Membuat Termokopel atau Sirkuit Pyrometer

Untuk membuat pengukur suhu tungku, elemen penginderaan harus kuat sehingga mampu menahan suhu tinggi ekstrem yang umumnya berkembang di tungku dan oven.

Apa itu Tungku

Sirkuit pirometer yang dijelaskan di sini didasarkan pada prinsip termokopel yang dapat digunakan untuk membaca suhu tinggi langsung dari tungku atau sumber suhu tinggi serupa.

Artikel tersebut menjelaskan konsep langsung yang telah diterapkan sejak lama untuk mengukur suhu tinggi seperti dalam tungku dan oven. Desain sirkuit disertakan di sini.

Tungku seperti yang kita semua tahu adalah perangkat atau ruang di mana suhu pada tingkat yang sangat tinggi dihasilkan. Tungku bisa dari berbagai jenis, mulai dari yang digunakan di rumah hingga jenis industri yang pada dasarnya terkait dengan pemrosesan logam, paduan, bijih, dll.

Tungku yang digunakan di rumah (juga disebut ketel) hanya dikaitkan dengan peningkatan suhu interior ke tingkat yang sesuai dan oleh karena itu tidak melibatkan tingkat suhu kritis untuk tujuan yang diperlukan.

Namun dengan tungku industri, jika tingkat suhu cenderung menurun dapat mengakibatkan konsekuensi yang serius dan menyebabkan kerusakan pada hasil olahan. Oleh karena itu, suhu di dalam tungku ini perlu dipantau melalui beberapa cara yang sesuai, lebih disukai melalui elektronik.

Apa itu Efek Seebeck

Pada tahun 1821, peneliti Thomas Johann Seebeck mengamati bahwa ketika dua logam yang berbeda digabungkan atau digabungkan di ujungnya untuk membentuk dua persimpangan yang berlawanan dan ketika salah satu persimpangan dipanaskan sementara yang lain didinginkan, arus mulai mengalir melalui sistem.

Ini dikonfirmasi dengan menempatkan kompas di dekat salah satu logam di atas yang menghasilkan defleksi selama proses tersebut.

Fenomena itu juga kemudian diteliti dan dinamai menurut ilmuwan masing-masing sebagai efek Peltier dan Thomson.

Cara Kerja Sensor Termokopel

Contoh berikut akan menjelaskan bagaimana fenomena tersebut terjadi: Perhatikan dua logam yang berbeda, tembaga dan aluminium. Biarkan logam dibentuk menjadi loop dan bergabung di ujungnya dengan memutar seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Sekarang seperti dijelaskan di atas misalkan salah satu persimpangan dipanaskan, menjaga persimpangan lainnya pada suhu kamar, aliran arus dapat dengan mudah dikonfirmasi dengan memperkenalkan mili ammeter di mana saja secara seri dengan 'rangkaian' atau seperti yang ditunjukkan pada diagram.

Namun, ammeter hanya menentukan dan mengukur aliran arus dan jika kita ingin mengukur tegangan atau beda potensial di kabel kita harus menggunakan voltmeter atau lebih tepatnya voltmeter Milli dan menghubungkannya seperti yang diberikan pada diagram berikut.

Di sini kita dapat melihat bahwa persimpangan kedua dari rangkaian di atas telah dibuka dan terminal yang dihasilkan dikonfigurasikan dengan terminal voltmeter.

Petunjuk dan prinsip di atas terlihat cukup mudah dan alternatif yang mudah untuk mengukur suhu tinggi.

Kekurangan Sensor Termokopel

Namun, sistem sebagai salah satu kelemahan besar, karena seluruh fenomena bekerja dan berdasarkan pada perbedaan suhu dari persimpangan masing-masing, berarti bahwa pengenalan persimpangan selanjutnya akan secara langsung mempengaruhi dan mengganggu pembacaan sistem yang sebenarnya.

Ketika kami menghubungkan terminal meteran ke ujung termokopel yang dijelaskan di atas, koneksi secara individual bertindak sebagai dua persimpangan lagi, menanamkan dua titik penginderaan suhu lagi, yang dapat menambah atau mengurangi pembacaan dari penginderaan aktual yang terjadi di ujung lainnya.

Namun demikian, kondisi tersebut dapat diperbaiki dengan menjaga sambungan meteran sesingkat mungkin. Ini berarti bahwa jika kabel meteran dijaga tetap sangat kecil atau dengan kata lain jika meteran dihubungkan langsung ke ujung termokopel dapat membuat perbedaan sangat kecil dan dapat diabaikan.

Padahal prinsip ini biasanya dihindari dan masalah diperbaiki dengan menyeimbangkan gangguan melalui jaringan jembatan Wheatstone. Namun dengan percobaan kami, untuk meminimalkan komplikasi, kami dapat membuat pengukur suhu yang diusulkan dengan mengintegrasikan tautan termokopel langsung ke titik terminasi pengukur.

Kami menggunakan metode yang agak tidak biasa tetapi sangat efektif untuk memilih batang panjang dari dua logam yang berbeda, yang akan membantu kami mengisolasi meteran dari panas tungku ke jarak yang aman dan juga menghasilkan pembacaan yang cukup akurat dari suhu yang diukur.

Cara Membuat Pirometer menggunakan Sensor Termokopel

Penjelasan berikut akan mengilustrasikan keseluruhan prosedur untuk Anda:

Anda akan membutuhkan bahan-bahan berikut untuk membuat pengukur suhu tungku yang dibahas:

Batang Tembaga dan Aluminium - masing-masing panjangnya 2 setengah kaki, dengan diameter setengah sentimeter.

Ammeter - 1 mA, FSD, pengukur tipe koil bergerak.

Balok kayu dengan gagang, dibor dengan tepat dengan lubang tembus untuk memperkuat batang logam.

Prosedur berikut menjelaskan cara membuat termokopel atau Sirkuit pirometer.

Prosedur Konstruksi Pyrometer:

Menggunakan kertas pasir bersihkan batang logam dengan lembut sehingga lapisan karbon atau korosi terkikis, dan logam dibuat bersih bersinar.

Dengan menggunakan tang hidung, tekuk logam dengan hati-hati pada sudut tertentu (seperti yang diilustrasikan dalam diagram) dan putar ujungnya dengan kuat menggunakan tang.

Pada keadaan ini batang akan berada dalam situasi yang cukup rentan dan perlu diperkuat di ujung bebas, sehingga persimpangan tidak hancur.

Hal ini dilakukan dengan memandu batang secara hati-hati melintasi lubang balok kayu berdimensi baik, pengeboran harus dipilih sedemikian rupa sehingga batang dapat menembusnya dengan pas.

Meteran sekarang dapat dipasang dengan tepat di atas balok kayu itu sendiri dan ujung batang juga dihubungkan ke terminal meteran.

Karena meteran yang terpasang adalah ammeter, akan membutuhkan resistor yang dihitung dengan tepat di terminalnya, sehingga tegangan yang melewatinya dapat diterjemahkan menjadi perbedaan potensial yang dapat dibaca atau tegangan yang sesuai langsung dengan suhu yang dirasakan di ujung termokopel yang ekstrem.

Skala meteran juga perlu dikalibrasi secara linier sesuai dengan indikasi suhu yang sesuai.