Apa itu Piranti Pengukur Suhu Radiasi?

Apa itu Pirameter Radiasi?

Definisi Pirameter Radiasi

Pirameter radiasi, sensor suhu non-kontak, mengukur suhu dengan mendeteksi radiasi termal yang dipancarkan secara alami oleh objek. Radiasi ini tergantung pada suhu dan emisivitas objek—kemampuan untuk memancarkan panas dibandingkan dengan tubuh hitam sempurna.

• Q adalah radiasi termal 

• ϵ adalah emisivitas benda (0 < ϵ < 1)

• σ adalah konstanta Stefan-Boltzmann

• T adalah suhu absolut dalam Kelvin

Komponen Pirameter Radiasi

• Lensa atau cermin fokuskan radiasi termal objek ke elemen penerima, mengubahnya menjadi data yang dapat diukur.

• Elemen penerima yang mengubah radiasi termal menjadi sinyal listrik. Ini bisa berupa termometer resistansi, termokopel, atau fotodetektor.

• Alat perekam yang menampilkan atau merekam pembacaan suhu berdasarkan sinyal listrik. Ini bisa berupa milivoltmeter, galvanometer, atau tampilan digital.

Jenis-jenis Pirameter Radiasi

Ada dua jenis utama pirameter radiasi: jenis fokus tetap dan jenis fokus variabel.

Pirameter Radiasi Jenis Fokus Tetap

Pirameter radiasi jenis fokus tetap memiliki tabung panjang dengan celah sempit di ujung depan dan cermin cekung di ujung belakang.

Termokopel sensitif ditempatkan di depan cermin cekung pada jarak yang sesuai, sehingga radiasi termal dari objek dipantulkan oleh cermin dan difokuskan pada junction panas termokopel. Tegangan elektromotif yang dihasilkan dalam termokopel kemudian diukur oleh milivoltmeter atau galvanometer, yang dapat dikalibrasi langsung dengan suhu. 

Keuntungan dari jenis pirameter ini adalah tidak perlu disesuaikan untuk jarak yang berbeda antara objek dan instrumen, karena cermin selalu fokuskan radiasi pada termokopel. Namun, jenis pirameter ini memiliki rentang pengukuran yang terbatas dan mungkin terpengaruh oleh debu atau kotoran pada cermin atau lensa.

Pirameter Radiasi Jenis Fokus Variabel

Pirameter radiasi jenis fokus variabel memiliki cermin cekung yang dapat disesuaikan terbuat dari baja yang sangat mengkilap.

Radiasi termal dari objek pertama kali diterima oleh cermin dan kemudian dipantulkan ke thermojunction yang hitam terdiri dari disk tembaga atau perak kecil di mana kawat yang membentuk junction tersebut dilas. Gambar terlihat dari objek dapat dilihat pada disk melalui okuler dan lubang tengah di cermin utama. 

Posisi cermin utama disesuaikan hingga fokus bertepatan dengan disk. Pemanasan thermojunction akibat gambar termal pada disk menghasilkan tegangan elektromotif yang diukur oleh milivoltmeter atau galvanometer. Keuntungan dari jenis pirameter ini adalah dapat mengukur suhu dalam rentang yang luas dan juga dapat mengukur sinar tak terlihat dari radiasi. Namun, jenis pirameter ini memerlukan penyesuaian dan penyelarasan yang hati-hati untuk pembacaan yang akurat.

Keuntungan

• Mereka dapat mengukur suhu tinggi di atas 600°C, di mana sensor lain mungkin meleleh atau rusak.

• Mereka tidak memerlukan kontak fisik dengan objek, yang menghindari kontaminasi, korosi, atau gangguan.

• Mereka memiliki kecepatan respons yang cepat dan output yang tinggi.

• Mereka kurang terpengaruh oleh atmosfer korosif atau medan elektromagnetik.

Kerugian

• Perangkat ini mungkin menunjukkan kesalahan karena skala non-linear, variasi emisivitas, perubahan lingkungan, dan kontaminan pada bagian optik.

• Mereka memerlukan kalibrasi dan pemeliharaan untuk pembacaan yang akurat.

• Mereka mungkin mahal dan kompleks untuk dioperasikan.