KENDALI PROSES - THERMISTOR & PYROMETER

1. THERMISTOR

Thermistor (Bulk Semiconductor Sensor) menggunakan resistance untuk mendeteksi temperatur. Bagaimanapun, tidak sama dengan RTD metal probe dimana resistance meningkat dengan temperatur, thermistor menggunakan material ceramic semiconductor dimana responya terbalik dengan temperatur. Contoh dari thermistor ditunjukkan pada gambar sebagai berikut.

Thermistor

KARAKTERISTIK

Thermistor adalah resistance thermometer, dimana hubungan antaraResistance dan Temperature adalah sangat nonlinear. Resistance berubah secara negatif dan tajam dengan suatu perubahan positif didalam temperature, seperti ditunjukkan pada grafik di bawah.

Kurva karakteristik dari tiga Temperature Transducers

Hubungan Resistance - Temperature pada Thermistor dapat didekatkan dalam bentuk persamaan :

Dimana :

T = temperature (in kelvin)

TRef = reference temperature, umumnya pada temperature kamar (25 °C; 77 °F; 298.15 K)

R = Resistance dari thermistor (Ω)

RRef = Resistance pada TRef

β = Konstanta kalibrasi tergantung pada thermistor material, umumnya (3,000 ~ 5,000) K

2. PYROMETER

Pyrometer (radiation thermometer) adalah non-contact instrument untuk mendeteksi temperatur permukaan dari suatu obyek dengan mengukur radiasi gelombang elektromagnetic (infrared/visible) yang dipancarkan oleh suatu obyek.

Typical Broadband Pyrometer

KARATERISTIK

Panjang gelombang dari radiasi thermal terbentang dari 0.1 sampai 100 μm (4 ~ 4,000 μin), yaitu dari ultraviolet (UV), spectrum sinar tampak (visible spectrum) hingga pertengahan dari infrared (IR)

Pyrometry secara harafiah berarti "api / fire“ (pyro) dan "mengukur / measuring " (metron). Pyrometer memanfaatkan fakta bahwa semua objek di atas absolut temperature 0 K (- 273.15 ° C; - 459.67 ° F) menyebar dan menyerap energi thermal. Jika hubungan antara intensitas radiasi, panjang gelombang dan temperatur dapat bentuk, maka temperature dapat ditemukan

dari radiasi itu. Dua teori yang mendasari pyrometry adalah hukum Planck dan hukum Stefan- Boltzmann. Hukum Planck digunakan didalam narrow-band pyrometer dan Hukum Stefan-Boltzmann digunakan didalam broad-band pyrometer.

Spesifikasi Umum

Pyrometer adalah photodetector yang mampu menyerap energi atau mengukur intensitas gelombang electromagnetic pada panjang gelombang tertentu atau dalam suatu range panjang gelombang tertentu. Atas dasar tersebut dikenal dua jenis pyrometer, yaitu :

a. Optical Pyrometer (Brightness Pyrometer atau Disappearing

Filament Pyrometer)

·         Dirancang untuk radiasi thermal pada spectrum sinar tampak (visible spectrum).

·         Menggunakan suatu perbandingan visual antara suatu sumber cahaya yang terkalibrasi dan permukaan yang ditargetkan. Ketika kawat pijar (filament) dan target mempunyai temperature yang sama, intensitas radiasi termal akan match menyebabkan kawat pijar menghilang seperti tercampur kedalam permukaan yang ditargetkan di latar belakang.

·         Ketika kawat pijar menghilang, arus yang melintas pada kawat pijar dapat diubah kedalam pembacaan temperatur.

Gambar. kawat pijar (filament)