Prinsip kerja termokopel

Termokopel bekerja berdasarkan prinsip teori termoelektrik: seperti disebutkan di atas, ketika suhu di ujung panas berubah relatif terhadap suhu di ujung dingin, rangkaian tertutup yang terdiri dari kabel logam yang berbeda akan menghasilkan perubahan tegangan.
Untuk mendapatkan pemahaman yang lebih intuitif tentang fungsi prinsip ini, kita dapat membayangkan bahwa ketika panci dengan dasar datar diletakkan di atas kompor gas, energi panas akan dengan cepat berpindah sepanjang pegangan ke ujung tangan yang bersuhu rendah. Faktanya, energi listrik juga ditransfer dengan cara ini, namun pengaruhnya tidak begitu jelas.
Alasannya adalah karena terdapat perbedaan suhu antara dua "titik akhir" pada rangkaian: ketika perbedaan suhu antara titik akhir menghasilkan gaya gerak listrik, arus dihasilkan, dan termokopel menggunakan voltmeter yang menyertainya untuk mengukur arus. Jika termokopel diketahui memiliki suhu awal yang stabil pada ujung suhu rendah, maka pembacaan tegangan ini dapat digunakan untuk menghitung pembacaan suhu yang akurat pada ujung panas.
Hal lain yang perlu diperhatikan adalah jika suhu kedua titik ujung sama, gaya gerak listrik yang dihasilkan pada masing-masing titik ujung akan saling meniadakan, menyebabkan arus bersih yang mengalir melalui titik akhir menjadi nol.
Jenis termokopel
Seperti disebutkan sebelumnya, berbagai jenis termokopel dijual di pasar saat ini, yang bertujuan untuk mengatasi berbagai skenario aplikasi atau tantangan lingkungan, terutama dalam rentang suhu yang berbeda. Mereka biasanya dibedakan berdasarkan huruf, dan nilai termokopel yang paling umum adalah J, K, L, N, dan T.
Huruf-huruf ini dimaksudkan untuk mewakili kombinasi logam berbeda yang digunakan pada terminal rangkaian termokopel. Hal ini secara langsung akan mempengaruhi sensitivitas suhu secara keseluruhan dan jangkauan pengoperasian peralatan yang aman.
Di bagian panduan ini, kami akan memperkenalkan beberapa jenis dan konfigurasi termokopel yang berbeda untuk memahami lingkungan penggunaan dan kisaran suhunya.
Termokopel tipe K
Jenis yang paling umum digunakan di banyak industri dan departemen. Termokopel tipe K terdiri dari kabel berbasis nikel yang berbeda (biasanya paduan kromium/paduan aluminium), yang merupakan termokopel yang sangat hemat biaya yang dapat mencapai akurasi yang andal pada rentang suhu pengoperasian yang luas.
Termokopel tipe K biasanya digunakan dalam rentang -200 hingga+1260 derajat, dengan akurasi deviasi standar ± 0,75%.
Termokopel tipe K menggunakan bahan berbasis nikel dan memiliki beragam aplikasi potensial, yaitu kabelnya cocok untuk rentang suhu yang luas, dan juga memiliki ketahanan korosi dan ketahanan oksidasi yang stabil.
Kabel termokopel tipe K biasanya terdiri dari sekitar 90% nikel dan 10% kromium sebagai elektroda positif, dan sekitar 95% nikel, 2% aluminium, 2% mangan, dan 1% silikon sebagai elektroda negatif.

Termokopel tipe J
Ini adalah tipe lain yang banyak digunakan, dengan kisaran suhu lebih kecil dibandingkan termokopel tipe K (-40 hingga+750 derajat ), dan umur totalnya juga akan lebih pendek jika sering terkena suhu tinggi. Elektroda positif termokopel tipe J terbuat dari kawat besi, dan elektroda negatif terbuat dari paduan tembaga nikel (konstantan).
Ini adalah termokopel yang relatif murah dengan banyak kegunaan, terutama cocok untuk atmosfer pereduksi (non-oksidasi) dan lingkungan vakum, mampu membaca data dari berbagai jenis peralatan lama dan bahan inert. Namun besi pada termokopel tipe J mudah teroksidasi, dan tidak disarankan menggunakan jenis ini jika termokopel perlu terkena kelembapan.
Termokopel5
Termokopel tipe-N
Kawat ini terdiri dari paduan silikon nikel kromium silikon nikel (nikel, kromium, dan silikon), dengan kisaran suhu kerja -270 hingga+1300 derajat, dan banyak karakteristik yang mirip dengan termokopel tipe K.
Namun harganya sedikit lebih tinggi dibandingkan termokopel tipe K karena termokopel tipe K mengatasi masalah tertentu yang mungkin dimiliki termokopel tipe K di lingkungan tertentu dan merupakan produk yang baru dikembangkan. Selain itu, termokopel tipe N dapat memberikan stabilitas yang lebih baik untuk aplikasi nuklir, dan dibandingkan termokopel tipe K, termokopel ini lebih tahan terhadap suhu tinggi yang ekstrem.
Termokopel6
Termokopel tipe-T
Menggunakan bahan kawat paduan konstantan tembaga, dengan kisaran suhu antara -200 hingga+350 derajat, ini merupakan konfigurasi termokopel yang sangat stabil. Sangat cocok untuk berbagai aplikasi suhu rendah dan suhu sangat rendah, termasuk berbagai kondisi laboratorium dan kondisi pembekuan dalam, dan juga dapat bekerja dengan baik di atmosfer oksidasi. Selain itu, ia hanya memiliki kawat tembaga yang bersentuhan langsung dengan probe dan juga dapat digunakan untuk pengukuran diferensial.