Termokopel adalah persimpangan antara dua logam berbeda yang menghasilkan tegangan yang terkait dengan perbedaan suhu. Ketika dua kabel yang terdiri dari logam berbeda bergabung di kedua ujungnya dan salah satu ujungnya dipanaskan, ada arus kontinyu yang mengalir di sirkuit thermoelectric (efek thermoelectric atau efek Seebeck).
Dalam termokopel, tegangan dikembangkan karena aliran arus listrik. Aliran arus ini tergantung pada perbedaan suhu pada kedua ujung kawat konduktor. Itu adalah termokopel yang selalu mengukur perbedaan suhu dan bukan suhu absolut.
Untuk mengukur suhu satu persimpangan, persimpangan lainnya disimpan pada suhu referensi tertentu. Karena ini dilakukan dengan menggunakan pemandian es, biasanya disebut di persimpangan dingin.
Menggunakan es mandi untuk suhu konstan berguna untuk kalibrasi laboratorium, tetapi tidak nyaman untuk sebagian besar aplikasi pengukuran dan kontrol. Alih-alih mandi es, efek sambungan dingin ditambahkan menggunakan perangkat termal sensitif seperti termistor atau dioda. Ini juga disebut sebagai blok isotermal. Perawatan khusus diambil untuk meminimalkan gradien suhu antara terminal. Oleh karena itu, tegangan dari sambungan dingin yang dikenal dapat disimulasikan, dan koreksi yang sesuai diterapkan. Ini dikenal sebagai kompensasi sambungan dingin.
Kompensasi perangkat lunak adalah teknik paling serbaguna yang digunakan untuk mengukur termokopel. Banyak termokopel dapat dihubungkan pada blok yang sama. Teknik ini tidak bergantung pada jenis termokopel. Semua konversi dilakukan oleh komputer. Kerugiannya adalah komputer membutuhkan waktu tambahan untuk menghitung suhu sambungan referensi. Untuk kecepatan maksimum, kita dapat menggunakan kompensasi perangkat keras.
Kompensasi perangkat keras dapat dilihat sebagai memasukkan baterai yang membatalkan tegangan offset yang dihasilkan oleh persimpangan referensi. Sirkuit yang tersedia secara komersial ini menyediakan referensi titik es elektronik. Keuntungan utama mereka adalah kecepatan sedangkan kerugiannya adalah bahwa itu cocok untuk mengkompensasi hanya jenis termokopel tertentu.
Kriteria pemilihan bahan termokopel:
1. Kisaran Suhu
2. Titik lebur
3. Reaksi terhadap berbagai kondisi atmosfer
4. Output thermoelectric dalam kombinasi
5. Konduktansi listrik
6. Stabilitas
7. Pertukaran
8. Repeatability
9. akurasi
10. resolusi
11. Biaya
12. Ketersediaan
13. Sifat kimia
14. Abrasi dan resistansi getaran
15. Persyaratan instalasi
16. Sifat magnetik
17. Kemudahan penanganan dan fabrikasi
Ukuran Kawat Thermocouple: Memilih ukuran kawat yang digunakan dalam sensor thermocouple tergantung pada aplikasi. Umumnya, ketika hidup lebih lama diperlukan untuk suhu yang lebih tinggi, kabel ukuran yang lebih besar harus dipilih. Ketika sensitivitas menjadi perhatian utama, ukuran yang lebih kecil harus digunakan.
Panjang Probe Termokopel: Karena efek konduksi panas dari ujung panas termokopel harus diminimalkan, probe termokopel harus memiliki panjang yang cukup. Kecuali ada pencelupan yang cukup, pembacaan akan menjadi rendah. Disarankan agar termokopel direndam untuk jarak minimum yang setara dengan empat kali diameter luar tabung pelindung atau sumur.
Lokasi Termokopel: Termokopel harus selalu berada dalam posisi untuk memiliki hubungan suhu yang pasti dengan beban kerja. Biasanya, termokopel harus ditempatkan di antara beban kerja dan sumber panas dan ditempatkan kira-kira 1/3 jarak dari beban kerja ke sumber panas.
Jenis termokopel berdasarkan kombinasi logam:
Jenis yang berbeda paling cocok untuk aplikasi yang berbeda. Mereka biasanya dipilih berdasarkan rentang suhu dan sensitivitas yang dibutuhkan. Termokopel dengan sensitivitas rendah (B, R, dan tipe S) juga memiliki resolusi yang lebih rendah.
Thermowell digunakan dalam pengukuran suhu industri untuk menyediakan isolasi antara sensor suhu (seringkali termokopel) dan lingkungan yang suhunya akan diukur.
Mereka adalah alat kelengkapan yang mengganggu dan mengalami tekanan cairan statis dan dinamis. Kekuatan-kekuatan ini mengatur desain mereka. Vortex shedding adalah kekhawatiran yang dominan karena mampu memaksa thermowell menjadi resonansi yang diinduksi aliran dan akibatnya kegagalan fatigue. Yang terakhir ini sangat signifikan pada kecepatan cairan tinggi.
Thermowell digunakan untuk memfasilitasi perbaikan perangkat penginderaan suhu tanpa mengganggu proses yang sedang dimonitor.
Thermowell tersedia dalam tiga jenis desain barrel atau shank utama. The barrel, atau shank, adalah alat gaya kontainer, yang dimasukkan ke dalam aliran proses. Karena thermowell dimasukkan langsung ke dalam aliran proses, tujuannya adalah untuk memungkinkan pengukuran sementara menyebabkan sedikit pembatasan aliran mungkin.
Ketika memilih antara jenis thermowells yang tersedia, poin yang dipertimbangkan adalah:
Panjang batang (panjang dari bore sampai ujung sumur) dan diameter bore thermowell.
Suhu dan viskositas media tempat thermowell akan duduk.
Lagging ekstensi yang harus dilalui sensor.
