Simbol umum untuk pengukuran suhu.
Mengukur suhu suatu benda adalah proses fundamental dalam berbagai bidang, mulai dari sains, industri, hingga kehidupan sehari-hari. Suhu memberikan informasi krusial tentang tingkat energi kinetik rata-rata partikel dalam suatu zat, yang pada gilirannya mempengaruhi sifat fisik dan kimia benda tersebut. Untuk mendapatkan pengukuran yang akurat, kita memerlukan alat yang tepat. Beragam jenis alat pengukur suhu benda telah dikembangkan, masing-masing dengan prinsip kerja dan keunggulannya sendiri.
Sebelum menyelami berbagai alat ukur, penting untuk memahami apa itu suhu. Suhu bukanlah ukuran energi total suatu sistem, melainkan representasi dari seberapa "panas" atau "dingin" suatu benda. Dalam skala mikroskopis, suhu berkaitan erat dengan gerakan atom dan molekul dalam suatu zat. Semakin cepat partikel-partikel ini bergerak, semakin tinggi suhunya. Skala suhu yang umum digunakan meliputi Celsius (°C), Fahrenheit (°F), dan Kelvin (K).
Pemilihan alat pengukur suhu benda sangat bergantung pada aplikasi, rentang suhu yang diukur, tingkat akurasi yang dibutuhkan, serta sifat benda yang akan diukur.
Termometer jenis ini bekerja berdasarkan prinsip perpindahan panas secara konduksi, di mana panas berpindah melalui kontak langsung. Termometer konduksi adalah alat yang paling umum dikenal.
Ini adalah jenis termometer yang paling klasik, seringkali menggunakan alkohol atau air raksa sebagai indikator suhu. Cairan di dalam tabung kaca akan memuai saat panas dan menyusut saat dingin. Perubahan volume cairan ini akan terlihat pada skala yang terukir di sepanjang tabung kaca. Termometer jenis ini cocok untuk mengukur suhu lingkungan atau benda yang tidak ekstrem.
Termometer ini memanfaatkan perbedaan koefisien muai panjang antara dua jenis logam yang berbeda. Kedua logam ini dilekatkan menjadi satu strip. Ketika dipanaskan, salah satu logam akan memuai lebih banyak daripada yang lain, menyebabkan strip membengkok. Tingkat kebengkokan ini dihubungkan ke sebuah jarum penunjuk pada skala suhu.
Termometer inframerah menjadi semakin populer karena kemampuannya mengukur suhu tanpa harus bersentuhan langsung dengan benda. Alat ini mendeteksi radiasi inframerah yang dipancarkan oleh semua benda di atas suhu nol mutlak. Semakin tinggi suhu suatu benda, semakin besar radiasi inframerah yang dipancarkannya. Termometer ini dilengkapi sensor optik yang mengumpulkan radiasi inframerah dan mengkonversikannya menjadi pembacaan suhu.
Aplikasi umum termometer inframerah meliputi pengukuran suhu tubuh tanpa kontak (saat pandemi), pemeliharaan mesin industri (untuk mendeteksi titik panas), dan pengukuran suhu makanan di restoran.
Termometer jenis ini menggunakan sensor elektronik untuk mendeteksi suhu. Sensor yang paling umum digunakan adalah termistor (resistor yang resistansinya berubah secara signifikan dengan suhu) atau termokopel.
Termistor dan RTD (Resistance Temperature Detector) memiliki hubungan yang sangat dapat diprediksi antara resistansi dan suhu. Perubahan resistansi ini diukur oleh sirkuit elektronik dan diubah menjadi tampilan suhu digital.
Termokopel terdiri dari dua kawat logam yang berbeda jenisnya, disambungkan di satu ujung (sambungan panas) dan dibiarkan terbuka di ujung lain (sambungan dingin). Perbedaan suhu antara kedua sambungan ini menghasilkan tegangan listrik kecil (efek Seebeck) yang proporsional dengan perbedaan suhu. Tegangan ini kemudian diukur dan dikonversi menjadi pembacaan suhu.
Termometer optik digunakan untuk mengukur suhu benda yang sangat panas, seperti logam cair atau permukaan tungku, di mana kontak fisik tidak memungkinkan atau akan merusak alat. Alat ini bekerja dengan membandingkan warna atau intensitas cahaya yang dipancarkan oleh benda panas dengan sumber cahaya standar atau dengan menggunakan prinsip radiasi benda hitam.
Saat memilih alat untuk mengukur suhu benda, pertimbangkan faktor-faktor berikut:
Dengan memahami berbagai jenis alat pengukur suhu benda dan faktor-faktor yang mempengaruhinya, Anda dapat memilih instrumen yang paling sesuai untuk kebutuhan Anda, memastikan pengukuran yang akurat dan andal untuk berbagai aplikasi.