4.2.2. Analisa data berdasarkanpengamatan (terukur)

Data diperoleh dengan cara mencarinilai rata-rata dari data yang didapat padapengamatan suhu selama waktu tertentu.Tabel 4.6. Data setting suhu terhadap suhur ata-r ata berd asarkan pen gamatan (terukur).

Setting suhu (oC) Suhu terukur ('C)

30354045505560

657075

80;85

9095100

3 r.536.140.945.751.255.861.2

65.769.875.579.9'85.4

89.894"8100

Analisa data pengamatan suhu padawaktu tertentu dan gambar grafik setting suhuselama waktu tertentu dapat dilihat bahwapada setting suhu 30oC sampai dengan l00ocdengan kenaikan suhu masing-masing settingsebesar soc selama 20 menit, tedadiketidakstabilan antaxa suhu setting dengansuhu yang terukur (flulouasi). Dari gambargrafik tersebut dapat dilihat bahwa padasetting suhu antara 30"C sampai dengan suhu85"C ada perbedaan demand sebesar l-z"C.Untuk setting suhu 90oC sampai denganl00oC suhu yang terukur relatif stabil.

5. KesimpulanDari uraian tentang penggunaan

termokopel tipe o'K" pada pemanas air, dapatditadk kesimpulan sebagai berikut:

l. Termokopel jenis Chromel - Alumelatau tipe "K" sangat baik digunakansebagai pengindera Suhu.

2. Termokopel merupakan salah safusensor suhu yang mempunyaibeberapa keuntungan biladibandingkan sensor suhu yanglainnya seperti thermistor. Adapunklelebihan thermocouple antara lain:- rangkaiannyasederhana- mudah pemasangannya- tergolong tangguh dan tidak

mudah rusak.3. Alat ini saat bekerja dan menjaga

suhu agar tetap stabil pada suhu yangdi seting mempunyai perbedaan nilaisuhu seting dengan nilai suhu terukur, hal ini disebabkan karena adanyainterval waktu yang dibutuhkanuntuk mematikan dan menghidupkanheater. Namun perbedaan suhu initidaklah besar, perbedaan suhunyahanya sebesar* (1-2)'C

DAFTAR PUSTAKA

Anon5zmou, 1996, The EncyclopediaAmericana, Vol.3, GrolierIncorporated, Connecticut.

Cooper, William. D., Edisi Kedua, 1994,Instrumentasi Elelaronik dan TeloikP engulrurom, Erlangga, Jakarta

45 60

Suhu terukur (h)

Gambar 4.19. Grafik regresi linier setting suhu terhadapsuhu rularata berdasarkanpengamatan (terukur)

Dari kedua grafik tersebut dapatdilihat bahwa data berdasarkan teorimempunyai nilai koefisien korelasi I atau 1007o, sedangkan data -dari hasil pengamatanmempunyai nhlai koefisien korelasi sebesar0.9998 atau 99.98 %o.Dengan demikian antaradata teori dan data pengamatan berdasarkannilai koefisien korelasi terjadi penyimpangansebesar 0.A2%.

190 REINTEK. Vol.6, No.2.Tahun 2011. ISSN 1907-503{)

o=-J@oc

oU)

II

Daryanto, 1995, pengetolruan Listrik, BumiAskar4 Jakarta.

Gunawan. Dj., lgg7, Tugas InstrumentasiReahor, Jurusan Teknik NuklirUGM yoryakarta

Hall, Douglas V. 19g7, Microprocessors andIlterfacing, progrimming andHardwore, Exclusive rights by MeGraw-Hill Book - Company,Singapore.

Link, _Wolfgang lgg3, pengukuran,Pengendalian dan peigaturandengan pC, pT. Elex MediaKomputindo, Jal<arta.

Ogata Katsuhiko, Edisi Kedua, 1997, TeloikKontrol Automatik, Erlanggq Jakarta.

Wasito. S, 1986, Elektronika Dalam Industri,KaryuUtama, Jakarta.

I

t9tAplikasi Thermokopel type .k'pada pemanas Air ( Muhammad adam )

REINTEK ISSN: 1eo7-so3o

Jurnal Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Terapan

Volume 6. No. 2 Desember 2011 - Ilalaman 91 - 200

Daftar Isi

Respon Helmet sepeda Motor yang Dikenai Beban Impak Menggunakan Metode Jatuh Bebas (91-98)

Rahmat Kartolo Simanjuntak ( Dosen Kopertis Wilayah I )

Analisis Pemasangan Kapasitor Untuk Memperbaiki cos rp Pada Motor Induksi 3 Fasa (99-104)

Mahdi Syukri ( Universitas Syiah Kuala )

Fasa Analisa Pengendalian Kualitas Dengan Penggunaan Metode Six Sigma sebagai Usaha Peningkatan

Kualitas Berkelanjutan (105-l I l)Riana Puspita ( Institut Teknologi Medan )

Analisis Jenis Tanah Terhadap Laju Resapan Air Pada Lubang Resapan Biopori (Studi khusus) Daerah

Amplas Kota Medan (ll2-123)Said Muzambiq ( Institut Teknologi Medan )

Memperbesar Daya Output Dengan Memparalel Transistor Pada Amplifier (124-129 )

Rohana ( Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara )

Synthesis and characterization of Noble Metals (ft and Rh) Supported on 1-Al2o3 catalysts (130-135)

Ilusni ( Universitas SYiah Kuala )

pembahasan Alqur,an Dengan Pendekatan Paradigma Angka ( 136-143 )

Helma Widya ( Institut Teknologi Medan )

pengaman Arus Lebih untuk Gangguan Fase Dan Pentanahan Pada Jaringan Listrik (144-156)

Sriadhi ( Universitas Negeri Medan )

Eksplorasi Batu Gamping Pembawa Galena Dengan Metoda Geolistrik Tahanan Jenis Di Desa

Pagargunung Kec. KotaNopan Kab. Madina Prov. Sumatera Utara (157-168)

Syafriadi ( Institut Teknologi Medan )

Desain Sistem Kontrol Robot Otomatis Penyusun Barang Pada Gudang (169-180)

Hermansyah Alam ( Institut Teknologi Medan )

Composite Cement Interior Wall Partition Board (l8l-184)

Kinanti & Norizal ( UNIMED & Universiti Sains Mataysia )

Aplikasi Thermokopel type 'k' Pada Pemanas Air (185-l9l)

Muhammad adam ( AMIK Mahaputra Pekanbaru )

Upaya Efesiensi ?emakaian Daya Listrik Dengan Perandingan Lampu TL, Lampu HE Dan Lampu Pijar

Pada Rumah Sederhana (192'200)Abdul Azis& ZuSikar ( Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara )

r.tIJIT

Etrrllnhii

ftftc

kimiB(r

bh,

Hy

Ydtuling

REINTEKJURNAL ILMU

PENGETAHUANDAN TEKNOLOGI TERAPAN

APLIKASI THERMOKOPEL TYPE OK' PAI)A PEMANAS AIR

Muhammad adamStaf Pengajar AMIK Mahaputra Riau

. Email : adam.pelangi@Jahoo.co.id

AbstractWater heaters (Wate, Bath), often used as a tool to heat q material or device with adjustable

temperature as desired Water heater said to be good if the qbility of the temperature setting can be reliedupon. To get the water heater needed a reliable and stable sensors / thermostats good.Thermocouples qre temperature sensor and a pair consisting of metal wires which are not similar areconnected together at one end. Both are lumped together as a cantact thermal (temperature equal to theconnection) by means of welded, soldered, welded or with a particular emphasis on the connection.Thermocouples are made and Chronel-Alumel material or type "K" type thermocouple is one that meetsthese parameters. Bosed on the results of tests thqt have been done, it is evident that the use ofthermocoaple gtpe "K" as the temperature sensing circuit reliable water heater.

;

Keyword: Water Bath, sensor, Thermocouples,

rurrEarof

DE,

d.ord

Alat ukur suhu atau disebut juga dengan Tuiuan penelitianpengindera suhu diantaranya adalah - -r--- - ---iermokopel. Pemakaian termokopel dalam Adapun Tujuan yang ingin dicapaisuatu sistem reaktor atau sistem industri dalam penelitian ini adalahsangat dibutuhkan karena ketepatan dan mengaplikasikan sebuah termokopel tipekehandalannya akan berujung pada o'K" pada pemanas air.

1. Pendahuluan

keselamatan fasilitas itu sendiri.Seiring dengan perkembangan Ilmu

Pengetahuan dan Teknologi khususnyadibidang elektronik4 maka hampir semuasektor kehidupan manusia tersentuh olehteknologi elekhonika, mulai dan peralatanrumah tangga, alat komunikasi, hiburansampai pada alat-alat industri.

Kebutuhan akan alat-alat pendukungdalam penelitian termasuk penelitian dibidangteknologi pangan maupun kedokteranmembutuhkan peralatan-peralatan pemanasyang sangat handal baik dalam ketepatanpeneraannya maupun handal dalam kurunwaktu pemakaiannya.

Untuk nfenentukan suhu air (dalamkondisi tertentu), digunakan pemanas air.Rangkaian pemanas air ini dapat digunakanuntuk membuat kondisi suhu tertentu padabahan atau peralatan dalam suatu penelitianskala laboratorium, disini ketepatan penunjuksuhu dalam suatu pemanas sangat diperlukan.Dalam penelitian ini penulis mencoba

mengaplikasikan termokopel pada rangkaipnpemanas air (water bath).

2. Landasan Teori2.1 Themperature Control (Counter suhu

EscsT)Themperature Controler atau yang biasadikenal dengan counter suhu adalah sebuahalat instrument elektro yan! memiliki fungsisebagai suatu alat pengotrolan themperatureatau suhu, baik itu themperature panas ataudingin sekalipun.

Yn1

f*Dghl16:

forBS

i&&ybxt

ciolwt,

rt684ysia

Gambar 2.1 Themperature control (counter suhu)digital E5AK

Aplikasi Thermokopel type'k'Pada Pemanas Air ( Muhammad adam ) 18s

2.2.Heater (Pemanas)Herater adalah suatu alat yang terbuat

dari bahan wolfrarn atau biasa disebut dengan

tungsten yang merupakan satu unsure kimiayang memiliki lambing W dan nomor atom74, wolfram memilliki titik lebur yang lebihtinggi dibandingkan dengan zat non-alloylainnya.

Heater merupakan alat yang dapatmengubah energi listrik menjadi energi kalor(panas). Karena bagian dalam heater terbuatdari bahan wolfram yang hambatan jenisnya

besar, jadi ketika dialirkan alus listrik heatertersebut akan menghasilkan energi kalor dan

suhunya akan naik, energi kalor yang

dihasilkan mempengaruhi suhu air sehinggasuhu air akan naik seiring dengan naiknyasuhu tegangan yang diberikan kepada heatertersebut. Pada pemanas air ini heater yangdigunakan adalah heater dengan kapasitas 200Watt, heater inilah yang dipasangkan pada

alat pemanas air otomatis yang akanmenaikan suhu air sesuai dengan seting suhuyang diinginkan.

2.3 Efek SeebeckGaya elektromotif seebeck terjadi

akibat difusi elektron melewati batas antaradua bahan termokopel. Potensial elektrik dan

bahan yang menerima elektron akan menjadinegatif pada daerah batas, dan potensial

elektrik bahan pemberi elektron menjadipositif, sehingga terbentuk medan listrikakibat aliran elekhon tersebut. Jika medanlistrik menjadi cukup mampu untukmengimbangi gaya difusi, maka keadaan

migrasi elektron akan tercapai. Karenabesamya gaya difusi ini tergantung oleh suhu

sambungan termokopel maka medan listrikyang terjadi pada sambungan tergantung pada

suhu sehingga ketergantungan menyebabkantegangan yang dihasilkan dapat digunakan

untuk mengukur suhu.Jika salah satu ujung konduktor

dipanaskan terjadi kecenderungan arus listrikakan mengalir sepanjang konduktor, hal inidisebut efek seebeck. Efek seebeck digunakanuntuk meneliti aliran arus atau teganganlistrik yan g dihasilkan.

Gambar 2.3 Hubungan tegangan keluaran Voterhadap suhu dengan referensi 0"C untukbeberapa j enis termokopel.

186 REINTEK. Vol.6, No.2.Tahun 2011.ISSN 1907-5030

Gambar Z.2Bfek Seebek

Rangkaian terdiri dari dua bahanyang berbeda a dan b. Suhu pada sekitarwilayah masing-masing sambungandiasumsikan seragam pada suhu Tr, Tz

dan Tr. Bahan a dan b dihubungkanseperti (Gb.2-2). suhu Tr dan Tz berbeda,

maka akan didapat V (voltase). Hal inidisebut dengan Seebeck Voltage yangtergantung pada suhu fr dan T2 Padahubungan a dan b, serta pada dua buahbahan konduktor yang digunakan.Tegangan tidak berubah bila suhu T,berubah, juga tidak tergantung padadimensi konduktor a dan b.

V: G (T1- Tz) ( 2.1 )dengan

V : tegangan (volt).cr : koefisien seebeck

dari a dan b.

Etor€nri 32'F . 1,.i

,Wfr

Temperator f Fl

3. Metode penelitianMetode penelitian didasarkan atas

metode sekunder berupa sfudi perpustakaan

:"p:,tj text book, jurnal dan lainnya yangberhubungan dengan permasalahan.Selanjutnya dilakukan ka.jian-kajian atauanalisis- terhadap penelitian ini de"ngan caramerangkaikan termokopel pada ringkaianpemanas air. percobaan dilakukan dingan

merangkaitermokopel pada pemanas air yangsuhunya dapat diatur pada kondisi ietap,untuk- mendapatkan data pengujiantermokopel. Kemudian Oitu[,rtanpengambilan data suhu dan alat pemanas airyang dibuat.

Jenis termokopel yang digunakanadalah.termo]<opel tipe ..K,, yaitu teriokopelyang dibuat dan bahan Chromel-Alumel.

Keterangan alat.a- Termokopel

Termokopel yang digunakan adalahtermokopel yang terbuat dan bahancoromel-alumel atau biasa disebut tipe.,Krr.

b. Heater.Dengan daya 600 watt,2Z0 volt.

c.Controller.Menggunakan pengaturan tak kontinyuyang hanya mempunyai dua status, onatau off.

220Y

Controller

Gambar 3.1. Rangkaian pemanas air.

220V

Bak air

Sinyal masukan (mis.Temperatur)

Gambar 3.2. Karakteristik pengatur2titik.

Sinyal(mis.

Aplikasi Thermokopel gpe .k' pada pemanas Air ( Muhammad adam ) 187

'K', rTabel 4.1. Data

Sutru fC) Tegangan (mV) Suhu seting fG) Tegangan terukur (mV) Pers€ntasikeakuratan

051015202530354045505560657075808590100

00.1980.3970.5970.7981.0001.2031.4071.6111.8172.0222.2292.4362.6432.8503.0583.2663.4733.6814.095

354045505560657075808590100

1.41.61.82

2.32.92.73.13.33.53.63.74.1

900490%90%90%89%90069Oo/o

90%90%90%900h90%90o/o

4. Hasil Penelitian4.1 Data Pengamatan

abel 4 ,2.Dafa suhu waktu tertentuSetingSuhu

Suhu Selama Waktu t,menit (.oCelsius)

0cl 0 I 2 3 4 5 6 7 8 9 l0 ll 12 l3 l4 l5 t6t

l7 l8 l9 2A

30 29 29 30 30 30 30 3l 3l 3l 3r 3l 3t 30 30 30 30 30 30 30 30 29

35 34 34 35 35 35 35 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 36 35 35 35 35

40 39 39 39 39 4A 40 40 40 4l 4l 4l 4t 4l 41 40 40 40 40 40 29 29

45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 45 46 46 46 46 46 45 45 45

50 49 49 49

49 49 49 49 50 50 50 50 50 50 50 50 5l 5l 5l 5l 5t 50

55 50 5

05

050 50 56 s6 56 56 56 50 50 50 50 50 49 49 49 49 50 50

60 59 59 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 6l 6t 6t 6l 6l 6l 6l 60 60

65 65 65

65

65 65 65 66 66 66 66 66 65 65 65 65 u il 64 64 6s 65

70 70 70

70

70 70 70 71 7t 7l 7l 7t 70 70 70 69 69 69 69 70 70 70

75 75 75

7

5

75 75 75 75 76 76 76 76 76 75 75 75 75 75 75 75 75 75

80 80 8

080

80 80 80 8t 8l 8l 8l 80 80 80 80 80 79 79 79 79 80 80

85 85 8

5

85

85 85 85 85 85 86 86 86 85 85 85 84 84 84 85 85 85 85

90 90 90

90

90 90 90 90 90 90 90 90 90 90 9l 9l 90 90 90 90 90 90

95 95 95

95

95 95 95 95 96 96 96 96 96 95 95 95 95 95a

95 95 94 94

t0099.

0

l0

0

I00

t00

l00

t00

l00

l00

l00

l00

t00

l00

l00

l00

l00

t00

l00

t00

l00

l00

l00

188 RETNTEK. Vot.6, No.2.Tahun 201l.ISSN 1907-5030

5

AAoEaCo6aCa6oOlFI

0

4.2. Analisa Data

Gambar 4.I . Grafik regresi linier termoelektrikvoltage termokopel tipe,.K,'

Berdasarkan data dari tabeltermoetektrik termokopel tipe "K, setelahdibuat regresi linier tampak pada gambargrafik bahwa kenaikan suhu berbanding lurusterhadap tegangan dengan pers:rmaan regresi:

y = d.o4l lx - 0.0235R2= Ir = 0.9999

Dengan nilai koefisien korelasi 0.9999 atau99.99o/o (lihat lampiran 3), berdasarkananalisa diatas dapat disimpulkan bahwa jenistermokopel chromel-alumel atau tipe .0K,,

menjamin ketepatan dalam pengukuran suhu.

y =0.Ot22x-0.05.10FF = 0.9976

berbeda nyata dengan nilal regresi linier daritabel termoelekhik termokopel tipe ..K,,.

Analisa data dari data pengamatan suhupada waktu tertentu

4.2.1. Analisa data berdasarkan teoriAnalisa berdasarkan teori, diperoleh data:

{-

20 40 60 80

Suhu torukur eC)

7

o

$sEqtrS.d6^F

I0

regresl penguJtermokopel tipe "K"

Dari gambar regresi linier pengujiantermokopel tipe '0K", dapat dilihat persamaanregresinya:

y :0.0422x - 0.0576R2 = 0.9976r = 0.9988

dengan koefisien korelasi sebesar 0,9988 atau99,88Yo (lihat lampiran 4), berarti tidak

Gambar 4.18. Grafik regresi linier settingsuhu terhadap suhu terukur berdasarkan teori

C)e- .80,E6oooc840o

20

0

189

33.5

33

32.5

632'- 31.5

.E aro 30.5

30

29.5

2S

Tabel 4.5. Data regresi linier setting suhusuhu terukur berdasarkan teori.

Settine suhu dC) Suhu terukur fC)303540455055606)7075

80859095100

303540455055606570.7580859095100

Aplikasi Thermokopel type.k'pada pemanar Air ( Muhammad adam )