Termometer Inframerah Tidak Akurat? Periksa 10 Penyebab Ini

Cara Kerja Termometer Inframerah

Setiap permukaan dengan suhu di atas nol absolut memancarkan energi inframerah. Termometer inframerah menangkap energi tersebut melalui sistem optik, memfokuskannya ke sensor, lalu mengubahnya menjadi nilai suhu.

Laser pada termometer hanya berfungsi sebagai alat bantu penargetan. Laser tidak melakukan pengukuran suhu. Area yang dibaca sensor dapat lebih besar daripada titik laser yang terlihat.

Termometer inframerah pada umumnya digunakan untuk mengukur:

• Permukaan motor dan bearing.
• Panel serta komponen listrik.
• Pipa dan saluran HVAC.
• Permukaan mesin produksi.
• Material yang sedang dipanaskan.
• Conveyor dan benda bergerak.
• Permukaan yang sulit atau berbahaya untuk disentuh.

Alat ini tidak secara langsung mengukur:

• Suhu bagian dalam produk.
• Suhu cairan di balik dinding tangki.
• Suhu udara di dalam ruangan.
• Suhu internal bearing.
• Suhu objek di balik kaca biasa.
• Suhu tubuh, kecuali alat memang dirancang dan disertifikasi untuk kebutuhan medis.

10 Penyebab Termometer Inframerah Tidak Akurat

1. Emisivitas tidak sesuai dengan permukaan

Emisivitas menunjukkan kemampuan permukaan memancarkan energi inframerah. Nilainya berada pada skala 0 sampai 1.

Banyak permukaan matte, berlapis cat, berkarat, plastik, karet, kayu, dan material organik memiliki emisivitas relatif tinggi. Sebaliknya, logam bersih dan mengilap biasanya memiliki emisivitas lebih rendah dan lebih mudah memantulkan energi panas dari lingkungan.

Jika termometer memakai nilai 0,95 untuk mengukur logam mengilap, hasilnya dapat berbeda jauh dari suhu sebenarnya. Alat dengan emisivitas yang dapat disesuaikan lebih sesuai untuk lingkungan yang memiliki banyak jenis material.

2. Jarak pengukuran terlalu jauh

Semakin jauh alat dari target, semakin besar area yang masuk ke dalam pengukuran. Termometer mungkin tidak hanya membaca objek utama, tetapi juga permukaan lain di sekitarnya.

Masalah ini sering terjadi saat mengukur:

• Pipa berdiameter kecil.
• Kabel.
• Terminal listrik.
• Bearing kecil.
• Produk berukuran sempit.
• Komponen yang berada jauh di dalam mesin.

Dekatkan alat ke target atau gunakan model dengan rasio optik yang lebih besar.

3. Target lebih kecil daripada area pengukuran

Rasio jarak terhadap titik ukur atau distance-to-spot ratio menunjukkan hubungan antara jarak alat dengan diameter area yang dibaca.

Misalnya, rasio 12:1 berarti pada jarak sekitar 120 cm, diameter area ukur kurang lebih 10 cm. Jika target hanya berdiameter 4 cm, alat juga membaca permukaan di belakang dan di sekitarnya.

Untuk mengurangi risiko tersebut, ukuran target sebaiknya lebih besar daripada area ukur. Berikan margin agar sedikit perubahan arah tidak membuat sensor membaca latar belakang.

4. Permukaan target mengilap atau reflektif

Stainless steel, aluminium, tembaga, dan logam yang dipoles dapat memantulkan energi panas dari mesin, lampu, furnace, operator, atau objek lain di sekitarnya.

Hasil yang muncul dapat mewakili kombinasi antara suhu permukaan dan energi yang dipantulkan. Kondisi ini sering disalahartikan sebagai kerusakan alat.

Untuk pemeriksaan yang lebih konsisten, gunakan titik ukur dengan permukaan matte atau measurement sticker yang sesuai. Material tambahan harus aman untuk suhu target dan proses yang diperiksa.

5. Mengukur melalui kaca atau penutup transparan

Termometer inframerah biasa tidak selalu dapat mengukur objek di balik kaca. Sensor dapat membaca suhu permukaan kaca, bukan target di belakangnya.

Hal yang sama berlaku untuk beberapa jenis plastik transparan, jendela pelindung, dan enclosure. Gunakan infrared window yang sesuai dengan rentang spektral alat atau ukur langsung dari jalur pandang yang aman.

6. Terdapat debu, asap, kabut, atau uap

Debu, asap, kabut, dan uap dapat menyerap, menyebarkan, atau menghalangi energi inframerah dari target. Sensor kemudian menerima energi yang lebih sedikit atau bercampur dengan temperatur media di antara alat dan objek.

Masalah ini sering muncul pada:

• Furnace dan boiler.
• Proses pengeringan.
• Area produksi berdebu.
• Proses dengan uap air.
• Lingkungan pengelasan.
• Area pembakaran.

Cari jalur pandang yang lebih bersih. Jangan mendekati area berbahaya hanya untuk mendapatkan pembacaan.

7. Sudut pengukuran terlalu miring

Pengukuran sebaiknya dilakukan sedekat mungkin dengan posisi tegak lurus terhadap permukaan. Sudut yang terlalu miring membuat area pengukuran berbentuk lebih lebar dan meningkatkan pengaruh pantulan.

Gunakan sudut yang sama saat melakukan pemeriksaan berkala. Perubahan sudut dapat menghasilkan nilai yang berbeda meskipun objek tidak mengalami perubahan suhu.

8. Kondisi lingkungan berubah

Alat yang dipindahkan dari ruangan dingin ke area panas membutuhkan waktu untuk menyesuaikan diri dengan lingkungan. Perubahan suhu alat yang terlalu cepat dapat memengaruhi kestabilan pengukuran.

Kondensasi juga dapat muncul pada lensa ketika alat berpindah dari lingkungan dingin ke lingkungan lembap dan panas.

Biarkan alat beradaptasi sesuai petunjuk produsen sebelum melakukan pengukuran penting.

9. Lensa sensor kotor

Debu, minyak, sidik jari, kondensasi, atau kotoran pada lensa dapat menghalangi energi inframerah. Akibatnya, hasil dapat berubah atau respons alat menjadi kurang konsisten.

Bersihkan lensa mengikuti manual. Jangan menggunakan bahan abrasif atau cairan yang dapat merusak lapisan optik.

10. Metode pembanding tidak mengukur parameter yang sama

Termometer inframerah mengukur suhu permukaan. Probe kontak mengukur suhu pada titik kontak. Probe tusuk mengukur suhu di dalam material. Sensor mesin dapat terpasang jauh di dalam housing atau dekat sumber panas.

Hasilnya tidak harus sama karena posisi dan jenis suhu yang diukur berbeda.

Sebelum membandingkan, pastikan:

• Titik pengukuran sama.
• Waktu pengukuran sama.
• Permukaan dalam kondisi stabil.
• Probe kontak memiliki hubungan termal yang baik.
• Emisivitas telah disesuaikan.
• Jarak dan area ukur telah diperhitungkan.

Cara Mengatur Emisivitas Termometer Inframerah

Termometer inframerah dengan adjustable emissivity memungkinkan pengguna menyesuaikan nilai berdasarkan jenis dan kondisi permukaan.

Metode 1: Gunakan nilai acuan material

Gunakan tabel emisivitas dari produsen alat atau referensi teknis. Nilai tabel bersifat perkiraan karena emisivitas juga dipengaruhi oleh:

• Kekasaran permukaan.
• Lapisan cat.
• Oksidasi dan karat.
• Suhu material.
• Panjang gelombang sensor.
• Sudut pengukuran.

Nilai tabel sebaiknya digunakan sebagai titik awal, bukan jaminan bahwa semua permukaan dari material yang sama memiliki emisivitas identik.

Metode 2: Bandingkan dengan sensor kontak

Ukur suhu permukaan menggunakan thermocouple atau sensor kontak yang sesuai. Setelah pembacaan stabil, arahkan termometer inframerah ke titik yang sama.

Sesuaikan nilai emisivitas sampai hasil inframerah mendekati hasil sensor kontak. Pastikan probe kontak benar-benar menempel dan telah mencapai suhu yang stabil.

Metode 3: Gunakan measurement sticker

Tempelkan measurement sticker dengan nilai emisivitas yang diketahui pada permukaan. Tunggu sampai sticker mencapai suhu yang sama dengan objek, kemudian ukur bagian tersebut menggunakan pengaturan yang direkomendasikan.

Periksa batas suhu sticker. Jangan menempelkan material pada objek yang terlalu panas, bergerak, bertegangan, steril, atau tidak boleh terkontaminasi.

Metode 4: Gunakan area berlapis matte

Pada aplikasi yang mengizinkan, sebagian permukaan dapat diberi lapisan matte dengan nilai emisivitas yang diketahui. Metode harus disetujui oleh perusahaan dan tidak boleh memengaruhi produk, kebersihan, keselamatan, atau fungsi komponen.

Kapan emisivitas 0,95 dapat digunakan?

Nilai 0,95 umum digunakan untuk banyak permukaan nonreflektif, seperti:

• Permukaan berlapis cat matte.
• Karet.
• Plastik tertentu.
• Kayu.
• Kertas.
• Permukaan teroksidasi.
• Material organik tertentu.

Nilai tersebut tidak otomatis sesuai untuk semua objek. Periksa kondisi permukaan sebelum menggunakannya.

Cara Memahami Distance-to-Spot Ratio

Distance-to-spot ratio atau rasio D:S menunjukkan kemampuan optik termometer dalam membaca target dari jarak tertentu.

Rumus perkiraan sederhananya:

Contoh perbandingan:

Perhitungan tersebut merupakan pendekatan berdasarkan rasio optik. Bentuk dan karakteristik aktual area ukur tetap mengikuti spesifikasi serta diagram optik produsen.

Apakah rasio lebih besar selalu lebih baik?

Tidak selalu. Rasio tinggi lebih berguna untuk objek kecil atau pengukuran dari jarak jauh. Untuk pemeriksaan umum dari jarak dekat, rasio 8:1 atau 12:1 dapat mencukupi.

Pilih rasio berdasarkan:

• Ukuran target.
• Jarak aman.
• Akses ke objek.
• Rentang suhu.
• Jenis proses.
• Tingkat detail yang dibutuhkan.

Langkah Memeriksa Termometer Inframerah yang Dianggap Tidak Akurat

1. Pastikan alat mengukur suhu permukaan

Periksa apakah nilai pembanding berasal dari permukaan yang sama. Jangan membandingkan suhu casing dengan suhu sensor internal atau suhu fluida di dalamnya.

2. Periksa rentang pengukuran

Pastikan suhu target berada dalam rentang alat. Penggunaan dekat atau melewati batas atas dapat menghasilkan peringatan, pembacaan tidak valid, atau hasil yang tidak sesuai spesifikasi.

3. Bersihkan lensa

Periksa debu, minyak, kondensasi, dan kotoran. Gunakan metode pembersihan yang tercantum dalam manual.

4. Periksa indikator baterai

Ganti baterai ketika indikator menunjukkan daya rendah atau alat tidak bekerja normal. Gunakan jenis baterai yang direkomendasikan.

5. Tentukan titik ukur yang jelas

Beri penanda pada permukaan jika prosedur memungkinkan. Lakukan seluruh pengukuran pada lokasi yang sama.

6. Kurangi jarak pengukuran

Dekatkan alat selama tetap aman. Pastikan target memenuhi atau melebihi ukuran area pengukuran.

7. Atur emisivitas

Sesuaikan dengan material. Untuk alat dengan emisivitas tetap, gunakan pada permukaan yang sesuai atau buat titik referensi yang memiliki emisivitas diketahui.

8. Hindari sudut terlalu miring

Arahkan alat mendekati posisi tegak lurus terhadap permukaan.

9. Hilangkan penghalang

Pastikan tidak terdapat kaca, plastik, asap, uap, debu, atau komponen lain di antara alat dan target.

10. Tunggu suhu stabil

Objek, probe pembanding, dan alat membutuhkan waktu untuk mencapai kondisi stabil. Jangan langsung membandingkan hasil saat suhu masih berubah cepat.

11. Lakukan pengukuran berulang

Lakukan tiga sampai lima pengukuran pada titik, jarak, sudut, dan kondisi yang sama. Periksa apakah hasilnya konsisten.

12. Bandingkan dengan alat referensi

Gunakan alat referensi yang sesuai dan masih dalam status layak pakai. Pastikan metode pembanding benar-benar mengukur permukaan yang sama.

13. Periksa riwayat kalibrasi

Jika alat digunakan untuk quality control, audit, atau keputusan penting, periksa jadwal kalibrasi dan hasil pemeriksaan sebelumnya.

Mengapa Hasil Inframerah dan Thermocouple Berbeda?

Keduanya tidak saling menggantikan pada semua aplikasi. Termometer inframerah cocok untuk screening dan pemeriksaan permukaan. Thermocouple lebih sesuai ketika pengguna membutuhkan suhu kontak, suhu internal, atau verifikasi pada titik tertentu.

Kapan Termometer Inframerah Perlu Dikalibrasi?

Kalibrasi perlu dipertimbangkan ketika:

• Hasil digunakan untuk audit.
• Alat digunakan dalam quality control.
• Prosedur perusahaan menentukan interval kalibrasi.
• Alat terjatuh atau mengalami benturan.
• Alat terpapar kondisi di luar batas operasi.
• Hasil berbeda dari alat referensi setelah metode diperiksa.
• Perusahaan membutuhkan ketertelusuran pengukuran.
• Terdapat persyaratan pelanggan atau standar mutu.

Kalibrasi membandingkan hasil alat dengan standar referensi dalam kondisi yang ditentukan. Kalibrasi tidak menghilangkan kesalahan akibat emisivitas, jarak, refleksi, atau metode penggunaan.

Jika metode salah, alat yang baru dikalibrasi tetap dapat memberikan hasil yang tidak sesuai dengan suhu target.

Apakah versi ICA menjamin semua pengukuran selalu benar?

Tidak. Sertifikat kalibrasi memberikan dokumentasi hasil kalibrasi alat. Pengguna tetap harus memakai alat sesuai rentang, kondisi lingkungan, jenis permukaan, dan prosedur yang benar.

Cara Memilih Termometer Inframerah yang Sesuai

Pilih berdasarkan rentang suhu

Tentukan suhu minimum dan maksimum objek. Jangan hanya melihat suhu rata-rata proses.

Pilih berdasarkan ukuran objek dan jarak

Objek kecil dari jarak jauh membutuhkan rasio optik lebih besar. Pemeriksaan dari jarak dekat dapat menggunakan rasio yang lebih sederhana.

Pilih emisivitas tetap atau dapat disesuaikan

Emisivitas tetap sesuai untuk penggunaan sederhana pada permukaan nonreflektif yang relatif seragam. Adjustable emissivity lebih sesuai untuk berbagai jenis material.

Tentukan kebutuhan pencatatan

Untuk inspeksi cepat, fungsi HOLD dan nilai maksimum mungkin cukup. Untuk laporan dan pemantauan berkala, pilih alat dengan memori, data logger, printer, USB, atau penyimpanan eksternal.

Tentukan kebutuhan termokopel

Model dengan input termokopel tipe K membantu pengguna membandingkan pengukuran inframerah dengan pengukuran kontak.

Tentukan kebutuhan sertifikat kalibrasi

Pilih versi ICA ketika dokumen kalibrasi diperlukan untuk audit, validasi proses, sistem mutu, atau persyaratan pelanggan.

Rekomendasi Termometer Inframerah

Produk mana yang sesuai?

• PCE-777N: untuk pengukuran umum pada permukaan nonreflektif.
• PCE-770: untuk pengguna yang membutuhkan pengaturan emisivitas dengan desain ringkas.
• PCE-889B-ICA: untuk suhu hingga 1000°C, jarak lebih jauh, dan kebutuhan sertifikat.
• PCE-895: untuk suhu hingga 1600°C, rasio 60:1, termokopel, dan penyimpanan data.
• PCE-JR 911: untuk pencatatan inspeksi, klasifikasi titik, transfer data, dan pencetakan langsung.

Checklist Pengukuran Termometer Inframerah

• Pastikan yang dibutuhkan adalah suhu permukaan.
• Periksa rentang suhu alat.
• Pastikan lensa bersih.
• Periksa kondisi baterai.
• Tentukan titik pengukuran yang tetap.
• Periksa jenis dan kondisi permukaan.
• Atur emisivitas dengan benar.
• Hitung ukuran area berdasarkan rasio optik.
• Pastikan target lebih besar daripada area ukur.
• Gunakan jarak yang konsisten.
• Arahkan alat mendekati posisi tegak lurus.
• Hindari kaca, asap, uap, debu, dan penghalang.
• Tunggu alat dan target mencapai kondisi stabil.
• Catat suhu lingkungan dan kondisi operasi.
• Lakukan pengukuran berulang.
• Bandingkan dengan alat referensi jika diperlukan.
• Periksa jadwal kalibrasi.

Baca juga:
cara mendeteksi overheating pada mesin produksi,
cara menemukan hotspot pada panel listrik,
penyebab suhu furnace atau boiler tidak stabil,
dan
monitoring suhu otomatis untuk proses industri.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Kenapa hasil termometer inframerah selalu berubah?

Hasil dapat berubah karena titik, jarak, sudut, kondisi permukaan, emisivitas, suhu lingkungan, dan ukuran area pengukuran tidak konsisten. Ukur pada kondisi yang sama untuk memperoleh hasil yang dapat dibandingkan.

Apakah laser pada termometer mengukur suhu?

Tidak. Laser hanya membantu menunjukkan arah atau area target. Sensor inframerah yang melakukan pengukuran suhu.

Apakah termometer inframerah dapat mengukur suhu melalui kaca?

Termometer inframerah biasa umumnya membaca suhu permukaan kaca, bukan objek di belakangnya. Gunakan infrared window yang sesuai atau jalur pandang langsung.

Kenapa hasil pada stainless steel tidak akurat?

Stainless steel yang mengilap memiliki emisivitas rendah dan dapat memantulkan energi panas dari lingkungan. Gunakan pengaturan emisivitas dan metode pengukuran yang sesuai.

Berapa emisivitas yang harus digunakan?

Nilainya bergantung pada material dan kondisi permukaan. Nilai 0,95 sering digunakan untuk banyak permukaan matte dan nonreflektif, tetapi tidak sesuai untuk semua objek.

Apakah termometer inframerah dapat mengukur suhu bagian dalam makanan?

Tidak. Termometer inframerah membaca suhu permukaan. Gunakan probe tusuk atau termometer kontak untuk mengukur suhu inti makanan.

Mengapa hasil inframerah berbeda dari thermocouple?

Termometer inframerah membaca suhu permukaan, sedangkan thermocouple membaca suhu pada titik kontak atau di dalam medium. Lokasi, metode, respons, dan kondisi pengukuran dapat menyebabkan perbedaan.

Apakah jarak memengaruhi hasil pengukuran?

Ya. Semakin jauh jarak, semakin besar area yang dibaca. Jika target lebih kecil daripada area ukur, hasil akan tercampur dengan suhu latar belakang.

Apakah alat dengan rasio 60:1 lebih akurat?

Rasio 60:1 memungkinkan objek lebih kecil diukur dari jarak lebih jauh. Rasio tersebut tidak otomatis membuat semua pengukuran lebih akurat. Emisivitas, metode, rentang, dan kondisi lingkungan tetap berpengaruh.

Apakah termometer inframerah harus dikalibrasi?

Kalibrasi dapat diperlukan untuk audit, quality control, sistem mutu, persyaratan pelanggan, atau ketika hasil berbeda dari referensi setelah metode pengukuran diperiksa.

Apakah sertifikat kalibrasi menjamin hasil selalu benar?

Tidak. Sertifikat mendokumentasikan hasil kalibrasi dalam kondisi tertentu. Pengguna tetap harus mengatur emisivitas, jarak, target, sudut, dan metode dengan benar.

Kesimpulan

Termometer inframerah tidak akurat sering disebabkan oleh metode pengukuran, bukan kerusakan alat. Emisivitas yang tidak sesuai, jarak terlalu jauh, target terlalu kecil, permukaan reflektif, sudut miring, kaca, debu, asap, dan lensa kotor dapat mengubah hasil.

Gunakan titik, jarak, sudut, pengaturan, dan kondisi operasi yang konsisten. Pastikan target lebih besar daripada area ukur dan pilih rasio optik sesuai ukuran objek serta jarak aman.

Untuk permukaan yang beragam, gunakan termometer dengan adjustable emissivity. Untuk objek kecil dari jarak jauh, pilih rasio optik yang lebih besar. Jika data digunakan untuk audit atau sistem mutu, pertimbangkan produk dengan sertifikat kalibrasi.

Disclaimer: Artikel ini memberikan informasi umum. Pengukuran, pemilihan alat, pengaturan emisivitas, verifikasi, dan kalibrasi harus mengikuti manual perangkat, SOP perusahaan, serta ketentuan keselamatan yang berlaku.