Kalibrasi Termometer Gun (Inframerah): Mengunakan Suhu Setimbang Campuran Air+Es dan Suhu Air Mendidih
Kalibrasi Termometer Gun (Inframerah): Mengunakan Suhu Setimbang Campuran Air+Es dan Suhu Air Mendidih
Jika bacaan termometer gun (termasuk alat ukur mana pun) tidak sesuai dengan yang seharusnya maka ada dua kemungkinan: alat tersebut masih baik tetapi harus dikalibrasi, atau alat tersebut sudah rusak. Untuk mengkalibrasi, tentu perlu ada kalibrator (alat standar yang memberikan informasi akurat tentang besaran yang akan diukur). Pembacaan alat stadard dan termo gun dibandingkan. Jika berbeda maka termo gun garus diatur sehingga pembacaannya sama dengan pembacaan alat standar. Namun, tidak semua orang memiliki kalibrator. Bagiamana cara mengkalibrasi termoeter gun jika alat kalibrasi tidak ada?
Ini saya jelaskan secara sederhana. Mahasiswa Fisika yang sudah lulus kuliah Metode Pengukuran dan Pengohan Data harusnya sudah faham. Asumsi kita adalah alat tersebut memiliki respons linier. Untuk maksud tersebut kita memerlukan dua benda yang memiliki suhu yang sudah diketahui secara pasti. Dua benda tersebut yang mudah didapat adalah campuran es dan air (Gambar 1) serta air yang sedang mendidih (Gambar 2).
Dalam keadaan setimbang, campuran es dan air memiliki suhu hampir 0 oC pada tekanan 1 atmosfer. Es dan air dimasukkan dalam baskom, diaduk, dan ditunggu beberapa menit. Jika es masih tersisa (tidak semuanya menjadi air) maka kita asumsikan bahwa campuran sudah mencapai kesetimbangan. Suhunya boleh dianggap 0 oC.
Air yang mendidih pada suhu 100 oC pada tekanan 1 atomefer. Jika air dipanaskan dalam panci terbuka maka saat mendidih suhunya dapat dianggap 100 oC. Mungking perbedaan kecil ada karena tekanan udara tempat kita tinggal tidak persis 1 atmosfer.
Cara kalibrasi sebagai berikut:
Termometer ditembakkan ke permukaan campuran air dan es yang telah setimbang dalam arah tegak lurus. Mungkin bacaan tidak 0 oC. Kalau memang tidak 0 oC maka memang termometr tersebut harus dikalibrasi dan angka yang tampak di layar bukan suhu sebenarnya. Misalkan saat ditembakkan ke campuran air dan es bacaanya adalah T1.
Termometer kemudian diarahkan ke air yang sedang mendidih dalam panci terbuka. Mungkin bacaan tidak 100 oC. Misalkan bacaan termometer adalah T2.
Dari dua data ini sudah sangta jelas bahwa angka yang ditunjukkan termo gun bukan suhu sebenarnya. Lalu berapakah suhu sebenarnya yang kita ukur?
Jika termo gun diarahkan ke suatu benda dan terbaca suhu T, maka suhu sebenarnya bukan T, melainkan
Persamaan ini yang selanjutnya dipakai. Tinggal menggunakan kalkulator HP kita dapat menghitung. Jadi ribet ya? Memang jadi ribet karena alatnya tidak memberikan data yang benar. Mau apa lagi. Kalau tidak ingin ribet, tinggal beli yang baru.
Tetapi kalau alat ini hanya digunakan untuk mengukur suhu tubuh, maka kita bisa menentukan rentang angka berapa yang harus muncul di layar agar suhu tubuh orang tersebut dikatakan normal. Mari kita hitung.
Suhu normal tubuh manusia adalah 36,5 oC – 37,5 oC. Jika suhu benda yang sebenarnya adalah 36,5 oC maka bacaan pada layar termo gun haruslah Ta yang memenuhi persamaan
Jika suhu benda yang sebenarnya adalah 37,5 oC maka bacaan pada layar termo gun haruslah Tb yang mememnuhi persamaan
Rentang suhu normal tubuh manusia yang terbaca oleh alat tersebut adalah
Contoh:
Misalkan saat ditembakkan ke campuran air dan es yang sudah setimbang terbaca 2,5 oC. Misalkan pula ditembakkan ke air mendidih terbaca 105 oC maka
Suhu benda yang 36,5 oC harus terbaca di alat sebesar
Suhu benda yang 37,5 oC harus terbaca di alat sebesar
Jadi suhu normal tubuh manusia yang harus terbaca di termometer tersebut adalah 38,9 oC sampai 39,9 oC. Bukan lagi antara 36,5 oC – 37,5 oC. Jadi Pak/Ibu Satpam diberikan saja jangkauan angka ini sebagai acuan suhu normal tubuh.
Sumber gambar fitur: Timstar
