Cara kerja flowmeter air dan cara instalasi flow sensor

Cara kerja flow meter

Flowmeter Yang digunakan untuk mengukur debit air ada berbagai jenis, sesuai dengan cara kerja dan teknologi yang digunakan. Ada jenis flow meter yang cara kerja flow meter berdasarkan kecepatan aliran, berdasarkan perbedaan tekanan,  berdasarkan perubahan temperature, ada yang berdasarkan volume ruangan dan ada juga yang cara kerjanya karena torsi yang diakibatkan oleh getaran atau lainnya.

Jenis flowmeter air

Jenis Flow meter yang banyak di gunakan diindustri guna melakukan pengukran debit air adalah Ultrasonic flow meter, Electromagnetic flow meter, Coriolis mass flow meter, Orifice Flow Meter, Positive displacement flow meter, Vortex flow meter, Variable area flow meter, turbine flow meter, paddle wheel flow meter, thermal mass flow meter.

Jenis Flow meter tersebut mempunyai cara kerja berdasarkan teori matematika atau fisika dengan rumusan-rumusan tertentu. Menggunakan variabel yang didapatkan berdasarkan sensor atau lainnya dengan mengacu pada hukum dari teori yang ditemukan ahlinya.

Velocity Flow Meter

Velocity Flowmeters menggunakan teknik yang mengukur kecepatan (v) dari aliran yang dikalkulasikan dengan luasan penanpang jalur aliran guna mendapatkan flow rate Prinsip ini mensyaratkan aliran yang mempunyai karakter laminer. Dengan karakteristik seperti ini di tuntut adanya kepadatan dari liquid dalam artian dalam pipa di haruskan terisi penuh oleh liquid.

Pembacaan velocity biasanya menggunakan sensor yang menghasilkan signal sesuai dengan teknology yang digunakan dan diteruskan ke transmitter atau converte. Dari Converter atau transmitter ini bisa dihasilkan perhitungan flow rate serta output lainya seperti arus dan data.

Mass Flow Meter

Jauh sebelum mass flow meter diaplikasikan, Perhitungan mass pada  aliran massa sering dihitung dari output flow meter volumetrik dan densitimeter. Density diukur secara langsung, atau dihitung menggunakan output dari temperature dan pressure aliran. Pengukuran massa aliran berdasarkan volumetrik tidak terlalu akurat.

Hal ini dikarenakan hubungan perubahan antara pressure dan temperature yang tidak stabil membuat density tidak pasti sehingga akurasinya diragukan. Fungsi flowmeter pada jenis ini adalah untuk menghitung mass suatu fluida yang bergerak dinamis agar lebih akurat dan efisien.

Untuk Kasus in,i dimana akurasi merupakan syarat paling penting sebaiknya menggunakan mass flow meter. Sesuai dengan hukum kekalan masa,  bahwa massa yang memasuki sistem sama dengan massa yang meninggalkan sistem ketika keduanya diukur pada interval yang sama. Perubahan Pressure dan Temperature hanya bisa merubah bentuk atau volume tapi tidak akan merubah massa suatu aliran.

                                               Baca Juga :

Jenis dari mass flow meter yang paling terkenal adalah coriolis mass flow meter dan thermal mass flow meter. Untuk coriolis mass flow meter ini dapat di gunakan untuk mengukur aliran liquid maupun gas serta mempunyai akurasi yang sangat bagus hingga 0,1%. Sedangkan untuk thermall mass flow meter biasanya di gunakan untuk fluida Gas yang bersih.

Inferential Flowmeter

Flow Meter ini tidak mengukur volume, kecepatan ataupun massa, tetapi mengukur aliran dengan menyimpulkan nilainya dari parameter lain yang diukur seperti karena perbedaan pressure ataupun posisi luasan area dari sensor.

Differential Pressure Flow Meter

Prinsip operasi Differential Pressure Flowmeters (DP Flowmeters) di dasarkan pada persamaan Bernoulli yang menguraikan hubungan antara tekanan dan kecepatan pada suatu aliran fluida.  Alat ini memandu aliran ke dalam suatu penghalang aliran (yang mempunyai lubang dengan diameter yang berbeda dengan diameter pipa), sehingga menyebabkan perubahan kecepatan aliran (flow velocity) dan tekanan (pressure) antara sisi upstream dan downstream dari penghalang. Dengan mengukur perubahan tekanan tersebut, maka kecepatan aliran dapat dihitung. Read more…

Cara instalasi berbagai jenis flow meter

In line flow meter

Seperti kita ketahui line flow meter merupakan jenis flow meter yang paling banyak dikenal dan di gunakan. Hampir semua jenis flow meter mempunyai sistem instalasi inline baik yang diaplikasikan pada liquid maupun gas.

Sistem instalasi jenis inline flow meter dilakukan dengan memotong pipa. Sedangkan sistem koneksinya bisa mengunakan ulir, flange, triclamp atau sanitary clamp, wafer, maupun welding.

Insertion flow meter

Insertion flow meter adalah jenis flowmeter yang instalasinya dilakukan dengan cara melubangi pipa untuk tempat masuk sensor kedalam pipa. Selanjutnya dipasang fitting  agar bisa mendudukan sensor flow meter kedalam fitting yang diperkuat dengan mur , slotting atau pins key.

Clamp on flow meter

Flowmeter clamp on merupakan tipe flow meter yang cara instalasinya tidak melakukan pemotongan pipa maupun melubangi pipa. Clamp on flow meter ini menggunkan komponen sensor dari jenis ultrasonic yang sering di sebut dengan transducer ultrasonic. Prinsip Kerja dari clamp on flow meter ultrasonic ini dengan mengukur kecepatan aliran fluid,  menggunakan ultrasound sehingga dengan perhitungan pada transmitter ultrasonic volume yang mengalir bisa terbaca.

Dengan menggunakan sensor ultrasonik dapat mengukur kecepatan rata rata dari aliran fluida dalam pipa. Hasil pengukuran rata-rata karena perbedaan waktu antara pengiriman signal dan penerimaan signal dengan aliran searah atau berlawanan..

Cara instalasiflow meter clamp on dan cara kerjanya hampir sama dengan portable ultrasonic flow meter. Yang membedakan adalah flow meter ini menggunkan power yang fix dan digunakan untuk operasional yang lama atau produksi. Sebagaimana flowmeter untuk produksi tujuanya adalah  untuk membaca dan menyimpan hasil pembacaan flow totalizer.

Jenis flow meter Clamp on hanya dimiliki oleh Ultrasonic Flow meter dan untuk jenis ini ada dua model sesuai dengan fungsinya.  Dua model tersebut yaitu portable flow meter dan wall mount clamp on fix ultrasonic flow meter. Sedangkan untuk jenis portable ada yang hand held dan ada yang portable.

Open channel flow meter

Ada juga jenis flow meter yang bisa diaplikasikan untuk channel seperti aliran sungai maupun parit dimana aliran air tersebut berada pada saluran terbuka, yang aliranya dihasilkan oleh perbedaan ketinggian yaitu aliran gravitasi. Untuk jenis flow meter open channel ini menggunakan kombinasi antara flow velocity dan luasan penampang channel yang di ukur dengan sensor ketinggian atau level meter.

Open channel flow meter adalah flow meter yang dapat diaplikasikan untuk mengukur aliran pada sistem saluran terbuka seperti pada kanal, sungai atau parit. Pada dasarnya flow meter open channel ini menghitung kecepatan aliran dengan mempertimbangkan ketinggian permukaan.

Untuk pengukuran kecepatan aliran bisa menggunakan transit time flow sensor atau Magnetic flow sensor.  Sedangkan untuk ketinggian permukaan aliran menggunakan ultrasonic level sensor. Magnetic flow sensor di sini berfungsi sebagai sensor guna mengukur flow velocity yang dikombinasikan dengan sensor level meter, maka akan didapatkan flow rate dan volumetric dari aliran liquid pada open channel.

Selain menggunakan sensor magnetic untuk membaca dan mengetahui flow velocity bisa juga digunakan jenis ultrasonic flow sensor baik itu jenis dopler maupun jenis transit time ultrasonic flow sensor. Seperti halnya pengguna magnetic sensor,  ultrasonic sensor ini bertugas guna menghitung flow velocity yang di kombinasikan dengan ultrasonic level meter. Penggabungan flow velocity dengan luas penampang yang dihitung ketingianya. menggunakan ultrasonic level meter bisa menghasilkan kapasitas aliran atau flow rate aliran dalam kanal.

Akurasi flow meter

Flowmeter mempunyai akurasi yang cukup bervariasi, sesuai dengan jenis dan model dari flow meter yang diproduksi. Ada yang mempunyai akurasi 5%, 2%, 1%, 0.5% bahkan ada yang 0.2 % dan lebih bai. Untuk jenis flow mete air biasanya kisaran yang diharapkan jika untuk kwalitas proses dan product mencapai 0.5% hingga 1%. Sedangkan jika digunakan untuk irigasi dan pemantauan flow rate untuk menjaga performa mesin seperti pada proses pendinginan mesin biasanya berkisar pada angka 2% hingga 5%.

Untuk proses tertentu yang menginginkan kwalitas proses dan product yang sangat tinggi atau karena mahalnya liquid yang diukur, maka akurasi flowmeter diharapkan pada kisaran 0.2% atau lebih baik. Untiuk kasus ini bisa menggunakan jenis flowmeter coriolis yang terkenal dengan sebutan mass flow meter.

Sesuai dengan Jenisnya, mass flow meter dimana perubahan temperature cairan yang mampu merubah viskositas atau bahkan adanya gas atau udara yang terjebak dalam cairan,  tidak akan berpengaruh pada hasil pengukuran mass flow meter. Karena mass udara pada  volume cairan tidak berpengaruh.

 

 

 

 

Advertisements

Be the first to comment