Jenis Instalasi Open Channel Flow Meter adalah aliran cairan pada permukaan bebas, beberapa aliran saluran terbuka adalah bendungan dan saluran irigasi. Tekanan permukaan akan sama dengan tekanan atmosfer dalam saluran terbuka. Ada beberapa aliran saluran terbuka yang dibuat oleh manusia, yaitu parit drainase, selokan, dan saluran air tawar. Aliran saluran terbuka akan memiliki ruang udara bebas di atasnya, jadi dengan ini, kita dapat mengatakan bahwa saluran terbuka dapat berupa saluran yang terlihat atau bisa juga berupa pipa tertutup yang tidak memiliki aliran penuh.
Perbedaan antara aliran saluran terbuka dan aliran pada pipa
- Aliran saluran terbuka akan memiliki permukaan bebas sedangkan aliran pipa tidak memiliki permukaan bebas.
- Aliran saluran terbuka mengalami tekanan atmosfer sementara aliran pipa tidak memiliki tekanan atmosfer langsung, melainkan tekanan hidrolik.
- Kekuatan pendorong dalam aliran saluran terbuka terutama gravitasi dan juga arah aliran, dalam kasus aliran pipa, kekuatan pendorong sebagian besar adalah kekuatan tekanan di sepanjang arah aliran.
- Area aliran dalam aliran pipa sesuai dengan dimensi pipa dan pipa berbentuk melingkar dan dengan demikian aliran akan sesuai dengan itu.
- Dalam kasus saluran terbuka, area aliran ditentukan oleh geometri saluran dan juga tingkat permukaan bebas dan itu akan berubah seiring waktu dan juga karena arah aliran
- Penampang pipa berbentuk lingkaran tetapi dalam kasus aliran saluran terbuka, bentuknya bisa tidak beraturan, OCF sebagian besar merupakan aliran alami.
- Kekasaran relatif konstan dalam kasus pipa tetapi dalam kasus OCF tidak, kekasaran relatif akan bervariasi sesuai dengan tingkat permukaan bebas.
Perbedaan jenis dan pengaruh gravitasi pada aliran saluran terbuka
Kedalaman aliran akan bervariasi sesuai dengan halangan, ada dua jenis aliran saluran terbuka, yaitu aliran yang bervariasi secara cepat dan aliran yang bervariasi secara bertahap. Aliran yang bervariasi dengan cepat akan terjadi dalam jarak pendek di dekat rintangan, sedangkan aliran yang bervariasi secara bertahap akan terjadi dalam jarak yang jauh. Gravitasi adalah bagian utama dari aliran saluran terbuka, kekuatan pendorong aliran adalah karena gravitasi dan dengan demikian aliran akan berlangsung dengan baik.
Cara melakukan pengukuran pada open channel flow meter
Ini adalah jenis flow meter yang akan mengukur aliran yang melalui saluran terbuka akan ada halangan sehingga ketika cairan melewati halangan ini maka ketinggian cairan akan terukur. Jadi meteran jenis ini dapat digunakan untuk mengukur aliran cairan pada saluran terbuka, meteran ini dapat digunakan untuk pemantauan aliran yang kontinu atau tepat di terowongan, pipa, kanal, sungai, dan aliran yang terisi sebagian. Pengukur aliran saluran terbuka mudah dipasang, dengan bantuan pengukur aliran ini kita dapat menentukan laju aliran sesaat dengan mengukur kedalaman air atau head. Pengukuran aliran saluran terbuka dilakukan dengan dua cara yaitu bendung (weirs) dan pengukuran aliran flume.
Baca Juga : Prinsip Kerja, Kelebihan, dan Aplikasi Thermal Mass Flow Meter
Cara kerja open channel flow meter
Ketinggian air diukur di saluran terbuka dengan membuat struktur hidraulik seperti bendung atau flume. Kedalaman air akan dikonversi menjadi laju aliran dan laju aliran ini dapat dihitung dari waktu ke waktu dan dengan demikian laju aliran volumetrik dapat ditentukan.
Dengan melakukan pengukuran kedalaman, luas penampang aliran dapat dihitung dan kecepatan aliran juga dapat ditentukan. Jadi dengan menggunakan kecepatan dan luas penampang ini kita bisa mendapatkan aliran volumetrik. Open channel flow meter memiliki dua komponen yaitu elemen kontrol hidraulik utama dan alat pengukur.
Elemen kontrol hidraulik utama
Elemen kontrol primer akan mengontrol kondisi hidrolik dalam pipa atau flume, ada banyak jenis elemen kontrol hidrolik primer dan kita dapat memilihnya sesuai dengan aplikasi kita. PHCE harus digunakan jika padatan tersuspensi menjadi perhatian utama. PHCE harus dipilih sesuai dengan rentang aliran. Jenis utama elemen kontrol primer adalah flume, bendung, dan nozzle.
Baca Juga : Memahami Magnetik Flow Meter
Alat pengukur
Alat-alat ini digunakan untuk menentukan kedalaman atau kecepatan, pengukuran aliran juga tergantung pada bagaimana alat pengukur akan mempengaruhi aliran. Alat pengukur terdiri dari tipe kontak dan non-kontak. Sensor tertentu ditempatkan dalam kontak dengan aliran aliran sementara ada beberapa yang merupakan tipe non-kontak.
Baca Juga : Memahami Vortex Flow Meter
Jenis Instalasi Open Channel Flow Meter
Weirs
Pengoperasian jenis aliran ini didasarkan pada prinsip bahwa jika ada penghalang di saluran air maka itu akan membuat air kembali ke atas. Jadi karena itu, akan ada level tinggi di belakang penghalang.
Level tinggi ini disebabkan oleh kecepatan aliran dan dengan demikian kita dapat menentukan laju aliran melalui perangkat. Bendung dibagi menurut bentuknya, ada tiga jenis utama bendung seperti takik V, persegi panjang, dan trapesium. Struktur bendung akan bertindak sebagai penghalang aliran air dan dengan demikian akan meningkatkan ketinggian air dan ini dapat diukur.
Baca Juga : Perbedaan Coriolis dan Thermal Mass Flow Meter
Rectangular weir
Bendungan persegi panjang dapat digunakan untuk mengukur aliran yang lebih tinggi, bendung ini sebagian besar digunakan dalam pasokan air, air limbah, dan sistem pembuangan limbah. Jenis pengukur ini akan memiliki pelat bermata tajam. Bendung persegi panjang memiliki ujung yang tajam dan karena itu air akan mengalir dengan bebas dan dengan demikian pengukuran yang akurat dapat dilakukan.
Pada bendung persegi panjang, titik pengukuran tidak berada pada kerak bendung. Kerugian dari bendung persegi panjang berjambul tajam adalah bahwa karena beberapa di antaranya tidak memiliki kontraksi ujung dan dinding saluran mempengaruhi aliran di atas bendung, maka kondisi dinding dapat mempengaruhi aliran.
Baca Juga : Definisi, Aplikasi, dan Jenis Variable Area Flow Meter
V notch weir
Bendung takik V memiliki bukaan berbentuk V dan bendung jenis ini digunakan untuk mengukur aliran rendah dalam rentang operasi yang sempit. Bendung jenis ini akan mengukur debit rendah secara akurat. Pada bendung ini, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, akan ada bukaan sembilan puluh derajat dan sisi-sisinya akan dimiringkan empat puluh lima derajat dengan vertikal. Bendung jenis ini tidak memiliki panjang puncak dan karena itu, bendung ini digunakan untuk pengukuran aliran yang sangat kecil.
Kita dapat menggunakan bendung takik-V jika sering terjadi aliran rendah dalam aliran keseluruhan. Bendung takik v seperti yang dibahas di atas dirancang sedemikian rupa sehingga memungkinkan fluida mengalir melalui lubang kecil dan karena itu perubahan kedalaman fluida dapat dengan mudah ditentukan. Jadi bendung takik-V harus dipilih sesuai dengan jumlah aliran yang melalui takik-V dan juga sesuai dengan jumlah perubahan kedalaman aliran.
Apa saja aplikasi utama takik dan bendung?
- Dapat mengatur aliran di saluran
- Dapat bertindak sebagai pelimpah darurat untuk mengatur aliran tinggi
- Ini akan mengontrol aliran melalui gorong-gorong yang tidak terendam yang beroperasi di bawah kontrol saluran masuk
- Pengukuran air irigasi
- Pembuangan proses industri
- Dapat mengontrol luapan kolam
- Pembuangan instalasi pengolahan air limbah
Baca Juga : Definisi, Jenis, dan Perbedaan dari flow sensor
Flumes
Jenis ini digunakan ketika head harus minimum atau jika ada padatan tersuspensi dalam cairan yang mengalir. Jenis utama dari flume adalah desain Parshall dan palmer bowlus. Flume adalah jenis saluran aliran yang dapat berada di dalam atau di atas tanah sehingga air dapat dipindahkan ke tempat yang diinginkan. Flume dirancang sedemikian rupa sehingga akan membatasi area saluran dan juga mengubah kemiringan saluran. Dengan demikian kecepatan cairan akan meningkat dan tingkat cairan juga akan berubah.
Baca Juga : Definisi dan Cara Instalasi Condensate Pot
Parshall flume
Parshall flume memiliki bagian hulu yang menyatu dan bagian hilir yang menyimpang. Ini sebagian besar digunakan untuk instalasi yang lebih kecil. Head loss dari jenis pengukur saluran terbuka ini sangat rendah dan perangkat ini mampu mengukur aliran dalam berbagai kondisi. Lokasi titik pengukuran harus dipilih dengan benar untuk mendapatkan kondisi hidraulik yang tepat melalui elemen kontrol. Laju aliran pada perangkat ini ditentukan dengan mengukur tingkat cairan sepertiga jalan ke bagian konvergen. Saat memilih flume Parshall, kita harus mempertimbangkan lebar tenggorokan dan dimensi lainnya.
Baca Juga : Pentingnya flow meter pada proses kontrol
Palmer bowlus flume
Alat ini dapat digunakan untuk mengukur aliran dalam sistem saluran pembuangan, dan alat ini juga mudah disesuaikan dengan berbagai diameter saluran pembuangan. Prinsip hidrauliknya sama dengan flume Parshall, laju aliran melalui alat ini dapat ditentukan dengan mengukur kedalaman cairan pada titik setengah diameter pipa di bagian hulu flume. Alat ini harus dipilih sesuai dengan ukuran pipa yang akan dipasang.
Baca Juga : Definisi, Prinsip Kerja, dan Aplikasi Flow Meter Sonar
Kesimpulan
dari artikel yang telah kami paparkan diatas, yaitu “Jenis Instalasi Open Channel Flow Meter”, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
- Open Channel Flow Meter adalah aliran cairan pada permukaan bebas, beberapa aliran saluran terbuka adalah bendungan dan saluran irigasi. Tekanan permukaan akan sama dengan tekanan atmosfer dalam saluran terbuka.
- Cara kerja open channel berdasarkan 2 komponen, yaitu : Elemen kontrol hidraulik utama, dan Open channel flow meter
- Terdapat 2 jenis instalasi open channel flow meter, yaitu : weir (bendungan) dan flumes.
Referensi : automationforum.co
