Flow Meter merupakan satuan alat pengukuran pada pergerakan fluida atau cairan yang dimana sudah tidak asing bagi para pekerja di bidang konstruksi, pertambangan, dsb. Di dalam keseharian kita sering menemui alat pengukuran tersebut seperti regulator pada gas, pompa air, dan gas meter PGN.
Flow Meter sendiri merupakan instrumen pengukur yang di gunakan untuk menentukan sejumlah besar aliran dari semua material seperti udara, fluida maupun bubuk. Aliran yang diukur melalui instrumen ini adalah laju aliran dan volume yang mengalir selama jangka waktu tertentu.
Cara Menghitung Aliran 1
Jadi, Anda ingin mengukur aliran? Jawabannya adalah dengan membeli flowmeter. Dengan aliran fluida yang didefinisikan sebagai jumlah fluida yang bergerak melewati lokasi tertentu, hal ini akan terlihat mudah? flowmeter apa pun sudah cukup. Namun, pertimbangkan persamaan berikut yang menggambarkan aliran fluida dalam pipa.
= Q x v
Laju aliran adalah Q, luas penampang pipa adalah A, dan kecepatan fluida rata-rata di dalam pipa adalah v. Dengan persamaan ini, aliran fluida bergerak melalui pipa dengan luas penampang 1 meter persegi dengan kecepatan rata-rata 1 meter kubik per detik. Ingatlah bahwa Q adalah volume per satuan waktu, dan biasanya diwakili sebagai laju aliran “volumetrik”. Lihat persamaan berikut:
W = rho x Q = 0,05
Dengan W sebagai laju aliran (sekali lagi, baca terus), dan rho sebagai densitas cairan. Dengan persamaan ini, laju aliran fluida dengan massa jenis 1 kilogram per meter kubik akan menjadi 1 kilogram per detik. (Ini juga berlaku untuk satuan “pound” yang biasa digunakan.) Tanpa membicarakan lebih lanjut, pon dianggap sebagai satuan massa). Perhatikan bahwa W adalah massa per satuan waktu, yang biasanya digambarkan sebagai laju aliran “massa”. Aliran mana yang ingin Anda ukur sekarang? Anda tidak yakin? Beberapa aplikasi memerlukan pengukuran aliran volumetrik.
Berpikirlah tentang mengisi tangki. Untuk mencegah tangki meluap ketika cairan dengan kepadatan berbeda ditambahkan, aliran volumetrik dapat ditarik. (Kemudian, pemancar level dan sakelar/pemutus level tinggi dapat membuat pengukur aliran tidak lagi diperlukan). Jika proses memiliki volume terbatas per satuan waktu, pertimbangkan untuk mengontrol aliran fluida. Tampaknya pengukuran aliran volumetrik dapat digunakan.
Dalam proses lain, aliran massa sangat penting. Pertimbangkan reaksi kimia di mana zat A, B, dan C diinginkan untuk mereaksikan; yang menarik adalah jumlah molekul yang ada, bukan volumenya. Demikian pula, dalam hal pembelian dan penjualan barang, atau transfer hak milik, yang menarik adalah massa, bukan volumenya.
Baca Juga: Rekomendasi dan Jenis Instalasi Electromagnetic Flow Meter
Cara Menghitung Aliran 2
Setelah mengetahui bahwa ada dua jenis laju aliran (volumetrik dan massa), tidak mengherankan jika beberapa pengukur aliran mengukur massa (W) sementara pengukur aliran lainnya mengukur volume (Q). Namun, tidak sesederhana itu. Dengan mengulangi persamaan dari Bagian 1 (untuk memudahkan), dapat dilihat bahwa, dengan asumsi A konstan, Q dapat ditentukan dengan mengukur kecepatan fluida rata-rata v. Selanjutnya, dengan asumsi rho konstan, W dapat ditentukan dari Q.
Q = A x v W = rho x Q
Dengan kata lain, beberapa pengukur aliran mengukur aliran volumetrik, beberapa pengukur aliran mengukur kecepatan aliran volumetrik, dan beberapa pengukur aliran mengukur aliran massa. Selain itu, aliran massa dan aliran volumetrik dapat digunakan untuk mengetahui densitas. Oleh karena itu, apakah Anda hanya ingin mengukur aliran? Bukankah begitu? Pada saat itu, semuanya terlihat begitu sederhana dan logis. Tetap di sini? Itu akan memburuk. Beberapa pengukur aliran menggunakan metode yang berbeda untuk menghitung aliran. Untuk mengetahui aliran volumetrik, pengukuran head kecepatan (1/2 rho v x v) adalah metode yang paling umum digunakan. Perhatikan bahwa pengukur aliran ini tidak dapat mengukur massa, volume, atau kecepatan? melainkan menghitung kuadrat kecepatan dan densitas secara bersamaan! Apakah akan mengejutkan Anda untuk mengetahui bahwa ini membahas pengukur aliran kepala yang umum, seperti nosel, venturis, dan pelat lubang? Banyak aplikasi juga menggunakan aliran volumetrik yang disimpulkan untuk menghitung aliran massa. Dengan setiap asumsi, kesalahan dapat terjadi selama proses pengukuran. Apakah mengherankan bahwa insinyur pabrik sering menghadapi masalah untuk menutup saldo material?
Ringkasnya, beberapa pengukur aliran mengukur volume, massa, kecepatan, dan inferensial. Meskipun ada perbedaan, jangan lupa bahwa pengukuran inferensial yang dihasilkan lebih baik dengan memperhatikan detail dapat berbeda.
Baca Juga: Pengukuran Gas menggunakan TGF06D-A Thermal Gas Flowmeter
Cara Menghitung Aliran 3
Dalam contoh di Bagian 1, satuan aliran volumetrik adalah meter kubik dan kaki kubik per satuan waktu. Selain itu, galon dan liter per satuan waktu dapat digunakan sebagai satuan aliran volumetrik; contoh lain di Bagian 1 menggunakan kilogram dan pound per satuan waktu sebagai satuan aliran massa. (Tanpa diskusi tambahan, satu pon dianggap sebagai satuan massa.) Perhatikan bahwa satuan waktu tidak tergantung pada aliran volumetrik atau massa yang diukur.
Mari kita bermain kuis. Apakah ini satuan aliran cairan volumetrik atau massa?
- galon per menit
- kaki kubik per detik
- liter per detik
- kilogram per jam
- pound per jam
- gram per menit
Dapatkah seseorang memiliki satu kaki kubik bulu?
ya/tidak
Dapatkah seseorang memiliki satu galon bulu?
ya/tidak
Dapatkah seseorang memiliki satu kilogram bulu?
ya/tidak
Jika Anda menjawab volumetrik untuk tiga pertanyaan pertama, massa untuk tiga pertanyaan berikutnya, dan ya untuk tiga pertanyaan terakhir, Anda berada di jalur yang benar.
Pertimbangkan untuk mendapatkan bahan bakar untuk kendaraan Anda. Bagaimana perbandingan satu galon bensin Amerika Serikat yang dibeli di Las Vegas, Arizona, pada hari musim panas dengan yang dibeli di Anchorage, Alaska pada malam musim dingin? Dengan asumsi bahwa galon adalah unit volumetrik, logikanya mengatakan bahwa volume bensin yang dibeli sama. Namun, kerapatannya, dan karenanya massanya, akan berubah karena perbedaan suhu. Dengan cara ini, membeli bensin dalam cuaca yang lebih dingin akan menghasilkan lebih banyak massa. Berpikir secara lokal, orang mungkin menemukan bahwa membeli bensin pada dini hari ketika suhu paling dingin akan lebih hemat.
Dugaan Anda salah. Pompa bensin mengukur jumlah (massa) bensin yang disalurkan dengan mengimbangi variasi densitas yang disebabkan oleh suhu. Namun, pengukuran satu galon bensin sebenarnya mengacu pada volumenya pada suhu tertentu—misalnya 60 derajat Fahrenheit—sehingga ini adalah unit pengukuran massa karena mengacu pada aliran zat tertentu pada suhu tertentu. Jangan terburu-buru menjawab tiga pertanyaan pertama kuis. Pertanyaan-pertanyaan itu mungkin tidak lengkap!
Baca Juga: Flowma VFM68 Low Flow Gas Flow Meter
Cara Menghitung Aliran 3.1
membicarakan penggunaan unit volumetrik, seperti galon, untuk menghitung massa ketika komposisi dan suhu sudah diketahui. Dalam contoh berikut, seseorang membeli satu galon bensin di iklim panas dan dingin. Pernyataannya adalah bahwa, karena perbedaan suhu antara kedua iklim tersebut, satu galon bensin yang dibeli di iklim panas dan dingin mungkin memiliki ukuran yang berbeda, tetapi massanya harus sama karena suhu yang dikompensasi oleh flowmeter ritel.
Sejumlah email mempertanyakan pernyataan ini, dan penyelidikan lebih lanjut menemukan fakta menarik bahwa pengukur volume bensin eceran tidak memenuhi suhu di Kanada, tetapi tidak di Amerika Serikat. Dengan kata lain, untuk menghasilkan massa, volume yang diukur (di Amerika Serikat) atau volume yang dikoreksi temperatur (di Kanada) digunakan.
Beri perhatian pada analisis umum berikut:
- Iklim panas dan dingin memiliki perbedaan suhu udara yang signifikan. Selain itu, suhu udara di suatu tempat dapat sangat berbeda siang dan malam.
- Suhu tanah sangat berbeda di daerah beriklim panas dan dingin; namun, terdapat sedikit perubahan antara siang dan malam di tempat tertentu. Suhu tanah di musim panas dan musim dingin juga sangat kecil.
- Suhu bensin akan mendekati suhu tanah setelah tiba di tangki bawah tanah pengecer, meskipun masih hangat saat keluar dari kilang.
- Kalibrasi flowmeter dilakukan dengan menggunakan timbangan standar, yang berarti kalibrasi terhadap massa.
Pernyataan ini menyiratkan bahwa suhu bensin yang dipompa melalui flowmeter harus hampir sama dengan suhu tanah meskipun ada banyak variasi suhu udara. Ini karena suhu tanah tidak banyak berubah sepanjang tahun, sehingga massa satu galon bensin dari tangki tertentu tidak akan berubah secara signifikan sepanjang tahun. Logika ini menunjukkan bahwa massa satu galon bensin yang dijual di Nevada seharusnya sama dengan yang dijual di Alaska.
Perubahan densitas bensin disebabkan oleh fluktuasi suhu bensin. Analisis ketidakpastian dapat digunakan untuk mengetahui besarnya perubahan yang mempengaruhi akurasi pengukuran dan untuk mengetahui apakah kompensasi suhu sudah tepat. Untuk pengukuran ini, analisis ketidakpastian dapat mengungkapkan berbagai sumber ketidakpastian. Ini termasuk, tetapi tidak terbatas pada, pengaruh suhu udara sekitar, suhu bensin yang keluar dari kilang, waktu yang dihabiskan untuk mengangkut bensin dari kilang ke tangki, suhu tanah, ketinggian tangki sebelum pengisian, volume bensin dalam pipa aliran, suhu pipa aliran, frekuensi penggunaan, dan perubahan komposisi. Studi mungkin menunjukkan bahwa pelanggan tidak disarankan untuk membeli bensin dari tangki yang baru saja diisi. Masalah lain yang signifikan dapat ditemukan melalui analisis yang lebih rinci.
Meskipun mungkin ada lebih banyak informasi yang belum diketahui tentang topik ini, diskusi ini dengan jelas menggambarkan betapa pentingnya memahami proses, dan bagaimana proses yang sama dapat berbeda di berbagai tempat. Terkadang, hal ini sulit.
Baca Juga: Flowma WPD 520 Positive Displacement Flow Meter
Cara Menghitung Aliran 3.2
Komentar singkat? Bagian 3 membahas pengukuran aliran massa, aliran volumetrik, dan aliran massa yang disimpulkan, dengan pengukuran bensin sebagai contoh aliran massa yang disimpulkan dengan unit volumetrik. Bagian 3.1, yang membahas beberapa masalah yang terkait dengan pengukuran bensin eceran, dibuat sebagai hasil dari komentar yang diterima. Hal ini menyebabkan banyak komentar tentang metode pengukuran bensin di pompa. Membaca komentar ini tanpa membaca komentar sebelumnya akan sulit karena edisi ini mencoba menggabungkannya.
Di Amerika Serikat, pompa bensin menggunakan metode volumetrik untuk mengukur volume dan mengalibrasinya. Dengan kata lain, mereka adalah perangkat volumetrik yang sebenarnya, mengukur volume dan menampilkan galon. Dalam hal ini, sebuah artikel di New York Times menyatakan bahwa “belilah bensin pada waktu yang paling dingin dalam sehari—pagi atau sore hari—saat bensin paling padat… (New York Times, 24 September 2001, Empowered II Smart Energy Management, Mobil yang bersih adalah mobil yang efisien, halaman 7).
Pompa bensin Kanada mengukur volume, kemudian dikompensasikan dengan suhu aktual untuk membuat bensin terlihat seperti pada suhu tertentu. Volume yang dikompensasikan adalah pengukuran massa yang tersirat. Saya menduga, tetapi tidak menyadari, bahwa metode volumetrik yang dikompensasi dengan suhu digunakan untuk mengalibrasi pompa ini. Dengan kata lain, apakah mereka jenis alat pengukur massa yang disimpulkan dan dikalibrasi? mereka mengukur volume dan menunjukkannya dalam liter (kompensasi suhu). Terlepas dari suhu bensin, massa bensin yang diterima di Kanada harus sama dalam batas-batas peralatan. Perlu diingat bahwa perbedaan dalam komposisi dan zat aditif dapat menyebabkan massa jenis berbeda dari nilai nominalnya pada suhu tertentu. Sebagai contoh, pengukuran volume yang sebenarnya tidak dipengaruhi jika densitas bensin meningkat 1% dari nilai nominalnya. Sebaliknya, pengukuran massa yang disimpulkan akan menjadi 1% lebih rendah dari aliran massa sebenarnya.
Baca Juga: Flowma VFM60-LA Liquid Air Vortex Flow Meter
Source: omega.co.uk
