Mass Flow Meter mengukur jumlah fluida yang melewati pipa. Pengukuran aliran massa memberikan perhitungan yang lebih akurat tentang cairan dan tidak terpengaruh oleh kepadatan, tekanan, dan suhu (tidak seperti pengukuran volumetrik). Meskipun sebagian besar pengukur dapat menyimpulkan laju aliran massa dari pengukuran aliran volumetrik, ada beberapa cara untuk mengukur aliran massa secara langsung.
Thermal Mass Flow Meter
Dua jenis utama sensor thermal mass flow meter atau pengukur aliran massa termal khususnya digunakan dalam aplikasi pengukuran aliran udara dan gas. Pengukur terdiri dari pemancar dan probe dengan sensor suhu (RTD) yang terletak di pin di bagian bawah probe. Satu sensor mengukur suhu proses dan sensor lainnya dipanaskan hingga suhu tertentu di atas suhu tersebut. Ketika laju aliran meningkat, panas diambil dari sensor yang dipanaskan dalam bentuk perpindahan panas konvektif. Beberapa produsen menggunakan operasi daya variabel untuk menjaga perbedaan suhu tetap konstan, sementara yang lain menjaga daya tetap konstan dan mengukur perbedaan suhu.
Pengukur aliran massa termal bekerja berdasarkan prinsip hilangnya suhu ketika aliran fluida melewatinya. Dua jenis utama alat pengukur aliran massa termal adalah:
- Anemometer Termal
- Pengukur aliran kenaikan suhu
Baca Juga : Memahami Vortex Flow Meter
Thermal Anemometer
Thermal anemometer bekerja dengan mengukur pembuangan panas dari probe yang dimasukkan ke dalam saluran. Jumlah panas yang diambil dari probe tergantung pada kecepatan dan kepadatan fluida, tetapi juga merupakan ukuran langsung dari laju aliran massa. Suhu juga diukur dengan perhitungan. Mereka juga disebut sebagai ‘Probe kawat panas’.
Pada tipe arus konstan, arus tetap dilewatkan melalui probe yang menyebabkan pemanasan pada probe. Karena laju aliran bervariasi, demikian pula jumlah panas yang diambil dari probe dan karenanya suhu berubah. Suhu diukur untuk mendapatkan aliran.
Untuk jenis suhu konstan, diperlukan loop umpan balik untuk mempertahankan suhu konstan. Karena perubahan aliran memengaruhi suhu, arus perlu diatur untuk mempertahankan suhu probe. Laju aliran ditentukan oleh daya yang dibutuhkan untuk memanaskan probe. Perangkat suhu konstan memiliki respons yang lebih cepat terhadap perubahan aliran.
Probe suhu harus menonjol ke dalam aliran aliran, dan oleh karena itu dapat dengan mudah rusak oleh korosi dan erosi. Selain itu, kekokohan sistem dikompromikan oleh tonjolan ke dalam aliran fluida, sehingga meningkatkan kemungkinan kebocoran. Namun anemometer termal memiliki waktu respons yang cepat, <0,5 milidetik.
Baca Juga : Memahami Magnetik Flow Meter
Temperature rise flowmeter
Temperature rise flowmeter bekerja berdasarkan prinsip memanaskan aliran aliran. Dengan memanaskan aliran aliran pada satu titik, suhu dapat diukur baik di bagian hulu maupun hilir titik pemanasan. Menghitung perbedaan antara suhu akan memberikan informasi tentang laju aliran.
Metode ini memerlukan pengukuran yang benar-benar memanaskan fluida proses. Oleh karena itu, metode ini terbatas pada aplikasi gas pada laju aliran rendah. Seperti halnya probe kawat panas, sensor suhu dan pemanas harus menonjol ke dalam aliran fluida, dan oleh karena itu dapat dengan mudah rusak oleh korosi dan erosi. Selain itu, ketahanan sistem dikompromikan oleh tonjolan ke dalam aliran fluida, sehingga meningkatkan kemungkinan kebocoran.
Baca Juga : Jenis, Karakteristik, dan Akurasi Flow Meter Udara
Ada jenis pengukur kenaikan suhu yang dipasang di luar untuk jaringan pipa besar:
Pemasangan eksternal memberikan penginderaan non-kontak dan non-intrusif Tidak ada halangan untuk mengalir dan Mengurangi perawatan.
Aplikasi Thermal Mass Flow Meter
Thermal mass flow meter populer dalam aplikasi industri karena desainnya. Mereka tidak memiliki bagian yang bergerak, tidak memerlukan koreksi suhu atau tekanan, dan mempertahankan akurasi yang sangat baik pada rentang laju aliran yang substansial.
Selain itu, setiap kali ada aliran lurus terbatas, yang umum terjadi di banyak aplikasi industri, dan profil yang dikembangkan tidak dapat dicapai, pengkondisian aliran dapat menyelesaikan masalah. Pengkondisian aliran dapat membuat profil kecepatan yang diketahui dan dapat diulang serta meningkatkan akurasi pengukur aliran.
Pabrik Pengolahan Industri – Pabrik Pulp dan Kertas, Baja, Kimia, dan Petrokimia
- Pemantauan udara terkompresi
- Gas alam ke boiler
- Aliran udara pembakaran ke boiler
- Pemantauan hidrogen
- Aditif gas / pencampuran gas
- Pengujian kebocoran katup dan regulator
- Kontrol saluran masuk udara sekunder dan kiln
- Pemantauan pembersihan udara dan nitrogen
- Gas pencerna / Biogas
- Aliran gas untuk menguji pemisah
- Pemantauan oksigen dan pemurnian air
- Aliran udara pengering
- Pemantauan gas tumpukan suar
- Aliran udara pengering unggun fluida
- Selimut nitrogen
- Deteksi kebocoran segel nitrogen
- Pemantauan saluran propana
- Aliran udara tangki akumulator
Baca Juga : Definisi, Prinsip Kerja, dan Aplikasi Flow Meter Sonar
Fabrikasi Baja / Aluminium
- Laju aliran argon dan nitrogen
- Gas kokas/oven
- Laju aliran udara
- Aliran klorin dan argon peleburan aluminium
- Aliran udara turbo
- Gas alam dari operasi anil
- Gas alam untuk operasi peleburan dan pengecoran
- Aliran nitrogen ke proses anil
- Udara terkompresi
Baca Juga : Pentingnya flow meter pada proses kontrol
Pembangkit Listrik
- Aliran udara pembakaran
- Aliran udara primer dan sekunder
- Gas alam ke generator listrik/genset
- Udara panas ke pabrik batu bara
- Kebocoran udara kondensor
- Aliran udara ventilasi unit kontaminan
Baca Juga : Definisi, Jenis, dan Perbedaan dari flow sensor
Air bersih dan Air Limbah
- Aliran udara aerasi
- Pengukuran ozon
- Gas digester
Produsen Gas Khusus
- Penggunaan nitrogen, argon, CO2, dan hidrogen
- Transfer tahanan / meteran pembayaran
- Pengolahan Makanan / Industri Farmasi
Baca Juga : Jenis, Karakteristik, dan Akurasi Gas Flow Meter
Aliran udara dan nitrogen pelapis tablet dan pil
- Gas buang
- CO2 dalam pembuatan bir
- Nitrogen dalam pembuatan mayones
- Sistem ventilasi
- Aliran udara kompresor
- Hidrogen dalam produksi minyak terhidrogenasi
- Fermentor CO2 tanpa gas
- Industri otomotif
Baca Juga : Jenis, Karakteristik, dan Akurasi Steam Flow Meter
Pemantauan udara terkompresi
- Konsumsi gas alam
- Aliran udara pabrik bubuk
- Ventilasi bilik cat / oven cat
- Pengukuran aliran udara dudukan uji mesin
- Aliran hidrogen sel bahan bakar
- Penambangan
Udara terkompresi ke poros tambang
- Pemantauan udara ventilasi
- Injeksi udara ke dalam bejana flokulasi
Baca Juga : Definisi, Aplikasi, dan Jenis Variable Area Flow Meter
HVAC
- Penyeimbangan udara
- Aliran saluran
- Konservasi energi
- Kamar bersih
- Bangku aliran laminar
Manufaktur Kaca/Keramik
- Oksigen dan gas alam ke pembakar
- Gas alam ke tungku dan kiln
Pemurnian
- Pemantauan gas tumpukan suar
- Pemantauan bahan bakar gas
- Aliran asupan udara
Baca Juga : Prinsip Kerja, dan Aplikasi Laminar Flow Meter
Transmisi Gas Bumi
- Gas alam ke stasiun kompresor
- Gas alam ke kompresor berbahan bakar gas
Gas Umum
- Udara
- Amonia
- Biogas
- Butana
- Klorin
- Udara terkompresi
- Karbon monoksida
- Karbon dioksida
- Gas pencerna
- Gas buangan
- Etana
- Etilen
- Helium
- Hidrogen
- Metana
- Gas campuran
- Gas alam
- Nitrogen
- Oksigen
- Propana
Baca Juga : Apa itu Flow Switch?
Kelebihan Thermal Mass Flow Meter
- Thermal Mass Flow Meter tidak memiliki bagian yang bergerak, sehingga mengurangi perawatan dan memungkinkan penggunaannya di area aplikasi yang berat, termasuk gas jenuh.
- Mass flow meter menghitung aliran massa, bukan aliran volumetrik. Pengukur ini tidak memerlukan koreksi suhu atau tekanan, sehingga tidak ada biaya tambahan untuk membeli dan memasang peralatan lain.
- Thermal Mass Flow Meter memberikan akurasi dan pengulangan yang sangat baik pada berbagai laju aliran.
- Thermal Mass Flow Meter dapat mengukur aliran dalam pipa besar.
Baca Juga : Alat Ukur Aliran Flow Meter
Batasan Thermal Mass Flow Meter
- Gas basah dapat menyebabkan pengukuran aliran yang tidak akurat dengan pengukur aliran termal.
- Sensitivitasnya berkurang ketika mengukur dengan gaya meteran ini pada laju aliran tinggi.
- Thermal mass flow meter hanya dapat mengukur secara akurat gas (atau campuran gas) yang telah dikalibrasi.
- Thermal mass flow meter harus dikalibrasi atau diverifikasi kalibrasinya secara berkala.
- Aliran massa termal tidak dapat mengukur gas secara akurat ketika komposisinya berubah.
- Thermal mass flow meter memerlukan profil aliran yang berkembang sepenuhnya pada sensor agar akurat.
- Penumpukan sensor akan mengurangi akurasi pengukur aliran.
- Memperoleh pengukuran aliran yang akurat di saluran udara besar merupakan tantangan karena profil aliran didasarkan pada diameter pipa, yang membutuhkan lintasan lurus yang sangat panjang dan biasanya tidak tersedia di lingkungan ini.
- Meskipun thermal mass flow meter unggul dalam aplikasi aliran rendah, pengukur ini perlu dikalibrasi pada kecepatan rendah, dan tidak semua produsen memiliki kemampuan kalibrasi ini.
Baca Juga : Prinsip Kerja, Fitur, dan Kelebihan Electromagnetic Flow Meter
Kesimpulan
dari artikel yang telah kami paparkan diatas, yaitu “Dua Jenis Utama Sensor Thermal Mass Flow Meter” dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
- Dua jenis utama sensor thermal mass flow meter atau pengukur aliran massa termal khususnya digunakan dalam aplikasi pengukuran aliran udara dan gas.
- Thermal anemometer bekerja dengan mengukur pembuangan panas dari probe yang dimasukkan ke dalam saluran. Jumlah panas yang diambil dari probe tergantung pada kecepatan dan kepadatan fluida, tetapi juga merupakan ukuran langsung dari laju aliran massa. Suhu juga diukur dengan perhitungan.
- Temperature rise flowmeter bekerja berdasarkan prinsip memanaskan aliran aliran. Dengan memanaskan aliran aliran pada satu titik, suhu dapat diukur baik di bagian hulu maupun hilir titik pemanasan. Menghitung perbedaan antara suhu akan memberikan informasi tentang laju aliran.
Referensi : automationforum.co | sagemetering.com | www.lincenergysystems.com
