Flow Meter Udara Kompresor

Flow Meter Udara Kompresor

Flow Meter Udara Kompresor – Kompresor udara adalah  mesin mekanik yang bertujuan  memproduksi udara bertekanan untuk dialirkan dalam sistem pneumatik dengan cara menurunkan volumenya. Di duania industri, Kompressore digunakan untuk mensupply kebutuhan udara bertekanan kesistem permesianan atau proses produksi dengan jumlah atau kapasitas aliran dan tekanan tertentu sesuai dengan kebutuhan.

Compressor merupakan equipment yang banyak dipakai di dunia industri untuk menghasilkan udara bertekanan . Compressor yang menghasikan udara bertekanan di industri umumnya ada dua jenis yaitu Compressor piston (reciprocating) dan Compressor screw (rotary). a). Yaitu Compressor yang memanfaatkan gerakan tekan piston, Compressor jenis ini menggunakan piston yang didorong oleh crankshaft untuk memampatkan udara/ gas.

Besar kecilnya kapasitas kompressor biasanya mengacu pada pressure maksimal dan kapasitas aliran udara yang dihasilkan. Kapasitas udara yang dihasilkan compressor diukur dengan menggunakan flow meter. Flow meter antuk udara yang digunakan diindustri ada beberapa jenis sesuai dengan teknologinya.

Baca Juga: Pneumatic Valve : Penjelasan, Jenis, Kelebihan dan Kekurangan

Kwalitas Udara bertekanan

Untuk daerah tropis seperti Indonesia udara bertekanan hasil dari mesin kompressor mempunyai kwalitas yang kurang baik. Kwalitas udara yang dihasilkan kompressor jika digunakan pada mesin dan peralatan pabrik bisa mengakibatkan performa menjadi menurun dan lifetimenya menjadi pendek.

Kwaliatas udara kompresor biasanya sangat lembab sehingga banyak mengandung uap air, sehingga sebelum digunakan ke mesin atau equipment perlu dikeringkan agar tidak banyak mengandung air yang bis amenyebabkan korosif. Untuk proses ini diperlukan beberapa sensor seperti sensor flow, temperature, pressure dan dew point sensor.

Alat untuk pengeringan ini biasa disebut dengan AirDryer yang mana ada tiga  jenis yaitu dengan menggunakan system membran, desiccant   prodan refrigrasi atau proses kondensasi.  Jadi Air dryer adalah suatu alat yang berfungsi menghilangkan kandungan air pada udara terkompresi.

Udara bertekanan yang dikeringkan, akan mengalami proses penurunan dew point. Dew point adalah nilai temperatur yang dibutuhkan untuk mendinginkan sejumlah udara, pada tekanan konstan, sehingga uap air yang terkandung mengembun. Nilai dari penurunan dew point tergantung dari spesifikasi air dryer yang dipergunakan dan kebutuhan dari konsumsinya.

Baca Juga: Sensor Temperatur Motor Listrik Berliku

Jenis Sensor Udara Bertekanan

Dalam sistem jaringan Compress air diperlukan beberapa sensor guna memantau kwalitas dan kapsitas udara, dengan tujuan menjaga performa dari mesin mesin pneumatik dan kwalitas proses produksi. Sensor yang biasa digunakan adlah :

1. Pressure Sensor
2. Temperature Sesnor
3. Flow Sesnor
4. Dew Point Sensor

Pressure sensor

Pressure merupakan kerja gaya yang diberikan pada suatu permukaan luas. yang memiliki satuan unit Pascal (Pa) atau sama dengan Satu Newton per meter kuadrat. Satuan tekanan yang paling sering dipakai di industry Indonesia adalah  pascal,Poun d per Square Inch (Psi)  bars dan kg/cm2.

Pressure sensor merupakan sensor yang dapat merubah tekanan mekanis menjadi signal electric yang yang diproses transmitter dan dikirim atau ditampilkan lewat display. Jadi, pressure sensor merupakan sensor yang akan mendeteksi tekanan dan merubahnya dalam bentuk besaran signal dengan besaran terentu.Sensor ini bekerja pada membran dengan efek piezoelectric, yang akan menciptakan muatan listrik akibat adanya respon terhadap stress yang berupa tekanan namun bisa memutar, menekuk atau getaran. Signal yang dihasilkan sensor biasanya berupa arus laistrik analog ampere 4-20mA dengan tegangan  0-5 Volt atau lainnya tergantung jenis sensornya.

Jenis sensor tekanan di dunia industri  dikenal adalah jenis analog dan sering disebut dengan pressure gauge atau manometer. Sensor ini memiliki acuan nilai tekanan, saat tekanan terbaca control 0 psi, sebenarnya yang terbaca adalah  tekanan atmosfer atau 14,7 psi,. Sensor tersebut akan menunjukkan tekanan yang bernilai positif saat berada di atas tekanan atmosfer dan akan bernilai negative saat berada dibawah tekanan atmosfer dan penunjukan bisanya berupa jarum atau sperti spedometer motor yang model lama.

Baca Juga: Prinsip Kerja, Klasifikasi, dan Jenis Directional Control Valves

Temperature Sensor

Temperature sensor merubah energi panas menjadi listrik yang kemudian diolah sehingga mendapatkan nilai dari perubahan suhu yang dihasilkan suatu objek dalam hal ini adalah udara. Komepresor udara menggunakan pengaruh tekanan dan perubahan suhu. Udara yang memiliki tekanan tinggi memiliki suhu yang tinggi pula.

Dew Point Sensor

Dew point meupakan titik suhu dimana udara pada suhu tersebut berada pada ambang berubah menjadi cair. jadi dew point berfungsi untuk mengetahui seberapa efisien kompresor menggunakan udara terkompresi dengan mengetahui jumlah air/titik embun yang dihasilkan.

Flow Sensor Udara Bertekanan

Flow sensor udara dalah flowmeter yang digunakan untuk mengukur besar kecilnya aliran suatu udara dalam jaringan udara tertutup atau jaringan pipa. flow meter ini bis amenampikan kecepatan aliran dengan satuan unit jarak per waktu, besarnya kapasitas aliran atau debit dengan satuan volume atau mass per waktu, dan total  volume atau mass yang mengalir melewati sensor.

Baca Juga: Perbedaan Antara Katup Proporsional, Directional, dan Servo

Jenis Flow Meter udara Bertekanan

• Flow Meter vortex
• Flow Meter Thermal Mass
• Differential Pressure Flow Meter
• Variable area flow meter

Vortex Flow Meter

Vortex flow meter bekerja berdasarkan prinsip efek Von Kármán, yang menjelaskan bagaimana pusaran terbentuk di belakang sepotong benda penghalang  ketika steam melewatinya. Pusaran inilah yang bisa diukur. Sensor menghitung jumlah pusaran, atau vortisitas, dan seberapa cepat mereka bergerak menentukan kecepatan di mana cairan melewati meteran.

Dalam vortex flowmeter, bluff body adalah sepotong material dengan bagian depan yang lebar dan rata yang dipasang pada sudut kanan ke aliran aliran. Kecepatan aliran sebanding dengan frekuensi vortisitas. Laju aliran dihitung dengan mengalikan luas pipa dengan kecepatan aliran.

Dalam instalasinya  Up stream dan down stream dari flow meter vortex bisa dikatakan lebih pendek dari orrifice flow meter. Flowmeter Vortex bisa mendapatkan akurasi penuh dalam 35 diameter upstream dan 5 diameter di down stream; namun, dalam beberapa kasus, vortex meter dapat dipasang hanya dengan 10 diameter pipa di upstream dan 5 diameter di bagian down stream. Dalam banyak aplikasi instalasi, ada penghematan biaya yang signifikan dalam menggunakan vortex dibandingkan dengan differensial pressure flow meter, karena akan ada jalur pipa yang lebih pendek tanpa memerlukan jalur impuls.

Baca Juga: Quincy Compressor QV Vacuum Pump

Fitur Umum Vortex Flow Meter

• Flange & body: potongan ditempa secara integral, itu akan menghindari terurai menjadi potongan-potongan. 100% materi SS304, kami dapat memberikan laporan materi.
• Papan Sirkuit: papan sirkuit digital, anti sebagian besar pemasok menggunakan papan sirkuit analog, papan sirkuit digital menikmati keuntungan dari anti-getaran dan anti-gangguan.
• Flow converter: Desain modular yang khas, amatir dapat beroperasi, membongkar dan merakit dengan mudah, itu akan menghindari risiko kecelakaan.
• Pengelasan: mengadopsi teknologi skala ikan canggih, yang membuat jahitan pengelasan terlihat bagus dan halus.
• teknologi OVAL Jepang dengan sensor tipe tertanam, prisma segitiga tidak akan jatuh, kami sudah mengajukan permohonan paten.
• Sensor suhu medium kami dapat mengukur suhu tertinggi sekitar 350 ℃, normal -40 ~ 250 ℃

Spesifikasi  Umum Flow Meter Vortx

Flow Rate Range

Flow Meter Thermal Mass

Thermal Mass Flow Meter menggunakan prinsip perpindahan panas konvektif  ( convective heat transfer) pada fluida untuk mengukur laju aliran yang mengalir dalam pipa atau saluran. Umumnya pada flowmeter thermal terdapat dua sensor temperature.

Salah satu sensor dipanaskan pada temperature tertentu oleh sirkuit dan berfungsi sebagai sensor aliran. Sedangkan Sensor temperature kedua bertindak sebagai sensor referensi, dan mengukur seta mencatat suhu gas.

Saat ada gas mengalir pada sensor  pertama (sensor aliran), molekul-molekul gas yang mengalir mengangkut panas dari sensor ini. Akibatnya sensor pertama menurun temperaturenya dan mendingin, dan energi hilang. Ini menyebabkan kesetimbangan sirkuit terganggu, dan perbedaan suhu (ΔT) antara sensor yang dipanaskan dan sensor referensi telah berubah.

Dalam satu detik, sirkuit akan mengembalikan energi yang hilang dengan memanaskan sensor aliran untuk memperbaiki suhu yang terlalu panas. Saat laju aliran meningkat, akan ada lebih banyak panas pada sensor yang hilang. Mass transmitter menggunakan selisih antara panas tersebut untuk menentukan laju fluida. Kebanyakan Flow Meter Thermal Mass digunakan untuk mengukur aliran gas.

Jumlah panas yang hilang dari sensor tergantung pada desain sensor dan sifat thermal fluida. Sifat thermal fluida bervariasi mengikuti variabel tekanan dan suhu, namun variasi ini biasanya kecil di sebagian besar aplikasi. Sehingga dalam aplikasi dimana sifat thermal fluida diketahui dan relatif konstan selama operasi aktual, gas flow meter jenis thermal, dapat juga digunakan untuk mengukur massa karena fluida tidak tergantung pada tekanan atau suhu fluida.

Oleh karena itu, Penguna Thermal Mass Flow Meter harus mengetahui komposisi fluida sehingga faktor kalibrasi yang tepat dapat digunakan untuk menentukan laju aliran secara akurat. Karena kendala ini, Flow Meter Thermal Mass biasanya diterapkan untuk mengukur aliran gas murni. Namun, dalam banyak aplikasi lain, sifat thermal fluida ditentukan oleh komposisi fluida. Dalam aplikasi seperti ini, berbagai komposisi fluida selama operasi aktual dapat mempengaruhi hasil pengukuran flow thermal.

Baca Juga: Perbedaan Antara Linear dan Rotary Actuactor

Spesifikasi Umum Thermal Mass Flow Meter

• Diskripsi produk thermal mass flow meter
  • IP67 dengan case yang cukup kokoh tahan karat dan cocok untuk beragai kondisi lingkungan
  • Mudah dipasang, elemen sensor kwalitas tinggi, akurasi tinggi, stabilitas jangka panjang
  • Satuan unit bisa dilakukan setting di site (Air velocity and volume)：[m/s]、[ft/s]、[Nm³/h]、[Nm/s]、[L/min]、[m³/min]
  •  LCD Display menampilkan air velocity dan temperature
  • LCD Display menampilkan unit cumulative flow : m³, L (Option)
• Input
  • Input type： Pt20 / Pt300 (Air velocity) / Pt1000 (Temp.)
  • Measuring range：0 … 120 Nm/s
  • N : Working condition (Definition : 20°C at 1013 hPa) Units can be converted Nm/s (Flow rate) or Nm³/h(Flow)(Option) or m³(Cumulative flow)(Option)
  • Minimum initial value：0.15 Nm/s
• Output
  • Installation angle effect(When the installation angle＜10°)：＜3% of the measured value
  • Signal：4 … 20 mA / 0 … 10 V / RS-485 / Impulse
  • Preset output：Out1 : Air velocity；Out2 : Impulse
  • Impulse range (1 … 500 Hz)：(1)1 … 500 Hz : 4 … 20 mA (2)1 … 500 Hz : 0 … 10 V
  • Signal connection：3-wire
  • Warm-up time：＜60 sec
  • Reaction time：t90＜5 sec
  • Display type：LCD Module with backlight, double-row(Up air velocity, down temperature(Default: 0 … 120°C))
  • Load resistance： Current output: ≦500 Ω / Voltage output: ≧100 KΩ
• Accuracy
  • Accuracy：±1.5% F.S. (Option ±1%)
  • Temp. influence：0.1% / °C
  • Repeatability：0.5%
• Electrical
  • Power supply： DC 24 V±10%
  • Current consumption：＜0.3 A
  • Overvoltage protection：DC : ＜40 V
  • Electrical connections：M12 connector / M16 metal cable gland
• Environmental
  • Measuring medium： Air
  • Operating Temp.：-20 … +60°C
  • Operating Humid.：0 … 95%RH(Non-condensing)
  • Probe operating Temp.：0 … 120°C / Option:200°C(Increasing operating temperature will affect air velocity error)
  • Storage Temp.：-20 … +60°C
  • Storage Humid.：0 … 95%RH(Non-condensing)
  • Probe pressure：16 bar
• Installation
  • Fixed seat：1/2″PT movable thread
  • Installation： Duct type / Remote type
• Protection
  • IP rating：IP67(Probe)；IP65(Housing)
  • Electrical protection：■ Reverse polarity ■ Over-voltage ■ Short-circuit
• Material
  • Housing： Aluminum alloy
  • Probe： SUS304
  • Weight：FTM94 : 720 g / FTM95 : 832 g

Differential Pressure Pitot Tube flow meter

Pitot Tube flow meter  ditemukan oleh Henri Pitot pada tahun 1732 untuk mengukur kecepatan aliran fluida. Pada dasarnya pengukur aliran tekanan diferensial (d/p), tabung pitot mengukur dua tekanan: tekanan statis dan tekanan tumbukan total. Tekanan statis adalah tekanan operasi dalam pipa, saluran, atau lingkungan, hulu ke tabung pitot. Ini diukur pada sudut kanan ke arah aliran.

Pitot Tube flow meter digunakan untuk mengukur aliran sesuai dengan prinsip tekanan diferensial. Aliran volumetrik dihitung dari perbedaan antara tekanan statis dan tekanan dinamis menggunakan prinsip Bernoulli dan memperhitungkan diameter dalam pipa. Menggunakan 4 port dinamis instrumen ini mampu mengevaluasi profil yang lebih baik untuk kecepatan di dalam pipa. Ini memastikan akurasi yang lebih tinggi dalam pengukuran.

Meskipun tabung pitot adalah salah satu sensor aliran paling sederhana, itu digunakan dalam berbagai aplikasi flow meter, seperti kecepatan udara di pipa bertekanan dan ducting.  Sementara akurasi dan jangkauan relatif rendah, tabung pitot sederhana, andal, murah, dan cocok untuk berbagai kondisi lingkungan, termasuk suhu yang sangat tinggi dan berbagai tekanan.

Spesifikasi Pitot tube flow meter

• Measuring Media: Air
• Operating pressure: Max.10 bar
• Operating temperature: Max.250°C
• Installation connection: 4 … 12″ below 3/4″ PT movable thread
  18 …40 ” below 1″ PT movable thread
• Exit connection: 1/8″ G inside a thread or 1/4″ G inside thread
• Measuring material: Stainless steel 316
• Connection thread material: Copper or stainless steel (optional)

Variable area flow meter

kerjanya tergantung pada luasan penampang tube, Pada aplikasinya material dari jenis flow meter ini tersedia beberapa jenis dari material stainless steel, pvc, teflon hingga alumunium.

Glass tube flow meter banyak digunakan untuk aplikasi pemasangan dengan sistem vertikal dan besaran flow rate bisa langsung di baca. Biasanya menggunakan tabung kaca yang mana bahan dari kaca cukup baik yaitu pyrex glass. Jenis Glass tube flow meter ini banyak digunakan ketika installasi pipa cairan tidak mempunyai area horisontal yang  sehingga tidak terlalu membutuhkan area yang luas.