Articles

Jenis Flow Meter Berdasarkan Prinsip Kerjanya

Jenis Flow Meter berdasarkan prinsip kerjanya dapat dibedakan dari pengaplikasian dan akurasi serta fluida yang diukur. Berbagai jenis flow meter memiliki nilai akurasi yang berbeda sehingga pemilihan model dan jenis flow meter menjadikan poin penting agar sesuai dengan pengaplikasian di lapangan dan nilai yang akurat. untuk selanjutnya kami akan membahas jenis flow meter berdasarkan prinsip kerjanya.

Jenis Flow Meter

Electromagnetic Flow Meter

Pengukur aliran elektromagnetik (atau magmeter) adalah jenis pengukur aliran kecepatan atau volumetrik yang beroperasi sesuai dengan hukum induksi elektromagnetik Faraday – yang menyatakan bahwa tegangan akan diinduksi ketika konduktor bergerak melalui medan magnet. Magmeters hanya dapat mendeteksi laju aliran cairan konduktif. Desain magmeter awal membutuhkan konduktivitas fluida minimum 20 microsiemens dan nilai akurasinya ≥ 0.5%.

Flowma WMAG Series Magnetic Flow Meter

Prinsip Kerja Electromagnetic Flow Meter

Pengukur aliran magnetik bekerja berdasarkan Hukum Induksi Elektromagnetik Faraday. Menurut prinsip ini, ketika media konduktif melewati medan magnet B, dihasilkan tegangan E yang sebanding dengan kecepatan v media, kerapatan medan magnet, dan panjang konduktor. Dalam flow meter magnetik, arus dialirkan ke kumparan kawat yang dipasang di dalam atau di luar badan meter untuk menghasilkan medan magnet. Cairan yang mengalir melalui pipa bertindak sebagai konduktor dan ini menginduksi tegangan yang sebanding dengan kecepatan aliran rata-rata.

Prinsip Kerja Electromagnetic Flow Meter

Tegangan ini dideteksi oleh elektroda penginderaan yang dipasang di badan meteran Magflow dan dikirim ke pemancar yang menghitung laju aliran volumetrik berdasarkan dimensi pipa.

Keunggulan Electromagnetic Flow Meter

  • Obstruksi aliran hampir nol dan oleh karena itu jenis meteran ini dapat digunakan untuk mengukur suspensi berat, termasuk lumpur, limbah, dan bubur kayu.
  • Tidak ada head loss tekanan pada flow meter jenis ini selain dari panjang pipa lurus yang ditempati meter.
  • Mereka tidak terlalu terpengaruh oleh gangguan aliran hulu.
  • Mereka praktis tidak terpengaruh oleh variasi densitas, viskositas, tekanan, dan suhu.
  • Kebutuhan daya listrik bisa rendah (15 atau 20 W), terutama dengan tipe DC berdenyut.
  • Meter ini dapat digunakan sebagai meter dua arah.
  • Meter cocok untuk sebagian besar asam, basa, air dan larutan berair karena bahan pelapis yang dipilih tidak hanya isolator listrik yang baik tetapi juga tahan korosi.
  • Pengukur ini banyak digunakan untuk layanan bubur tidak hanya karena tidak terhalang tetapi juga karena beberapa lapisan seperti polyurethane, neophrene, dan rubber memiliki ketahanan abrasi atau erosi yang baik.
  • Mereka mampu menangani arus yang sangat rendah dengan konduktivitas fluida minimum 20 microsiemens.

Kekurangan Electromagnetic Flow Meter

  • Pengukur ini hanya dapat digunakan untuk cairan yang memiliki konduktivitas listrik yang wajar.
  • Ukuran dan biaya gulungan medan dan sirkuit tidak bertambah sebanding dengan ukuran lubang pipanya. Konsekuensinya meter ukuran kecil menjadi besar dan mahal.

Batasan yang dimiliki Electromagnetic Flow Meter

  • Zat yang diukur harus bersifat konduktif. Oleh karena itu, ini tidak dapat digunakan untuk mengukur laju aliran gas dan uap, produk minyak bumi, dan cairan serupa yang memiliki konduktivitas sangat rendah.
  • Untuk membuat meter tidak sensitif terhadap variasi resistansi cairan, resistansi efektif cairan antara elektroda tidak boleh melebihi 1% dari impedansi sirkuit eksternal.
  • Karena meteran selalu mengukur laju volume, volume zat tersuspensi dalam cairan akan disertakan.
  • Untuk menghindari masalah yang dapat disebabkan oleh udara yang masuk, ketika tabung aliran dipasang pada pipa horizontal, elektroda harus berada pada diameter horizontal.
  • Karena pemeriksaan nol pada instalasi hanya dapat dilakukan dengan menghentikan aliran, diperlukan katup penutup dan mungkin juga diperlukan suatu jalan pintas yang melaluinya aliran dapat diarahkan selama pemeriksaan nol.
  • Pipa harus terisi penuh, jika katup pengatur dipasang di hulu meter.

Aplikasi Electromagnetic Flow Meter

Pengukur aliran elektromagnetik ini menjadi tipe nonintrusif, dapat digunakan secara umum untuk cairan apa pun yang memiliki konduktivitas listrik yang wajar di minimum 20 mikrosiemens. Cairan seperti bubur air pasir, bubuk batu bara, bubur, limbah, bubur kayu, bahan kimia, air selain air suling di saluran pipa besar, cairan panas, cairan kental tinggi terutama di industri pengolahan makanan, dan cairan kriogenik dapat diukur dengan aliran elektromagnetik meter.

Baca Selengkapnya: Apa itu Electromagnetic Flow Meter?

Ultrasonic Flow Meter

Ultrasonic Flow Meter yang merupakan jenis pengukur aliran volumetrik, adalah sensor aliran non-intrusif yang menggunakan getaran akustik untuk mengukur laju aliran cairan. Ada dua jenis, Doppler dan waktu transit. Pengukur ultrasonik ideal untuk aplikasi air limbah otomatis atau cairan kotor apa pun yang bersifat konduktif atau berbahan dasar air – tetapi umumnya tidak akan berfungsi dengan air suling atau air minum. Pengukur aliran ini juga ideal untuk aplikasi yang membutuhkan penurunan tekanan rendah, kompatibilitas bahan kimia, dan perawatan rendah.

  • Ultrasonic Doppler : Pengukur aliran tipe Doppler beroperasi dengan memanfaatkan efek Doppler. Meter mentransmisikan gelombang suara melalui cairan dan mengukur bagaimana gelombang memantul. Saat fluida diam, frekuensi bunyi yang dipantulkan adalah sama. Namun, jika cairan bergerak, frekuensi gelombang yang dipantulkan berbeda — sebuah efek yang disebut efek Doppler, yang dapat digunakan untuk menghitung laju aliran.
  • Ultrasonic Transit-time : Dengan pengukur aliran waktu transit, gelombang ultrasonik dikirim dalam arah yang berlawanan pada diagonal — satu sinyal dikirim ke hulu, sementara sinyal lainnya dikirim ke hilir. Perbedaan waktu yang dibutuhkan sinyal-sinyal ini untuk mencapai sisi yang berlawanan digunakan untuk mengukur aliran. Dalam kondisi tanpa aliran, pengukuran waktu transit akan identik. Dalam kondisi mengalir, gelombang hulu akan berjalan lebih lambat dibandingkan gelombang hilir.
Flowma WUF Series Ultrasonic Flow Meter

Prinsip Kerja Ultrasonic Flow Meter

Gelombang ultrasonik berperilaku dengan cara yang persis sama. Gelombang bunyi yang berjalan searah dengan aliran produk dirambatkan dengan laju yang lebih cepat daripada gelombang yang bergerak melawan arus (vAB > vBA).

Prinsip Kerja Ultrasonic Flow Meter

Waktu transit Sensor 1 dan Sensor 2 diukur secara kontinyu. Perbedaan (S1 – S2) waktu yang ditempuh oleh dua gelombang ultrasonik berbanding lurus dengan kecepatan aliran rata-rata (vm).

Di mana,

  • Sensor 1 adalah Waktu yang diperlukan gelombang ultrasonik untuk berjalan dari Sensor 1 ke Sensor 2
  • Sensor 1 adalah Waktu yang diperlukan gelombang ultrasonik untuk berjalan dari Sensor 2 ke Sensor 1

Kelebihan Ultrasonic Flow Meter

Pengukur aliran ultrasonik sangat berguna dalam berbagai aplikasi di berbagai industri. Beberapa manfaat yang ditawarkan oleh flowmeters ultrasonik meliputi:

  • Tidak ada bagian yang bergerak: Pengukur aliran mekanis tradisional mengukur tekanan melalui penggunaan bagian yang bergerak, yang berfungsi sebagai sensor mekanis. Sayangnya, bagian ini menimbulkan beberapa masalah. Mereka sering menghalangi aliran dan menyebabkan kehilangan tekanan. Bagian yang bergerak juga menurun dari waktu ke waktu, memberikan hasil yang kurang akurat dan membutuhkan perbaikan dan penggantian. Karena tidak ada bagian yang bergerak dalam flowmeters ultrasonik, Anda tidak perlu khawatir akan menurunkan atau membuat penyumbatan.
  • Perawatan rendah: Karena flowmeters ultrasonik tidak melibatkan bagian yang bergerak, mereka bertahan lama dengan perawatan yang sangat sedikit. Mereka juga memiliki konsumsi daya yang rendah, sehingga seringkali bertahan selama beberapa tahun sebelum baterai perlu diganti.
  • Opsi digital dan analog: Pengukur aliran ultrasonik hadir dalam berbagai keluaran, dan teknologi canggih memungkinkan pembuatan transduser ultrasonik dengan pembacaan digital dan kemampuan koneksi jaringan. Ini berarti transduser dapat mengkomunikasikan pengukuran secara real time ke sistem pemantauan pusat.
  • Akurasi tinggi: Selama meter dipasang dan dipasang dengan benar, meter ini sangat akurat. Namun, flowmeter inline dan insertion (≤1%) umumnya lebih akurat daripada flowmeter ultrasonik clamp-on (≥1%).

Penting untuk dicatat bahwa meter ultrasonik sering dipasang di bagian dalam pipa jika kualitas pipa tidak bagus. Jika kualitas pipa cukup, opsi ultrasonik penjepit (Clamp-on) tersedia.

Kekurangan Ultrasonic Flow Meter

Sementara flowmeters ultrasonik menawarkan banyak keuntungan, mereka jauh dari solusi sempurna. Beberapa masalah yang terkait dengan mereka adalah:

  • Biaya awal yang lebih tinggi: Pengukur aliran ultrasonik secara signifikan lebih mahal daripada banyak opsi pengukur aliran sebaris lainnya yang tersedia saat ini. Sebagian besar karena bagian akustik sangat mahal. Meskipun meteran ini menawarkan manfaat biaya jangka panjang, biaya pembelian dan pemasangan di muka dapat menimbulkan masalah.
  • Batasan zat: Pengukur aliran ultrasonik tidak dapat digunakan untuk cairan atau bubur yang sangat terkontaminasi. Pada dasarnya, semua jenis cairan yang tidak dapat melewati energi ultrasonik tidak dapat diukur menggunakan alat pengukur aliran ultrasonik.

Penting juga untuk dicatat bahwa flowmeters ultrasonik yang dipasang sejajar atau di dalam pipa tidak menawarkan manfaat yang sama seperti flowmeters ultrasonik clamp-on dalam hal penghematan biaya pemeliharaan — memperbaiki dan menyesuaikan flowmeters ini memerlukan pemotongan pipa dan berpotensi menghentikan produksi.

Baca Selengkapnya: Apa itu Ultrasonic Flow Meter?

Coriolis Mass Flow Meter

Coriolis Mass Flow Meter adalah dasar dari banyak elemen kunci di seluruh industri, termasuk sebagian besar formulasi resep, penentuan keseimbangan material, dan operasi transfer penagihan dan penjagaan. Dengan ini menjadi alat pengukuran aliran paling kritis di pabrik pemrosesan, keandalan dan akurasi deteksi aliran massa sangat penting.

Rheonik Coriolis Mass Flow Meter

Prinsip Kerja Coriolis Mass Flow Meter

Coriolis Mass Flow Meter mengukur massa melalui inersia. Cairan atau gas mengalir melalui tabung yang digetarkan oleh aktuator kecil. Ini secara artifisial memperkenalkan percepatan Coriolis ke aliran yang mengalir, yang menghasilkan gaya puntir terukur pada tabung yang menghasilkan pergeseran fasa. Gaya puntir ini sebanding dengan massa – dan meter mengukur aliran massa dengan mendeteksi momentum sudut yang dihasilkan. Pengukur aliran Coriolis mampu mengukur aliran melalui tabung baik dalam arah maju atau mundur.

Prinsip Kerja Coriolis Mass Flow Meter

Pada sebagian besar desain, tabung ditambatkan pada dua titik dan bergetar di antara jangkar tersebut. Konfigurasi ini dapat dibayangkan sebagai getaran pegas dan rakitan massa. Setelah ditempatkan dalam gerakan, rakitan pegas dan massa akan bergetar pada frekuensi resonansinya, yang merupakan fungsi dari massa rakitan itu. Frekuensi resonansi ini dipilih karena gaya penggerak terkecil diperlukan untuk menjaga agar tabung yang terisi tetap dalam getaran yang konstan.

Kelebihan Coriolis Mass Flow Meter

  • Pengukur aliran Coriolis mampu mengukur berbagai macam cairan yang seringkali tidak sesuai dengan perangkat pengukur aliran lainnya. Pengoperasian flow meter tidak bergantung pada bilangan Reynolds; oleh karena itu, cairan yang sangat ganas juga dapat diukur. Pengukur aliran Coriolis dapat mengukur laju aliran fluida Newtonian, semua jenis fluida non-Newtonian, dan bubur. Gas terkompresi dan cairan kriogenik juga dapat diukur dengan beberapa desain.
  • Pengukur aliran Coriolis memberikan pengukuran aliran massa langsung tanpa penambahan instrumen pengukuran eksternal. Sementara laju aliran volumetrik fluida akan bervariasi dengan perubahan densitas, laju aliran massa fluida tidak tergantung pada perubahan densitas.
  • Pengukur aliran Coriolis memiliki akurasi yang luar biasa. Akurasi dasar umumnya di urutan 0,2%. Selain itu, flow meter bersifat linier di seluruh rentang alirannya.
  • Jangkauan flow meter biasanya di urutan 20:1 atau lebih besar. Pengukur aliran Coriolis telah berhasil diterapkan pada laju aliran 100 kali lebih rendah daripada laju aliran skala penuhnya.
  • Pengukur aliran Coriolis mampu mengukur laju aliran massa, laju aliran volumetrik, densitas fluida, dan suhu — semuanya dari satu instrumen.
  • Pengoperasian flow meter tidak bergantung pada karakteristik aliran seperti turbulensi dan profil. Oleh karena itu, persyaratan aliran lurus hulu dan hilir dan pengkondisian aliran tidak diperlukan. Mereka juga dapat digunakan dalam instalasi yang memiliki aliran berdenyut.
  • Pengukur aliran Coriolis tidak memiliki penghalang internal yang dapat rusak atau tersumbat oleh bubur atau jenis partikel lain dalam aliran aliran. Entrained gas atau slugs gas dalam cairan tidak akan merusak flow meter. Tidak ada bagian bergerak yang akan aus dan perlu diganti. Fitur desain ini mengurangi kebutuhan akan perawatan rutin.
  • Pengukur aliran dapat dikonfigurasi untuk mengukur aliran baik dalam arah maju atau mundur. Dalam aliran revere masih akan ada perbedaan waktu atau fasa antara detektor aliran, tetapi perbedaan relatif antara kedua sinyal detektor akan dibalik.
  • Desain flow meter Coriolis tersedia yang memungkinkan untuk digunakan dalam aplikasi sanitasi, dan untuk pengukuran cairan yang sensitif terhadap geser. Bahan tersedia untuk memungkinkan pengukuran cairan korosif.

Kekurangan Coriolis Mass Flow Meter

  • Pengukur aliran Coriolis tidak tersedia untuk saluran pipa besar. Pengukur aliran Coriolis terbesar yang saat ini tersedia memiliki peringkat aliran maksimum 25.000 lb/mnt (11.340 kg/mnt), dan dilengkapi dengan flensa 6 inci (15 cm). Ketika laju aliran yang lebih besar harus diukur, diperlukan dua atau lebih pengukur aliran yang dipasang secara paralel.
  • Beberapa desain flow meter memerlukan kecepatan fluida yang sangat tinggi untuk mencapai perbedaan waktu atau fase yang signifikan antara sinyal detektor aliran. Hal ini dapat mengakibatkan penurunan tekanan yang sangat tinggi di flow meter.
  • Pengukur aliran Coriolis mahal. Namun, biaya meteran Coriolis seringkali sebanding dengan (atau di bawah) biaya meteran volumetrik ditambah densitometer yang digunakan bersama untuk menentukan laju aliran massa.
  • Pengukur aliran Coriolis mengalami kesulitan mengukur laju aliran gas bertekanan rendah. Aplikasi dengan tekanan kurang dari 150 psig sangat terbatas dengan desain flow meter yang tersedia saat ini. Gas bertekanan rendah memiliki densitas rendah, dan laju aliran massanya biasanya sangat rendah. Untuk menghasilkan laju aliran massa yang cukup untuk memberikan gaya Coriolis yang cukup untuk diukur, kecepatan gas harus sangat tinggi. Hal ini pada gilirannya dapat menyebabkan penurunan tekanan yang sangat tinggi melintasi meteran.

Baca Selengkapnya: Apa itu Coriolis Flow Meter?

Thermal Mass Flow Meter

Thermal mass flow meter mengukur laju aliran massa gas berdasarkan perpindahan panas konvektif dari permukaan yang dipanaskan ke fluida yang mengalir. Pengukuran aliran massa adalah dasar dari sebagian besar formulasi resep, penentuan keseimbangan material, dan operasi transfer penagihan dan penyimpanan di seluruh industri. Dengan ini menjadi pengukuran aliran paling kritis di pabrik pemrosesan, keandalan dan akurasi deteksi aliran massa sangat penting.

Flowma FTM94-95 Thermal Mass Flow Meter

Di masa lalu, aliran massa sering dihitung dari keluaran flowmeter volumetrik dan densitometer. Kepadatan diukur secara langsung, atau dihitung menggunakan output dari suhu proses dan pemancar tekanan.

Pengukuran aliran massa ini tidak terlalu akurat, karena hubungan antara tekanan proses atau suhu dan densitas tidak selalu diketahui secara tepat-setiap sensor menambahkan kesalahan terpisahnya sendiri ke kesalahan pengukuran keseluruhan, dan kecepatan respons perhitungan semacam itu biasanya tidak cukup untuk mendeteksi perubahan langkah dalam aliran.

Prinsip Kerja Thermal Mass Flow Meter

Pengukur aliran massa termal paling sering digunakan untuk pengaturan aliran gas rendah. Mereka beroperasi dengan memasukkan sejumlah panas yang diketahui ke dalam aliran yang mengalir dan mengukur perubahan suhu terkait, atau dengan mempertahankan probe pada suhu konstan dan mengukur energi yang dibutuhkan untuk melakukannya. Komponen meter aliran massa termal dasar mencakup dua sensor suhu dan pemanas listrik di antaranya. Pemanas dapat menonjol ke dalam aliran fluida atau dapat berada di luar pipa.

Prinsip Kerja Thermal Mass Flow Meter

Dalam versi panas langsung, jumlah panas (q) yang tetap ditambahkan oleh pemanas listrik. Saat cairan proses mengalir melalui pipa, detektor suhu resistansi (RTD) mengukur kenaikan suhu, sementara jumlah panas listrik yang dimasukkan dijaga konstan.

Aliran massa (m) dihitung berdasarkan perbedaan suhu terukur (T2 – T1), koefisien meteran (K), laju panas listrik (q), dan panas spesifik fluida (Cp), sebagai berikut :

  • m = Kq/(Cp(T2 – T1))

Kelebihan Thermal Mass Flow Meter

Pengukur aliran massa termal sejauh ini merupakan instrumen yang paling populer untuk menentukan aliran massa aliran gas rendah. Sejak diperkenalkannya instrumen ini pada pertengahan 1970-an, mereka telah mengalami perkembangan yang cukup besar, dari analog ke digital, dari aliran rendah ke aliran tinggi, dari aplikasi di laboratorium dan mesin hingga lingkungan industri dan bahkan area berbahaya. Ada pengukur aliran massa termal yang cocok untuk hampir setiap aplikasi gas aliran rendah. Prinsip pengukuran lain yang dapat digunakan untuk aplikasi gas aliran rendah adalah pengukuran aliran Coriolis dan pengukuran tekanan diferensial.

Batasan Thermal Mass Flow Meter

  • Penggunaan pengukur massa gas terbatas pada cairan yang bersih dan nonabrasif
  • Kehadiran uap air atau tetesan dapat menyebabkan ketidakakuratan pengukuran
  • Sifat termal harus diketahui: variasi dari nilai yang dikalibrasi dapat menyebabkan ketidakakuratan
  • Biaya awal yang relatif tinggi

Baca Selengkapnya : Apa itu Thermal Mass Flow Meter?

Vortex Flow Meter

Pengukur pusaran adalah jenis pengukur aliran volumetrik yang memanfaatkan fenomena alam yang terjadi ketika cairan mengalir di sekitar objek tebing. Pengukur aliran vortex beroperasi di bawah prinsip vortex shedding, di mana vortisitas (atau pusaran) ditumpahkan secara bergantian ke hilir objek. Frekuensi pelepasan pusaran berbanding lurus dengan kecepatan cairan yang mengalir melalui meteran.

Flowma VFM60 Vortex Flow Meter

Pengukur aliran pusaran paling cocok untuk pengukuran aliran di mana pengenalan bagian yang bergerak menimbulkan masalah. Mereka tersedia dalam konstruksi kelas industri, kuningan, atau semua-plastik. Sensitivitas terhadap variasi kondisi proses rendah dan, tanpa bagian yang bergerak, keausan relatif rendah dibandingkan dengan jenis flow meter lainnya.

Prinsip Kerja Vortex Flow Meter

Vortex flow meter menggunakan batang kecil yang disebut ‘shredder bar’ atau ‘bluff bar’ untuk menghancurkan vortisitas dan vortisitas yang dihasilkan ini berbanding lurus dengan laju aliran. Vortisitas ini dapat diukur menggunakan sensor tekanan dan menghitung laju aliran proporsional. Dalam beberapa aplikasi, jenis sensor yang berbeda dapat digunakan sebagai pengganti sensor tekanan.

Prinsip Kerja Vortex Flow Meter

Kelebihan Vortex Flow Meter

  • Vortex meter dapat digunakan untuk cairan, gas, dan uap
  • Keausan rendah (relatif terhadap flow meter turbin)
  • Biaya instalasi dan pemeliharaan yang relatif rendah
  • Sensitivitas rendah terhadap variasi kondisi proses
  • Akurasi dan pengulangan jangka panjang yang stabil
  • Berlaku untuk berbagai suhu proses
  • Tersedia untuk berbagai macam ukuran pipa

Kekurangan Vortex Flow Meter

  • Tidak cocok untuk laju aliran yang sangat rendah
  • Panjang minimum pipa lurus diperlukan di hulu dan hilir meteran pusaran

Baca Selengkapnya : Apa itu Vortex Flow Meter?

Differential Pressure Flow Meter

Differential Pressure Flow Meter bekerja dengan prinsip menghalangi sebagian aliran dalam pipa. Ini menciptakan perbedaan tekanan statis antara sisi hulu dan hilir perangkat. Perbedaan tekanan statis ini (disebut sebagai tekanan diferensial) diukur dan digunakan untuk menentukan laju aliran.

Gerand Fire Pump Flow Meter

Pengukur tekanan diferensial sangat populer dan diperkirakan setidaknya 40% pengukur aliran industri yang digunakan saat ini adalah perangkat tekanan diferensial, dengan pelat orifice menjadi yang paling populer. Perangkat tekanan diferensial telah digunakan untuk mengukur berbagai macam cairan yang berbeda dari gas hingga cairan yang sangat kental.

Popularitas pengukur aliran tekanan diferensial sebagian karena desainnya yang sederhana dan biaya rendah. Dengan membaca panduan ini, Anda akan memiliki gagasan yang lebih jelas tentang manfaat, opsi pengukuran yang layak, dan aplikasi untuk menggunakan pengukur tekanan diferensial.

Prinsip Kerja Differential Pressure Flow Meter

Konsep penggunaan penurunan tekanan yang disebabkan oleh fluida yang mengalir melalui hambatan dalam pipa sebagai pengukuran laju aliran berasal dari abad ke-18, ketika ditemukan oleh Bernoulli.

Prinsip dasar pengoperasian flow meter Δp dijelaskan pada gambar di bawah ini.

Prinsip Kerja Differential Pressure Flow Meter

Prinsip tekanan diferensial. Tabung manometer mengukur perbedaan tekanan statis di hulu dan hilir dari batasan Ketika fluida mengalir melalui batasan, ia berakselerasi ke kecepatan yang lebih tinggi (yaitu V2 > V1 ) untuk menghemat aliran massa dan, sebagai akibatnya, tekanan statisnya turun. Tekanan diferensial ini (Δp) kemudian merupakan ukuran laju aliran melalui perangkat. Secara sederhana untuk ukuran pembatasan tertentu, semakin tinggi Δp, semakin tinggi laju aliran.

Kelebihan Differential Pressure Flow Meter

  • Tidak mengandung bagian yang bergerak
  • Penampilan dapat dipahami dengan baik
  • Harga Terjangkau – terutama di pipa yang lebih besar jika dibandingkan dengan meter lainnya
  • Dapat digunakan dalam orientasi apa pun
  • Dapat digunakan untuk sebagian besar gas dan cairan
  • Beberapa jenis tidak memerlukan kalibrasi untuk aplikasi tertentu

Kekurangan Differential Pressure Flow Meter

  • Rangeability (turndown) kurang dari kebanyakan jenis flow meter lainnya
  • Kehilangan tekanan yang signifikan dapat terjadi
  • Sinyal keluaran tidak linier dengan aliran
  • Koefisien pelepasan dan akurasi dapat dipengaruhi oleh tata letak pipa atau sifat aliran
  • Mereka mungkin menderita efek penuaan, mis. penumpukan endapan atau erosi tepi tajam

Baca Selengkapnya : Apa itu Differential Pressure Flow Meter?

Positive Displacement Flow Meter

Positive Displacement (PD) Flow meter adalah instrumen pengukuran aliran volumetrik yang mengukur aliran dengan melewatkan volume fluida yang tepat pada setiap revolusi. Pengukur aliran PD adalah instrumen presisi yang komponen penggerak internalnya dikunci secara hidrolik bersamaan dengan volume fluida yang bergerak melalui pengukur aliran.

Flowma WPD R29 Positive Displacement Flow Meter

Hasilnya adalah meteran dapat mengukur aliran intermiten, laju aliran sangat rendah, dan cairan dengan hampir semua viskositas. PD meter langsung bergerak saat ada gerakan fluida, dan langsung berhenti saat gerakan fluida berhenti.

Jenis pengukuran ini tidak dipengaruhi oleh viskositas cairan, densitas, atau turbulensi di dalam pipa. Semua cairan yang tidak dapat dimampatkan akan menempati volume yang sama dan tidak perlu mengoreksi keluaran meteran untuk mengkompensasi faktor-faktor ini.

Prinsip Kerja Positive Displacement Flow Meter

Pengukur aliran Perpindahan Positif adalah satu-satunya teknologi pengukur aliran untuk secara langsung mengukur volume fluida yang melewati pengukur aliran. Ini dicapai dengan menjebak kantong cairan di antara komponen berputar yang ditempatkan di dalam ruang presisi tinggi. Ini dapat dibandingkan dengan berulang kali mengisi gelas kimia dengan cairan dan menuangkan isinya ke hilir sambil menghitung berapa kali gelas kimia diisi.

Prinsip Kerja Positive Displacement Flow Meter

Kecepatan rotasi rotor berbanding lurus dengan laju aliran, karena aliran fluida menyebabkan rotasi. Dalam pengukur aliran elektronik, komponen yang berputar mengandung magnet yang mengaktifkan berbagai opsi sensor yang terletak di luar ruang fluida. Sensor aliran perpindahan positif mekanis bergantung pada rotasi untuk menggerakkan kopling magnet atau rangkaian roda gigi langsung yang terhubung ke penghitung mekanis.

Kelebihan Positive Displacement Flow Meter

  • Tingkat akurasi yang tinggi (0,5% sebagai standar) tingkat akurasi yang lebih tinggi tersedia berdasarkan permintaan
  • Kemampuan untuk memproses berbagai viskositas fluida <1 cP – >500000 cP
  • Perawatan yang rendah
  • Kemampuan tekanan tinggi
  • Ketersediaan suku cadang

Kekurangan Positive Displacement Flow Meter

Sementara sensor aliran perpindahan positif sangat kuat, ada batasan penggunaannya. Pertama, mereka tidak boleh digunakan untuk cairan yang mengandung partikel besar, kecuali partikel ini dapat disaring sebelum cairan memasuki ruang pengukur. Mereka juga tidak cocok untuk aplikasi di mana terdapat banyak kantong udara di dalam cairan; namun eliminator udara tersedia untuk aplikasi ini.

Faktor lain yang perlu diperhatikan adalah penurunan tekanan yang disebabkan oleh PD meter; meskipun ini minimal, mereka juga harus diizinkan dalam perhitungan sistem. Seperti disebutkan di atas saat memproses cairan dengan sifat pelumas yang buruk, disarankan agar meminta saran dari distributor Anda; berbagai opsi material tersedia untuk aplikasi ini.

Baca Selengkapnya: Apa itu Positive Displacement Flow Meter?

Variable Area Flow Meter

Variable Area Flow Meter mengukur aliran volumetrik cairan dan gas. Teknologi ini didasarkan pada prinsip luas variabel, di mana aliran menimbulkan pelampung dalam tabung, meningkatkan luas untuk lewatnya cairan melalui meteran.

Variable Area Flow Meter Kofloc

Prinsip Kerja Variable Area Flow Meter

Pengukur luas variabel mengukur aliran volumetrik cairan dan gas. Sebuah lubang diposisikan di dalam rakitan piston dan membentuk lubang annular dengan metering cone berkontur. Rakitan piston membawa magnet keramik silinder yang digabungkan ke indikator aliran eksternal yang bergerak tepat sebagai respons langsung terhadap gerakan piston. Pegas yang dikalibrasi menentang aliran ke arah depan, mengurangi sensitivitas viskositas.

Prinsip Kerja Variable Area Flow Meter

Kelebihan Variable Area Flow Meter

  • Rotameter populer karena memiliki skala linier, rentang pengukuran yang relatif panjang, dan penurunan tekanan rendah.
  • Mudah untuk menginstal dan memelihara.
  • Dapat diproduksi dalam berbagai bahan konstruksi dan dirancang untuk mencakup berbagai tekanan dan suhu.
  • Rotameter dapat dengan mudah diukur atau diubah dari satu jenis layanan ke layanan lainnya. Secara umum, penggunaannya yang luas karena keserbagunaannya dalam konstruksi dan aplikasi.
  • Karena keunggulan fungsionalnya, rotameter adalah alat pengukur aliran yang sangat praktis.
  • Penurunan tekanan melintasi pelampung rendah dan pada dasarnya tetap konstan saat laju aliran berubah. Tanggapan float terhadap perubahan laju aliran adalah linier, dan rentang aliran atau penurunan 10-ke-1 adalah standar.
  • Pengukur aliran area variabel umumnya digunakan untuk memberikan indikasi lokal yang hemat biaya untuk aliran cairan atau gas kecil

Kekurangan Variable Area Flow Meter

  • Akurasi rendah – ketidakpastian debit volumetrik adalah ~2% dari pembacaan
  • Turndown umumnya kecil
  • Kecenderungan float untuk ‘menempel’ pada aliran rendah
  • Persyaratan untuk koreksi daya apung dalam cairan
  • Perhatian Aplikasi untuk Pengukur Aliran Area Variabel

Jangan menerapkan pengukur aliran area variabel ke cairan yang buram, kotor, atau cenderung melapisi tabung pengukur atau pelampung, karena ini dapat membuat pengukur aliran tidak dapat dioperasikan.

Baca Selengkapnya: Apa itu Variable Area Flow Meter?

Turbine Flow Meter

Turbine Flow Meter adalah jenis pengukur aliran kecepatan yang telah digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi industri – termasuk kedirgantaraan, cryogenic, dan transfer tahanan – untuk pengukuran dengan akurasi tinggi. Diciptakan oleh Reinhard Woltman pada abad ke-18, pengukur aliran turbin dapat diandalkan untuk digunakan dengan cairan dan gas.

Flowma WFT67 Turbine Flow Meter

Ini terdiri dari rotor multi-bilah yang dipasang pada sudut kanan ke aliran fluida dan ditangguhkan dalam aliran fluida pada bantalan yang berjalan bebas. Diameter rotor sedikit lebih kecil dari diameter dalam ruang metering, dan kecepatan putarannya sebanding dengan laju aliran volumetrik. Rotasi turbin dapat dideteksi oleh perangkat solid state (keengganan, induktansi, kapasitif, dan pick-up efek Hall) atau dengan sensor mekanis (roda gigi atau penggerak magnet).

Prinsip Kerja Turbine Flow Meter

Pengukur aliran turbin (turbin aksial) ditemukan oleh Reinhard Woltman dan merupakan pengukur aliran yang akurat dan andal untuk cairan dan gas. Ini terdiri dari tabung aliran dengan koneksi ujung dan rotor pemintalan bebas multi-bilah magnetik (impeller) yang dipasang di dalamnya; sejalan dengan aliran. Rotor didukung oleh poros yang bertumpu pada penyangga yang dipasang secara internal.

Prinsip Kerja Turbine Flow Meter

Pengukur Aliran Turbin Pendukung dalam Proses Otomatis dirancang untuk juga berfungsi sebagai pelurus aliran, menstabilkan aliran, dan meminimalkan efek negatif turbulensi. Dukungan juga menampung bantalan terbuka yang unik; memungkinkan media yang diukur untuk melumasi semak-semak – memperpanjang masa hidup flow meter. Dukungan diikat dengan cincin pengunci (circlip) di setiap ujungnya.

Rotor duduk di poros, yang pada gilirannya ditangguhkan dalam aliran oleh dua penyangga. Saat media mengalir, gaya diterapkan ke sayap rotor. Sudut dan bentuk sayap mengubah gaya horizontal menjadi gaya tegak lurus, menciptakan rotasi. Oleh karena itu, rotasi rotor sebanding dengan gaya aliran yang diterapkan.

Kelebihan dan Kekurangan Turbine Flow Meter

  • Biayanya sedang.
  • Sangat baik dalam kebersihan,
  • fluida berviskositas rendah dengan kecepatan sedang dan laju tetap.
  • Turndown sangat bagus karena dapat membaca sangat rendah dibandingkan dengan aliran maksimum.
  • Mereka dapat diandalkan jika dimasukkan ke dalam cairan bersih terutama jika memiliki pelumasan.
  • AGA dan API disetujui untuk transfer hak asuh.
  • Mereka memang menyebabkan beberapa penurunan tekanan di mana itu mungkin merupakan faktor seperti aliran gravitasi.
  • Tidak dapat diandalkan untuk uap
  • Bantalan aus.

Baca Selengkapnya : Apa itu Turbine Flow Meter?

Kesimpulan Jenis Flow Meter

Dari Artikel yang telah kami paparkan diatas, yaitu “Jenis Flow Meter Berdasarkan Prinsip Kerjanya” Dari 9 Teknologi Flow Meter yang mampu untuk mengukur aplikasi tertentu namun perlu di garis bawahi, dari 9 teknologi flow meter yang telah kami paparkan mempunyai nilai akurasi yang berbeda, yaitu :

  • Electromagnetic Flow Meter : ≥ 0.5%
  • Coriolis Mass Flow Meter : ≤0,2%
  • Thermal Mass Flow Meter : ±1%
  • Ultrasonic Flow Meter : ±1.0%
  • Turbine Flow Meter : ±1.5%
  • Differential Pressure Flow Meter :
  • Positive Displacement Flow Meter :
  • Vortex Flow Meter : 1,25% tingkat akurasi saat mengukur aliran massa cairan dan 2% tingkat akurasi untuk gas dan uap.
  • Variable Area Flow Meter : Akurasi tipikal adalah ±5% FS pada rentang 10:1

Pada kebanyakan instrumen pengukuran aliran cairan, laju aliran ditentukan secara inferensial dengan mengukur kecepatan cairan atau perubahan energi kinetik. Kecepatan bergantung pada perbedaan tekanan yang memaksa cairan melewati pipa atau saluran.

Faktor lain yang mempengaruhi laju aliran cairan termasuk viskositas dan densitas cairan, dan gesekan cairan yang bersentuhan dengan pipa. Pengukuran langsung aliran cairan dapat dilakukan dengan pengukur aliran perpindahan positif. Unit-unit ini membagi cairan menjadi beberapa bagian tertentu dan memindahkannya. Aliran total merupakan akumulasi dari kenaikan terukur, yang dapat dihitung dengan teknik mekanis atau elektronik.

Untuk penggunaan maksimal pada flow meter, maka user/pengguna harus menentukan flow meter dengan berbagai faktor yang salah satunya adalah nilai akurasi pada flow meter tersebut.

Wiratama Mitra Abadi menyediakan berbagai macam jenis flow meter (brand kami dan juga brand keagenan kami). Apa saja jenis dan brand flow meter yang kami miliki? Lihat produk kami selengkapnya di : Flow Measurement

Sumber: Rheonik.com | Instrumentationtools.com | flowma.com

Naufal

a member of SEO Team at Wiratama Mitra Abadi. He loves to learn something new everyday.