Ultrasonic Flow Meter mengukur aliran fluida atau gas dengan mengirimkan gelombang transmisi ultrasonic yang melintasi pipa, yang berisi aliran searah dengan aliran dan berlawanan dengan arah aliran. Gelombang ultrasonik dan kecepatan aliran fluida atau gas dapat digabungkan untuk menentukan laju aliran. Pengukur Aliran Ultrasonik memiliki dua pemancar, dan dua penerima, dengan masing-masing dipasang di kedua sisi pipa pada jarak yang diperhitungkan untuk memberikan pembacaan yang akurat.
Ultrasonic flow meter sangat akurat dengan memiliki persentase sebesar ±1% dan sangat penting untuk custody transfer. Versi penjepit (clamp) tidak mengganggu proses produksi karena memang sifatnya hanya di “Clamp” dan dapat dengan mudah dipasang dengan dijepit ke bagian luar pipa. Tidak seperti bentuk pengukur aliran lainnya, pengukur aliran ultrasonik tidak memiliki bagian yang bergerak dan serbaguna serta dua arah.
Pengukur Aliran Ultrasonik pertama kali diperkenalkan oleh seorang penemu Jepang pada tahun 1959. Alat ini menggunakan teknologi doppler untuk mengukur aliran darah. Pada awal 1960-an, pengukur aliran ditemukan digunakan sebagai instrumen industri untuk mengukur aliran gas dan fluida. Sejak awal kemunculannya, flow meter telah menjadi produk utama bagi banyak perusahaan manufaktur instrumen.
Pengukur aliran bertujuan untuk mengukur volume aliran fluida dan gas untuk memberikan pembacaan yang akurat untuk kontrol aliran. Banyak aplikasi industri, seperti perusahaan kimia, memerlukan pembacaan yang tepat untuk proses produksi.
Baca Juga: Prinsip Kerja, Fitur, dan Aplikasi Rotary Piston Flow Meter
Prinsip Kerja Ultrasonic Flow Meter
Pengukur aliran ultrasonik menggunakan gelombang suara ultrasound untuk mengukur aliran. Ada dua jenis metode pengukuran aliran ultrasonik, yaitu transit-time dan Efek Doppler. Perbedaan antara kedua metode ini adalah bagaimana pengukuran arah diperoleh. Dengan metode perjalanan waktu, gelombang suara dikirim sepanjang diagonal ke aliran, dan pengukuran dilakukan di kedua arah. Dengan metode Doppler, gelombang suara diproyeksikan di sepanjang jalur aliran, dan frekuensi sinyal balik diukur.
Teori di balik operasi pengukur aliran ultrasonik bertumpu pada konsep bahwa ada perubahan kecepatan pulsa gelombang ultrasonik ketika ada perubahan laju aliran fluida.
Transducer Ultrasonic Flow Meter
Transduser, perangkat yang menghitung laju aliran, dapat dipasang sejajar atau miring ke sisi pipa. Pengukur aliran ultrasonik memiliki dua pemancar yang mengirim suara dan dua penerima yang menerima suara. Pemancar mengirimkan semburan pendek sinyal ultrasonik atau pulsa melalui aliran fluida.
Satu pemancar, pemancar yang diinginkan, mengirimkan gelombang suara di sepanjang arah aliran. Ini lebih disukai karena terjadi searah dengan arah aliran. Pemancar lainnya mengirimkan gelombang suara ke arah yang berlawanan dengan arah aliran. Sinyal dari pemancar pertama meningkat seiring dengan meningkatnya kecepatan fluida. Sinyal dari pemancar kedua berkurang karena dikirim ke arah yang berlawanan dari aliran.
Baca Juga: Definisi, Prinsip Kerja, dan Jenis Flow Sensor
Jenis Ultrasonic Flow Meter
Transit-Time
Pengukur Aliran Ultrasonik Transit Time menggunakan sepasang sensor yang berlawanan untuk mengukur perbedaan waktu antara pulsa suara yang berjalan dengan aliran fluida versus pulsa suara yang berjalan melawan aliran fluida.
Karena gerakan fluida cenderung membawa gelombang suara, pulsa suara yang ditransmisikan ke hilir akan membuat perjalanan lebih cepat daripada pulsa suara yang ditransmisikan ke hulu
Doppler
Pengukur Aliran Ultrasonik Doppler memanfaatkan efek Doppler, yang merupakan pergeseran frekuensi yang dihasilkan dari gelombang yang dipancarkan atau dipantulkan oleh objek yang bergerak. Realisasi umum dari efek Doppler adalah persepsi pergeseran frekuensi laporan klakson dari kendaraan yang bergerak: saat kendaraan mendekati pendengar, nada klakson tampak lebih tinggi dari biasanya; ketika kendaraan melewati pendengar dan mulai menjauh, nada klakson tiba-tiba tampak “bergeser ke bawah” ke frekuensi yang lebih rendah.
Baca Selengkapnya : Apa itu Ultrasonic Flow Meter?
Jenis Instalasi Ultrasonic Flow Meter
Dari berbagai jenis flow meter ultrasonic berdasarkan cara instalasinya yang paling banyak di sukai adalah jenis instalasi clamp on karena sangat cocok di aplikasikan pada pipa yang sangat besar ataupun pada pipa yang mereka tidak ingin terganggu proses produksinya.
Baca Juga: Definisi dan Perhitungan Flow Rate
In Line Ultrasonic Flow meter
Inline Ultrasonic Flow Meter (Pengukur aliran Ultrasonik) adalah pengukur aliran volumetrik untuk mengukur cairan konduktif akustik [Bukan Gas] yang beroperasi tanpa bagian yang bergerak dan ideal untuk aplikasi air minum dan air limbah serta ideal untuk cairan bersih atau kotor non-konduktif atau berbasis air. Dengan Menggunakan Metode Instalasi Inline mengharuskan penggunanya untuk memotong pipa, sehingga dalam proses instalasinya harus memberhentikan proses produksi.
Baca Juga: Perbedaan Flow Transmitter dengan Flow Meter
Insertion Ultrasonic Flow Meter
Insertion pengukur aliran ultrasonik bekerja berdasarkan prinsip perbedaan waktu (Transit Time) dengan cara melubangi pipa pada proses instalasinya yang dimana Transduser dimasukkan ke dalam permukaan pipa tertutup. Tipe Instalasi ini terbilang sangat rumit pada proses melubangi pipa, karena mengharuskan penggunanya untuk mencari posisi simetris pada diameter pipa yang akan di pasang. Insertion Ultrasonic Flow Meter terdiri dari host pengukur aliran, sepasang transduser penyisipan (Insertion) dan aksesorinya. Insertion Ultrasonic Flow Meter dapat menjadi pengganti pengukur aliran elektromagnetik pada pipa aliran air berdiameter besar.
Clamp On Ultrasonic Flow Meter
Flow meter clamp on adalah jenis flow meter yang cara kerjanya menggunakan ultra sound dan cara instalasinya cukup dengan di clamp pada permukaan pipa. Yang dimaksud dengan cara instalasi clamp on adalah saat melakukan instalasi kita tidak perlu memotong pipa ataupun melubangi pipa. terdapat 2 (dua) jenis dari Clamp-on pengukur aliran ultrasonik yaitu Wall Mount Fix Ultrasonic Clamp-on Flow Meter dan Portable Ultrasonic Clamp-on Flow Meter.
Wall Mount Fix Ultrasonic Clamp-on Flow Meter
Wall Mount Fix Ultrasonic Clamp-on Flow Meter merupakan salah satu dari jenis Clamp-on Ultrasonic Flow Meter yang dimana transmitter di patenkan pada panel, jadi mengharuskan penggunanya untuk menghampiri transmitter jika ingin memonitor proses produksi.
Jenis ini terdapat 2 komponen utama, yaitu transducer yang berfungsi untuk menghasilkan sinyal yang diteruskan ke flow transmitter kemudian diolah guna menghasilkan data, besarnya flow rate, dan total volume atau total massa.
Portable Flow Meter
Umumnya, jenis pengukur aliran ultrasonik yang banyak digunakan adalah Ultrasonic Portable Flow Meter, karena cara penggunaan dan instalasinya cukup mudah, cepat serta dapat dibawa kapan saja sesuai kebutuhan penggunanya, dapat diaplikasikan pada pipa yang sangat besar. Tidak hanya itu, cara instalasinya pun di “Clamp” atau dijepit pada permukaan pipa sehingga tidak akan berpengaruh pada proses industri anda.
Ultrasonic Portable Flow Meter selain mempermudah mobilitas saat pengecekan karena sifatnya “portabel”, biasanya di lengkapi dengan data logger yang dimana unit banyak diminati oleh berbagai pabrik dan juga memiliki daya tahan baterai mumpuni hingga 5 jam keatas.
Kelebihan dan Kekurangan Ultrasonic Flow Meter
Berikut merupakan kelebihan dan kekurangan dari Pengukur Aliran Ultrasonik, yaitu :
Kelebihan
- Itu tidak menghalangi jalur aliran cairan.
- O/p meter ini berbeda untuk densitas, viskositas & suhu cairan.
- Aliran cairan adalah dua arah
- Respon dinamis dari meteran ini baik.
- Output dari meteran ini dalam bentuk analog
- Konservasi energi
- Sangat cocok untuk pengukuran aliran kualitas besar
- Sangat berguna untuk menyesuaikan dan memelihara
- Fleksibilitas itu bagus
- Tidak ada kontak dengan cairan
- Tidak ada risiko kebocoran
- Tidak ada bagian yang bergerak, kehilangan tekanan
- Akurasi tinggi
Kekurangan
- Lumayan Mahal dibandingkan dengan flow meter mekanis lainnya.
- Desain yang terlalu rumit
- Bagian sensor dari meteran ini mahal.
- Meter ini rumit dibandingkan dengan meter lainnya, sehingga memerlukan spesialis untuk memelihara dan memperbaiki meteran ini
- Tidak bisa mengukur pipa semen atau beton yang berkarat.
- Tidak berfungsi setelah pipa berisi lubang atau gelembung di dalamnya
- Tidak dapat mengukur pipa semen / beton atau pipa dengan lapisan material seperti itu.
Beberapa poin diatas merupakan kelebihan dan kekurangan dari pengukur aliran ultrasonik ini yang dimana kita masing masing bisa mengetahui kelebihan dan kekurangannya
Sumber : inaparts.com | Instrumentationtools.com | www.iqsdirectory.com
Kesimpulan
Dari Artikel yang telah kami paparkan diatas, yaitu tentang “Ultrasonic Flow Meter : Prinsip Kerja, Jenis, dan Kelebihannya” dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
- Pengukur Aliran Ultrasonik ini mengukur kecepatan aliran suatu fluida dengan menggunakan ultrasound atau ultrasonic untuk mengakumulasi suatu flow rate dan dengan diketahuinya kecepatan aliran maka dapat di hitung flow rate dengan mengetahui luasan penanmpang suatu jalur aliran.
- Pengukur Aliran Ultrasonik banyak diketahui sebagai flow meter yang sistem instalasinya dengan menggunakan sistem non contact dimana sensor atau transducer tidak contact langsung dengan fluida. Karena cara instalasinya non contact atau clamp on maka jenis flow meter ini dikenal sebagai flow meter portable.
- Terdapat 2 (dua) jenis Pengukur Aliran Ultrasonik, yaitu : Doppler Flow Meter & Transit-time flow meter.
