Vortex Flow Meter Dengan Pressure Compensation

Pengenalan Vortex Flow Meter Dengan Pressure Compensation

Vortex Flow Meter Dengan Pressure Compensation dikenal juga sebagai vortex shedding flow meters atau oscillatory flowmeter, prinsip kerjanya didasarkan pada pengukuran getaran (vibration) pada downstream pusaran (vortex) yang disebabkan oleh penghalang yang ditempatkan pada aliran fluida. Frekwensi getaran dari vortex dapat dihubungkan dengan laju aliran fluida.

Vortex meter adalah jenis flow meter volumetrik yang memanfaatkan fenomena alam yang terjadi ketika cairan mengalir di sekitar profile objek. Vortex Flowmeter beroperasi di bawah prinsip vortex shedding, di mana provel vortex (atau pusaran) dialirkan secara bergantian di hilir objek. Frekuensi dari vortex shedding berbanding lurus dengan kecepatan cairan yang mengalir melalui meteran.

Flow meter vortex paling cocok untuk pengukuran aliran yang menyaratkan tidak ada komponen sensor yang berputar karena akan menimbulkan masalah pembacaan.  Dimana Komponen berputar tersebut mengakibatkan keausan pada bearing yang menyebakan performanya menurun dan maintenancenya mahal. Flow meter vortex juga cocok dan bisa di gunakan untuk aliran fluida yang tidak mempunyai konduktivitas seperti air demin, bahan bakar fosil atau minyak yang konduktivitasnya relatif kecil atau tidak punya konduktifitas.

Keuntungan utama dari vortex meter adalah sensitivitasnya yang rendah terhadap variasi kondisi proses dan keausan yang rendah relatif terhadap orifice atau turbin meter. Juga, biaya awal dan pemeliharaan rendah. Untuk alasan ini, mereka telah mendapatkan penerimaan yang lebih luas di antara pengguna.

Baca Juga : Instruments Digital Pressure Controllers Additel 780 Series

Desain dan Konstruksi Flowmeter Vortex

Flowmeter vortex  biasanya terbuat dari material baja yang tahan karat seperti stainless steel SUS 316 atau Hastelloy dan mencakup bluff body nya,  sensor vortex assembly, dan flow vortex transmitter elektronik. Flow vortex transmitter ini dapat secara compact maupun terpisah dengan jarak tertentu.

Untuk koneksinya vortex flow meter dapat berupa flange mau[pun wafer dengan diameter size hingga 12 inchi.

Bentuk dari Bluff body (persegi, persegi panjang, bentuk t, trapesium) dan dimensi dibikin sedemikian rupa sehingga mencapai karakteristik yang diinginkan untuk sistem pengukuran aliran fluida.  Pengujian bentuk tersebut telah menunjukkan bahwa linearitas, batasan bilangan Reynolds yang rendah, dan sensitivitas terhadap distorsi profil kecepatan hanya sedikit berbeda dengan bentuk Bluff body.

Untuk dimensinya, Bluff body harus memiliki lebar yang merupakan fraksi yang cukup besar dari diameter pipa sehingga seluruh aliran ikut serta dalam pelepasan. Selain itu, Bluff body harus memiliki tepi yang menonjol pada muka depan untuk memperbaiki garis pemisah aliran, terlepas dari laju aliran.  Selanjutnya,  panjang Bluff body dalam arah aliran harus kelipatan tertentu dari lebar Bluff body.

Saat ini, sebagian besar vortex meter menggunakan sensor tipe piezoelektrik atau kapasitansi untuk mendeteksi osilasi tekanan di sekitar Bluff body. Detektor ini merespon osilasi tekanan dengan sinyal keluaran tegangan rendah yang memiliki frekuensi yang sama dengan osilasi. Sensor tersebut bersifat modular, murah, mudah diganti, dan dapat beroperasi pada rentang suhu yang luas – mulai dari cairan kriogenik hingga uap super panas. Sensor dapat ditempatkan di dalam badan meteran atau di luar. Sensor yang dibasahi ditekankan secara langsung oleh fluktuasi tekanan vortex dan ditutup dalam tempat dengan jenis material yang tahan terhadap efek korosi dan abrasi..

Sensor eksternal, biasanya pengukur regangan piezoelektrik, merasakan pelepasan pusaran secara tidak langsung melalui gaya yang diberikan pada bilah shedder. Sensor eksternal lebih disukai pada aplikasi yang sangat abrasivre /korosif untuk mengurangi biaya perawatan, sementara sensor internal memberikan jangkauan yang lebih baik (sensitivitas aliran yang lebih baik). Mereka juga kurang sensitif terhadap getaran pipa. Casing mah elektronik biasanya tahan ledakan dan tahan cuaca, dan berisi modul pemancar elektronik, koneksi terminasi, dan secara opsional indikator flow rate dan totalizer.

Baca Juga : Aplisens APRE-2000 PD Smart Differential Pressure Transmitter

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 ℃

Aplikasi pada Vortex Flow Meter

1. Thermal sensing
2. Mechanical sensor
3. Capacitive sensor
4. Piezoelectric sensor
5. Strain gauge sensor
6. Ultrasonic sensor

Thermal sensor

Termostat menggunakan (suhu negatif co-efektif)

Mechanical sensor

• Disebut juga sebagai sensor bola acak
• Bola magnet atau piringan bergerak dari sisi ke sisi karena pusaran.
• Gerakan ini dideteksi oleh magnet pick up.
• Masalah utama aliran pergerakan bola atau piringan dapat diperlambat oleh pengembunan.

Capacitive sensor

• Diafragma baja tahan karat dilas ke sisi badan tebing dan rakitan diisi dengan minyak dan disegel.
• Diafragma penumpahan vortex purring membelokkan dan mentransfer melalui port internal dari satu sisi ke sisi lain.
• Ketika diafragma membelok ada perubahan kapasitansi antara diafragma dan elektroda.
• Kapasitansi berbanding terbalik dengan jarak antara elektroda dan berbanding lurus dengan luas pelat.
• Sensor kapasitif modern digunakan dengan uap super panas untuk suhu hingga 427° C.

Piezoelectric sensor

• Elemen piezo menghasilkan keluaran tegangan yang sebanding dengan tekanan yang diberikan.
• Sementara bahan keramik piezo menghasilkan output tinggi, ia memiliki kisaran suhu operasi yang terbatas (sekitar 250 ° C).
• Bahan piezoelektrik lithium niobate (linbo3) hanya menawarkan output sedang tetapi kisaran suhu pengoperasian di atas 300 ° C.
• Sensor jenis ini tidak cocok untuk suhu. di bawah -40 ° C
• Sensor ini sama seperti sensor kapasitif.

Strain gauge sensor

• Pusaran yang dibuat oleh bluff body menyebabkan tubuh itu sendiri tergeser oleh sejumlah kecil orde 10µm.
• Gerakan elastis ini dapat dideteksi dengan menggunakan pengukur regangan yang dipasang langsung atau tidak langsung ke badan tebing.
• Gerakan tubuh menghasilkan perubahan resistensi pengukur regangan.
• Kelemahan utama adalah batasan suhu atas pengukur regangan (sekitar 120 ° C).

Ultrasonic sensors

• Pemancar dan penerima ultrasonik ditempatkan di belakang badan tebing.
• Pusaran memodulasi sinar ultrasonik dan output yang dihasilkan adalah sinyal pusaran.
• Sistem sensor ini memiliki rasio turn down yang baik.
• Masalah utama yang terkait dengan teknik ini adalah bahwa sumber suara asing dapat mempengaruhi pengukuran.