Laminar flow meter adalah flow meter dengan hubungan linier antara laju aliran udara volumetrik dan tekanan diferensialnya. Tekanan diferensial dalam laju aliran pengenal cukup rendah sehingga tidak mempengaruhi karakteristik untuk bagian uji apa pun. Bentuk unik dari pengukuran aliran berbasis tekanan diferensial layak mendapatkan bagian tersendiri dalam bab pengukuran aliran ini, dan itu adalah laminar flow meter.
Prinsip Kerja Laminar Flow Meter
Lamiran Flow Meter adalah suatu kondisi gerakan fluida di mana gaya viskos (gesekan fluida internal) sangat menutupi gaya inersia (kinetik). Aliran aliran dalam keadaan aliran laminar tidak menunjukkan turbulensi, dengan setiap molekul fluida bergerak di jalurnya sendiri, dengan pencampuran dan tumbukan terbatas dengan molekul yang berdekatan. Mekanisme dominan untuk resistensi terhadap gerakan fluida dalam rezim aliran laminar adalah gesekan dengan dinding pipa atau tabung. Aliran laminar diprediksi secara kualitatif dengan nilai bilangan Reynolds yang rendah.
Penurunan tekanan yang diciptakan oleh gesekan fluida dalam aliran aliran laminar ini dapat diukur, dan dinyatakan dalam persamaan Hagen-Poiseuille:
Di mana,
- Q = Laju aliran
- ΔP = Tekanan yang dijatuhkan sepanjang pipa
- D = Diameter pipa
- μ= Viskositas fluida
- L = Panjang pipa
- k = Koefisien akuntansi untuk unit pengukuran
Elemen meter aliran laminar umumnya terdiri dari satu atau lebih tabung yang panjangnya sangat melebihi diameter dalam, diatur sedemikian rupa untuk menghasilkan kecepatan aliran yang bergerak lambat.
Baca Juga : Thermal Mass Flow Meter
Contoh ditunjukkan di sini:
Diameter elemen aliran yang diperluas memastikan kecepatan fluida yang lebih rendah daripada di pipa yang masuk dan keluar elemen. Ini menurunkan bilangan Reynolds ke titik di mana rezim aliran menunjukkan perilaku laminar.
Sejumlah besar tabung berdiameter kecil yang dikemas dalam area luas elemen menyediakan area permukaan dinding yang memadai untuk viskositas fluida dalam pipa, menciptakan penurunan tekanan keseluruhan dari saluran masuk ke saluran keluar yang diukur oleh pemancar tekanan diferensial. Penurunan tekanan ini bersifat permanen (tidak ada pemulihan tekanan ke hilir) karena mekanisme penurunan tekanan adalah gesekan: disipasi total (kehilangan) energi dalam bentuk panas.
Bentuk umum lain dari elemen aliran laminar hanyalah tabung kapiler melingkar: tabung panjang dengan diameter dalam yang sangat kecil. Diameter dalam yang kecil dari tabung semacam itu membuat efek batas dinding menjadi dominan, sehingga rezim aliran akan tetap laminer pada rentang laju aliran yang lebar. Sifat pipa kapiler yang sangat terbatas, tentu saja, membatasi penggunaan elemen aliran tersebut pada laju aliran yang sangat rendah seperti yang ditemui dalam jaringan pengambilan sampel instrumen analitik tertentu.
Baca Juga : Vortex Flow Meter
Elemen Kritis Aliran Laminar
Elemen Aliran Laminar seperti yang terlihat pada Gambar 1 adalah komponen kritis dari meter aliran massa termal berdasarkan prinsip bypass. Fungsi dari Laminar Flow Element (LFE) adalah untuk membuat shunt. Dalam kasus meter aliran massa termal berdasarkan prinsip bypass aliran massa diukur dalam bypass saluran aliran utama. Karena dimensi spesifik dari LFE, karakteristik tekanan/aliran linier yang sama dengan tabung sensor kapiler dapat dibuat.
Pelat bertumpuk tipis – terukir di Veco Precision- digunakan untuk membuat Elemen Aliran Laminar dan memungkinkan pengukuran laju aliran yang sangat kecil hingga sedang (< 1 juta/menit hingga 20 ln/menit). Bypass adalah tabung kapiler dengan diameter internal 0,2 mm, dan ukuran kecil ini memungkinkan waktu respons yang cepat dan kebutuhan energi yang rendah, karena hanya volume tabung kecil yang perlu dipanaskan.
Menciptakan produk industri terkemuka dengan bagian logam Terukir Kimia
Chemical Etching (juga dikenal sebagai Photo-Chemical Machining (PCM) dan Chemical Milling) memiliki ketepatan yang cepat dan ekonomis. Suku cadang yang rumit, multi-level, multi-fitur, presisi tinggi dapat diproduksi tanpa memerlukan perkakas atau mesin yang mahal. Dibandingkan dengan proses mesin ‘tradisional’ seperti Pemesinan CNC, Stamping, Pengepresan, Erosi Kawat, dan bahkan proses yang lebih ‘kontemporer’ seperti Pemotongan Laser dan Pemesinan Elektro Kimia, Etsa Kimia dengan perkakas dan skalabilitasnya yang fleksibel memberi Anda alternatif yang sangat kompetitif. mulai dari pembuatan prototipe hingga produksi skala besar. Prototipe cepat dapat dihasilkan dari gambar Anda dalam hitungan hari.
Baca Juga : Pengukuran Aliran Kompensasi Suhu Tekanan
Etsa Kimia
Chemical Etching (juga dikenal sebagai Photo-Chemical Machining (PCM) dan Chemical Milling) memiliki ketepatan yang cepat dan ekonomis. Suku cadang yang rumit, multi-level, multi-fitur, presisi tinggi dapat diproduksi tanpa memerlukan perkakas atau mesin yang mahal. Dibandingkan dengan proses mesin ‘tradisional’ seperti Pemesinan CNC, Stamping, Pengepresan, Erosi Kawat, dan bahkan proses yang lebih ‘kontemporer’ seperti Pemotongan Laser dan Pemesinan Elektro Kimia, Etsa Kimia dengan perkakas dan skalabilitasnya yang fleksibel memberi Anda alternatif yang sangat kompetitif. mulai dari pembuatan prototipe hingga produksi skala besar. Prototipe cepat dapat dihasilkan dari gambar Anda dalam hitungan hari.
Pengukuran aliran gas secara umum
Pengukuran aliran diakui sebagai salah satu parameter proses yang ‘perlu diketahui’, di samping pengukuran suhu, tekanan, dan level. Pengukuran aliran massa gas yang akurat sangat penting dalam operasi dan pengendalian banyak proses industri dan laboratorium.
Baca Juga : Apakah Mudah Mengukur Aliran dan Volume Gas Alam?
Keuntungan dari Laminar Flow Meter
Keuntungan unik dari meter aliran laminar jika hubungan linier antara laju aliran dan penurunan tekanan yang dikembangkan. Ini adalah satu-satunya perangkat pengukuran aliran berbasis tekanan untuk pipa yang diisi yang menunjukkan hubungan tekanan/aliran linier. Ini berarti tidak diperlukan karakterisasi “akar kuadrat” untuk mendapatkan pengukuran aliran linier dengan flowmeter laminar.
- Bagian bebas stres dan duri
- Fitur berukuran mikron
- Toleransi yang ketat
- Berbagai macam bahan
- Ketebalan dari 25um hingga 2mm
- Lubang bundar, tepi tajam, tepi lurus atau berprofil
- Pembuatan prototipe cepat
- Manufaktur hemat biaya
- Perkakas fleksibel memungkinkan modifikasi mudah
Baca Juga : Kelebihan dan Kekurangan Transit Time Flow Meter
Batasan Laminar Flow Meter
Kerugian besar dari jenis meteran ini adalah ketergantungannya pada viskositas fluida, yang pada gilirannya sangat dipengaruhi oleh suhu fluida. Dengan demikian, semua flowmeters laminar memerlukan kompensasi suhu untuk mendapatkan pengukuran yang akurat, dan beberapa bahkan menggunakan sistem kontrol suhu untuk memaksa suhu fluida menjadi konstan saat bergerak melalui elemen.
Baca Juga : Kelebihan dan Kekurangan Doppler Flow Meter
Aplikasi Laminar Flow Meter
Elemen aliran laminar menemukan aplikasi terluasnya di dalam instrumen pneumatik, di mana hubungan tekanan/aliran linier sangat menguntungkan (berperilaku seperti “resistor” untuk aliran udara instrumen) dan viskositas fluida (udara instrumen) relatif konstan.
Kontroler pneumatik, misalnya, menggunakan pembatas laminar sebagai bagian dari modul perhitungan turunan dan integral, kombinasi “resistansi” dari pembatas dan “kapasitansi” dari ruang volume yang membentuk semacam jaringan konstanta waktu (Ï„ ) pneumatik.
Baca Juga : Komponen Dasar Sistem HVAC
Kesimpulan
dari artikel yang sudah dibahas diatas yaitu “Prinsip Kerja, dan Aplikasi Laminar Flow Meter”, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
- Laminar flow meter adalah flow meter dengan hubungan linier antara laju aliran udara volumetrik dan tekanan diferensialnya. Tekanan diferensial dalam laju aliran pengenal cukup rendah sehingga tidak mempengaruhi karakteristik untuk bagian uji apa pun
- Lamiran Flow Meter adalah suatu kondisi gerakan fluida di mana gaya viskos (gesekan fluida internal) sangat menutupi gaya inersia (kinetik). Aliran aliran dalam keadaan aliran laminar tidak menunjukkan turbulensi, dengan setiap molekul fluida bergerak di jalurnya sendiri, dengan pencampuran dan tumbukan terbatas dengan molekul yang berdekatan. Mekanisme dominan untuk resistensi terhadap gerakan fluida dalam rezim aliran laminar adalah gesekan dengan dinding pipa atau tabung. Aliran laminar diprediksi secara kualitatif dengan nilai bilangan Reynolds yang rendah.
- Berikut ada beberapa keuntung dari laminar flow meter yaitu : Keuntungan unik dari meter aliran laminar jika hubungan linier antara laju aliran dan penurunan tekanan yang dikembangkan. Ini adalah satu-satunya perangkat pengukuran aliran berbasis tekanan untuk pipa yang diisi yang menunjukkan hubungan tekanan/aliran linier. Ini berarti tidak diperlukan karakterisasi “akar kuadrat” untuk mendapatkan pengukuran aliran linier dengan flowmeter laminar.
- Batasa Laminar Flow Meter : Kerugian besar dari jenis meteran ini adalah ketergantungannya pada viskositas fluida, yang pada gilirannya sangat dipengaruhi oleh suhu fluida. Dengan demikian, semua flowmeters laminar memerlukan kompensasi suhu untuk mendapatkan pengukuran yang akurat, dan beberapa bahkan menggunakan sistem kontrol suhu untuk memaksa suhu fluida menjadi konstan saat bergerak melalui elemen.
Sumber : instrumentationtools.com | www.bronkhorst.com
