Mengenal Instrumentasi Untuk Mengukur Aliran Air Limbah Rumah Sakit

Ultrasonic Flow Meter

Flowmeter ultrasonic merupakan tipe flow meter air yang cara kerjanya mengukur kecepatan aliran fluida dengan menggunakan ultrasound. Sehingga dengan perhitungan volume yang mengalir bisa terbaca di transmitter ultrasonic. Dengan menggunakan sensor ultrasonik atau transducer ultrasonic dapat mengukur kecepatan rata-rata aliran fluida dalam pipa.

Prinsip transit time adalah dengan cara mengukur rata rata perbedaan waktu antara waktu pengiriman signal dan penerimaan signal dengan arah aliran. Flow meter ultrasonic bisa diaplikasikan sebagai flow meter air limbah rumah sakit, baik pada aliran masuk maupun dalam aliran proses.

Jenis Flow Meter ini terdiri dari sensor atau transducer dan flow computer atau ultrasonic transmitter. Fungsi di transducer ultrasonic adalah sebagai sensor guna mendeteksi kecepatan aliran air dalam pipa yang diteruskan ke ultrasonic flow transmitter yang kemudian diolah dengan kalkulasi perhitungan jarak terhadap selisih waktu dari pancaran gelombang suara ultrasonic sehingga di dapat velocity dari ciran dalam pipa.

Bahkan untuk aliran air limbah buangan hasil proses ke sanitasi kota yang alirannya gravitasi tanpa adanya dorongan pompa flow meter ultrasonic sangat cocok, karena mampu mendeteksi aliran sangat kecil hingga o,o5 m/sec.

Flow meter ultrasonic yang paling banyak disukai pada aplikasi flow meter limbah rumah sakit adalah jennis clamp on. Karena instalasinya yang simple dan untuk ukuran aliran besar terhitung lebih mudah dibanding jenis inline.

Instalasi flow meter Ultrasonic

Flow meter air limbah type ultrasonic mempunyai 4 jenis cara instalasi, yaitu :

• In-Line Ultrasonic Flow Meters
• Insertion ultrasonic Flow Meters
• Clamp-On Ultrasonic Flow Meters
• Open Channel Flow Meter

Inline Ultrasonic flow meter

Ultrasonic Flow meter yang paling disukai adalah jenis flowmeter yang cara installasinya menggunakan sistem clamp on. Cara instalasinya  tidak perlu memotong pipa maupun melubangi pipa. Karena itu anggapan sebagaian besar para enginner jika disodorkan ultrasonic flow meter selalu di indentikan clamp on flow meter.

Flow meter jenis ultrasonic, merupakan satu-satunya flow meter yang mempunyai jenis clamp on. Sehingga saat melakukan installai tidak perlu mematikan aliran cairan dalam pipa terlalu lama. Dalam me reset parameter waktu yang dibutuhkan sekitar 1 menit.

Padahal Ultrasonic flow meter ada juga yang menggunakan ssitem installasinya harus mematikan  pompa atau menutup valve. Flow meter ultrasonic jenis ini dekanl dengan istilah inline ultrasonic flow meter. Setelah pipa dipotong, dilanjutkan dengan pemasangan koneksi flange atau membuat ulir atau tri clamp connection.

Clamp on Ultrasonic Flow Meter

Ultrasonic Flow meter yang banyak disukai oleh enginner adalah jenis clamp on, karena instalasinya yang cepat dan mudah. Cara instalasinya, tidak perlu memotong atau melubangi pipa, tapi transducer  cukup ditempel pada permukaan luar pipa yang telah ditreatment.

Tipe Flow meter clamp on ultrasonic memiliki bagian pipa tersendiri yang dipasang secara inline dengan pipa saluran fluida. Kelebihan tipe ini adalah akurasinya yang lebih tinggi serta hanya memerlukan maintenance  yang minimal.

Ssesuai dengan perkembangan technology para engineer banyak juga yang menyarankan menggunakan flow meter yang cara instalasinya dengan sistem clamp on. Sistem instalasi clamp on hanya dimiliki oleh flow meter ultrasonic yang selama ini banyak diaplikasikan untuk jenis portable flow meter. Jenis ini biasanya  digunakan untuk melakukan pengecekan dan pengetesan performa sistem, peralatan pompa, menjaga stabilitas dari kwalitas produksi dan lainnya.

Keuntungan penggunaan  Flowmeter Clamp on ultrasonic :

•  Tidak ada penghalang di lintasan aliran, sehingga tidak ada pressure drop.
• Tidak ada part bergerak (moving parts), sehingga tidak ada bagian parts yang aus yang menyebabkan maintenance cost rendah.
• Model multi sensor mempunyai ketelitian lebih tinggi
• Dapat digunakan untuk mengukur flow fluida yang korosif dan slurry.
• Tersedia bbebrapa jenis sensor yang dapat mengukur dimeter pipa dari size DN15 – DN6000
• Jika diaplikasikan pada ukuran pipa yang besar diatas 4 inchi akan lebih ekonomis dibandingkan dengan jenis flowmeter lainnya.
•  Biaya instalasi sangat murah apalagi jika di instal pada pipa besar
• Tidak perlu menghentikan proses aliran dalam pipa atau tidak perlu mematikan pompa
• Dioperasikan pada semua jenis material pipa ( carbon steel, PVC, HDPE, SUS , dll ) dan semua jenis cairan homogen
• Bisa di operasikan pada  air limbah dan air kotor dengan maksimal solid partikel 12%
• Dapat dipasang pada pada aliran dengan low flow velocity hingga 0.03 m/s
• Mempunyai akurasi lumayan baik 1% – 2%
• Pada additional tersedia eksternal data logger dengan menggunakan SD card
• Tersedia analaog ouput 4-20mA,Pulse, relay, dan communication RS485
• Tersedia sensor dengan class IP68 ( water proof)

Instalasi Flow Meter Clamp on Ultrasonoic

Dari sedikit bahasan diatas  flow meter clamp on ultrasonic di hadirkan bagi mereka yang selama ini memiliki kendala di lapangan seperti :

• Tidak bisa dihentikanya proses produksi karena flow meter harus di kaliberasi ulang, di service atau di install baru.
• Merasa keberatan terhadap mahalnya harga flow meter jenis inline untuk ukuran pipa yang besar.
• Kesulitan mencari flow meter degan material tertentu seperti material yang harus tahan terhadap korosi atau abrasif seperti yang diaplikasikan pada cairan kimia
• Kesulitan melakukan maintenace karena biaya maintenancenya terlalu mahal
• dan lain lain sesuai dengan kesulitan di lapangan.

Langkah-langkah instalasi flow meter ultrasonic sangat simple dan mudah terutama untuk jenis clamp on installation. Jenis clamp on ini bisa diinstal pada berbagai jenis material dan ukuran dimeter pipa. Langkah penting dalam instalasi yang perlu diperhatikan adalah data-data pipa dan cairan.

Selain itu juga posisi titik dimana transducer clamp on ultrasonic di pasang harus di perhatikan terutama jarak up stream atau down steram. Lihat manual operasional dan ikuti standart yang ditetapkan oleh manufacture. Untuk instalasi di out door sebaiknya transducer ultrasonic dilindungi bracket guna menghindari perubahan posisi yang berakibat pada hasil pembacaan.

Sebelum melakukan instalasi sebaiknya dapatkan data-data dari diameter pipa, jenis material pipa, tebal pipa, jenis transducer dan lainnya. Masukan data tersebut sesuai dengan kondisi yang sebenarnya. Point penting dalam pemasangan flow meter flowmasonic WUF 500 adalah posisi penempatan transducer pada pipa dengan menghindari adanya kemungkinan udara pada aliran (turbulen). Maksud dari iniagar flow meter dapat membaca aliran dengan akurasi yang telah ditentukan.

Flow meter jenis clamp on ada yang diinstall secara permanen dan ada yang digunakan secara portable. Ini banyak digunakan untuk pengetesan aliran dalam pipa untuk menegtahi kapasitas aliran.  Clamp on ultrasonic flow meter bisa dipasang pada segala jenis material pipa maupun untuk berbagai ukuran diameter pipa. Ukuran diameter pipa yang bisa dipasang jenis flowmeter ini  dari ukuran terkecil 1/2″ hingga 200″.

Langkah-langkah Instalsi transducer clamp on ultrasonic

Untuk instalasi flow meter clamp on cukup simple dan cepat karena hanya menempelkan sensor ultrasonic di permukaan pipa. Namun ada beberapa hal yang harus diperhatikan sebelum instalasi dari pengecekan peralatan, komponen utama dan asesoris yang dibutuhkan termasuk power yang tersedia.

Berikut adalah langkah – langkah pemasangan/Instalasi Flow meter ultrasonic clamp on

• Sebelum melakukan pemasangan flow meter, pastikan kelengkapan flow meter ultrasonic yang kita beli. Untuk transit time ultrasonic terdiri dari  3 komponan utama yaitu
  • 1 set Ultrasonic flow transmitter
  • 1 set transducer untuk single path
  • 1 set cable transducer
  • Accesorries :
    • 1 set clamp on bracket  ( disesuaikan dengan diameter pipa )
    • 1 set bracket transducer
    • 1 sachet ultrasonic gel compound
    • 1 panel box include komponen panel
    • manual operasional dan quck guide instalation rudi
• Tentukan  lokasi pipa yang dipasang transducer, ikuti  persyaratan jarak upstream dan down stream dan pastikan aliran laminer.
  • Hindari posisi dimana not full fill pipe
  • Hindari pemasangan pada arah top to bottom
• Sebelum melakukan pemasangan flow meter, pastikan kelengkapan flow meter ultrasonic yang kita beli. Untuk transit time ultrasonic terdiri dari 3 komponan utama yaitu 1 set transducer, cable dan 1 unit ultrasonic transmitter.  Sedangkan accesorie lain yang dibutuhkan saat instalasi adalah transducer bracket, clamp on dan ultrasonic gel.
• Tentukan  lokasi pipa yang dipasang transducer, ikuti  persyaratan jarak upstream dan down stream dan pastikan aliran laminer.
• Tentukan jenis instalasi transducer yaitu Type  Z ( berseberangan ), Type V ( sejajar ).
• Ukur Diameter Luar dan tebal pipa setelah itu masukan parameter tersebut pada ultrasonic transmitter
• Masukan jenis material pipa, jenis liner , jenis cairan dan tandai jarak trasnducer.
• Siapkan pembersih permukaan pipa, seperti amplas dan bersihkan permukaannya yang dipasang transducer
• Pemasangan transducer dilakukan dengan pengikatan clamp .
• Lakukan setting pada unit pengukuran sesuai dengan yang kita inginkan yaitu satuan velocity, flow rate  dan satuan totalizer (volume). Satuan unit bisa kita pilih ke satuan liter, m3, galon, barrel dll serta satuan waktu seperti menit, jam, detik dan hari.
• Selanjutnya adalah menyeting cut off dan damping yang di ikuti dengan mereset flow rate dan totalizer.
• Flow meter juga dilengkapi dengan data logger bisa disetting sistem penyimpanan riwayat data perwaktu tertentu.
• Bagi yang membutuhkan analog out put sebaiknya disetel juga ke 4-20 mA dan dilakukan pengecekan ampere atau volt nya.
• Untuk mengetahui kwalitas dari aliran sebaiknya dilakukan pengecekan kekuatan signal . Jika signal kurang bagus hendkanya dilakukan pengecekan ulang paramete diameter, tebal, jenis pipa dan jenis cairan.
• Setelah semua dicek setting dari satuan pembacaan, output analog bisa dilanjutkan dengan memasang trasnmitter pada panel dan cable conduite. Cable harus terjaga dari cuaca dan kerusakan lainnya serta memasang bracket transducer agar posisi transducer tidak mudah berubah.
• Dan jangan lupa, semua langkah diatas dilakukan pada kondisi aliran dalam pipa harus berhenti tidak bolah ada aliran. Untuk mengetahui normal tidaknya signal sebaiknya dibaca manual operasional dimana standartnya disesuaikan dengan persyaratan dari manufacture.

Sebagai catatanyang harus diperhatikan adalah Prlindungan transmitter ultrasonic dan tracker terhadap cuaca serta kondisi lain i harus di perhatikan dengan meletakan ultrasonic transmitter dalam panel box serta proteksi transducer dengan bracket yang memadai ketika pipa berada di luar ruangan.

 Open Channel Flow Meter

Open Channel Flow Meter yang kali ini yang kita bahas merupakan salah satu dari berbagai jenis flow meter yang dimana kegunaannya untuk mengukur kapasitas alira sedang maupun besar pada channel atau parit.

Open Channel flow meter ini dapat diaplikasikan untuk mengukur kapasitas aliran sedang maupun besar pada channel atau parit. Pada prakteknya banyak juga dipakai untuk sungai maupun gorong gorong dengan ukuran super besar.

Penggunaan jenis flow meter ini pada suatu aliran dengan sistem terbuka dan biasanya aliran dikarenakan adanya gaya gravitasi. Cara kerja jenis flowmeter open channel yaitu menghitung kecepatan aliran dan ketinggian permukaan yang dikalkulasikan terhadap luas penampang channel.

Untuk pengukuran kecepatan aliran digunakan flow sensor maupun menghitung kapasitas aliran berdasarkan delta pressure karena perbedaan ketinggian permukaan  air.

Jadi prinsip dasar dari jenis flow meter ini adalah kombinasi 2 jenis sensor ketinggian dan kecepatan. Untuk melakukan pengukuran ketinggian permukaan air bisa menggunakan sensor level. Sedangkan untuk pengukuran flow velocity bisa mengunakan magnetic flow sensor atau ultrasonic flow sensor.

Dengan perhitungan velocity hasil flow sensor yang dipasang terhadap luas penampang channel akan dapat kapasitas aliran. Kapasitas aliran open channel flow meter  disebut dengan flow rate atau debit aliran dengan satuan volume per waktu.

Pada umumnya flow meter ini diklasifikasikan pada jenis flow meter ultrasonic. Cara kerja dari flow meter ini sebagaimana cara flow meter ultrasonic namun dikombinasikan dengan sensor level. Dimana sensor level ini bisa menggunakan jenis ultrasonic level atau radar level.

Prinsip Kerja Open Channel Flow Meter

Flow Meter ini bekerja di beberapa titik di jalur pengukuran aliran. Cairan mungkin sepenuhnya terbuka ke atmosfer, atau mungkin terkandung dalam pipa tertutup yang tidak penuh dengan cairan dan hanya terbuka ke atmosfer di titik pemasangan flowmeter itu sendiri. Open channel flow meter menggunakan dua jenis sensor ketinggian dan velocity atau perbedaan ketinggian.

Pada dasarnya flow meter ini menghitung kecepatan aliran dengan mempertimbangkan ketinggian permukaan. Untuk pengukuran kecepatan aliran bisa menggunakan transit time flow meter atau magnetic flow meter. Sedangkan untuk ketinggian permukaan aliran menggunakan ultrasonic level sensor. Penggabungan velocity dengan luas penampang bisa menghasilkan kapasitas aliran / flow rate aliran dalam kanal.

Klasifikasi dan Contoh Open Channel Flow Meter

Saluran terbuka sebenarnya sudah sering kita temukan didalam kehidupan sehari-hari sehingga kita pasti sudah tidak asing lagi. Berikut merupakan klasifikasi dari saluran terbuka berdasarkan pembentukannya :

• Saluran Alam (natural channel)
  • Saluran alam adalah saluran yang terbuat secara alami oleh alam.
    Contohnya : Sungai-sungai kecil di daerah hulu (pegunungan) hingga sungai besar di muara.
• Saluran buatan (artificial channel)
  • Saluran buatan adalah saluran yang sengaja dibuat oleh manusia.
    Contohnya : Saluran drainase tepi jalan, saluran irigasi untuk mengairi persawahan, saluran pembuangan, saluran untuk membawa air ke pembangkit listrik tenaga air, saluran untuk supply air minum, saluran banjir.

Selain klasifikasi di atas, saluran terbuka juga dibedakan berdasarkan konsistensi bentuk penampang dan kamiringan dasar.

• Saluran Prismatic (prismatic channel)
  • Saluran prismatic adalah saluran yang berbentuk penampang melintang dan kemiringan dasarnya tetap.
    Contohnya : Saluran drainase, saluran irigasi
• Saluran non Prismatic (non prismatic channel)
  • Saluran non prismatic saluran yang berbentuk penampang melintang dan kemiringan dasarnya berubah-ubah. Contohnya : Sungai

Kelebihan

• Sederhana untuk menentukan aliran dengan persamaan yang tepat
• Umur operasional yang panjang
• Perawatan sensor “keluar dari air” yang mudah
• Teknologi yang telah dicoba dan diuji
• Cocok untuk area berbahaya
• Cocok untuk air limbah, air yang sarat puing-puing dan juga media korosif
• Tidak ada bagian yang bergerak atau halus dalam aliran itu sendiri
• Membersihkan sendiri (flume)

Kekurangan

• Perangkat harus dipasang di aliran aliran di lokasi di mana tidak ada gangguan aliran tunak oleh penyumbatan hulu atau hilir
• Memerlukan profil aliran yang konsisten
• Biaya pemasangan dan pemeliharaan perangkat utama yang berkelanjutan
• Batasan khusus pada ukuran dan tingkatan pipa/saluran
• Bentuk asli perangkat utama dapat mengalami keausan/erosi/kerusakan yang menyebabkan potensi ketidakakuratan pengukuran dari waktu ke waktu
• Sedimentasi, kotoran, dan kotoran lainnya terkadang dapat menumpuk di bagian bawah perangkat ini, yang memengaruhi akurasi pengukuran level

Aplikasi

• Program pemantauan saluran pembuangan permanen dan portabel
• Instalasi pengolahan air limbah
• Pengukuran proses industri
• Saluran irigasi
• Pengukuran aliran limbah
• Pemantauan tumpahan
• Aliran Selokan Gabungan (CSO)
• Luapan Selokan Sanitasi (SSO)
• Pemantauan Durasi Acara (EDM)

Source: Inaparts.com

Baca Juga : 

Cegah Pencemaran Air Laut Menggunakan Oil Skimmer

Pengaplikasian Oil Skimmer Dalam Berbagai Industri

6 Cara untuk Memisahkan Emulsi Minyak dan Air

Metode Instalasi Flowmeter : Inline, Insertion, Clamp on

Fuel Consumption Untuk Mengetahui Jumlah Konsumsi Bahan Bakar Pada Kapal