Coriolis Mass Flow Meter : Definisi, Cara Kerja, dan Manfaat

Coriolis Mass Flow Meter : Definisi, Cara Kerja, dan Manfaat

Definisi Coriolis Mass Flowmeter

Coriolis Mass Flow Meter : Pengertian, Cara Kerja, dan Manfaat merupakan jenis flowmeter mass flow yang real menghitung mass suatu fluida yang mengalir dalam flowmeter. Massa Flow Meter coriolis merupakan alat untuk mengukur massa cairan yang bergerak melalui sensor coriolis yang berupa pipa khusus. Mass Flow meter ini bekerja berdasarkan hukum coriolis, dimana pengukuran dari fluida yang melewati sensor coriolis terhitung dengan komponen massa atau berat.

Akurasi dari Coriolis flow meter coriolis merupakan flow meter yang mempunyai akurasi cukup tinggi hingga mampu mendeteksi aliran pada error 0.1%. Karena sifat kerja dan material bahan serta sensor dari coriolis mass flow meter yang begitu teliti maka harga dari coriolis flow meter sangat mahal. Namun demikian harga mahal tersebut akan terganti dengan tingginya akurasi yang bisa di dapatkan oleh flow meter ini.

Rheonik Coriolis Mass Flow Meter RHM 80
Rheonik RHM80 Coriolis Mass Flow Meter

Karena sifat konstruksi dari sensor coriolis mass flow meter yang mampu bekerja pada temperature ekstrem dingin hingga panas serta mampu bekerja pada pressure fluida yang tinggi. Karena itu coriolis flow meter sangat tepat digunakan oleh fluida yang mempunyai harga mahal dimana akurasi yang kurang akurat bisa menimbulkan kerugian yang besar baik karena segi biaya maupun segi kwalitas product.

Coriolis Flow Meter mengukur massa fluida, bukan volume sehingga jika ada fluida liquid yang mengalir dalam pipa yang melewati flow meter coriolis akan dihitung massanya sehingga jika ada campuran udara maka berat udara yg terdeteksi dan terhitung oleh flow meter coriolis bisa di abaikan massanya.

Coriolis flow meter yang di buat dari stainless steel sangat cocok sekali digunakan di barebagai industri beverage dan chemical karena disamping memenuhi syarat food grade juga mempunyai ketahan yang cukup baik terhadap akibat cairan dan lingkungan yang bersifat korosif.

Cara Kerja Coriolis Mass Flow Meter

Coriolis meter memiliki akselerasi coriolis positif dan negatif ke dalam proses pengukuran, seperti ilustrasi pada gambar diatas dimana fluida dialirkan melalui dua tabung melengkung. Gaya eksitasi osilasi ditujukan ke tabung melalui miniature velocity transducers atau electric coils sehingga menyebabkan getaran yang diukur oleh sensor magnetik.

Coriolis flow meter bergetar pada amplitudo yang sangat kecil, biasanya kurang dari 0,1 inchi (2,5 mm). Frekuensi ini mendekati frekuensi alami perangkat, yang biasanya sekitar 80 Hz. Ketika tidak ada aliran, tabung bergetar dan keluaran gelombang sinus dari masing-masing transduser hall-effect berada dalam phase. ketika aliran dimulai, fluida yang mengalir melalui tabung sehingga menginduksi rotasi atau putaran ke tabung karena percepatan Efek Coriolis, yang beroperasi dalam arah yang berlawanan di kedua sisi gaya yang diberikan.

Misalnya, ketika tabung flow meter bergerak ke atas selama putaran pertama, fluida yang mengalir ke resists meter dipaksa naik dan menekan tabung. Sebaliknya, cairan yang mengalir keluar dari resists meter dengan gerakan vertikalnya menurun sehingga mendorong tabung. Tindakan ini menyebabkan tabung flow meter berputar. Saat bergerak ke bawah selama dua putaran siklus getaran, tabung berputar ke arah yang berlawanan. Pelintiran ini menghasilkan perbedaan fase (jeda waktu) antara sisi saluran masuk dan saluran keluar, dan perbedaan fase ini secara langsung dipengaruhi oleh massa yang melewati tabung.

Prinsip Kerja Coriolis Mass Flow Meter

Ilustrasi cara kerja coriolis flow meter
Ilustrasi cara kerja coriolis flow meter
Ilustrasi cara kerja mass flowmeter coriolis
Ilustrasi cara kerja Coriolis sensor

Catatan :

Perhatikan bahwa amplitudo getaran dan perputaran sangat kecil dibandingkan dengan ukuran tabung berbentuk-U. Grafik di atas sengaja dibuat berlebihan untuk tujuan ilustrasi.

Efek Coriolis pada bagian cairan kecil ∂ m adalah :

perhitungan coriolis flowmeter untuk cairan rendah

Selama putaran, tabung memberikan gaya penahan ke atas untuk fluida, atau fluida mendorong tabung ke bawah. Di sisi outlet, gaya Coriolis bertindak dalam arah yang berlawanan.

Untuk permasalahan ini, kita asumsikan bahwa tabung memiliki bentuk “U” yang sempurna, dengan luas penampang A. Panjang dan lebar masing-masing adalah l dan d. Efek Coriolis, yang bertindak berlawanan arah pada sisi saluran masuk dan keluar, menghasilkan momen puntir, atau Tc.

hasil efek coriolis pada moment putaran

Faktor K dapat diperkenalkan untuk mengkompensasi bentuk “U” yang lebih umum, di mana Qm = ρAV adalah flow rate.

Qm = ρAV adalah massa flow rate

Persamaan yang mengatur putaran ini adalah :

efek coriolis

Di mana Iu adalah inersia dari tabung berbentuk-U, Cu adalah koefisien redaman, Ku adalah kekakuan, θ adalah sudut putaran, dan t adalah waktu.

Mengetahui bahwa meter aliran Coriolis bergetar berbentuk U untuk menghasilkan rotasi, kecepatan sudut nyata Ω adalah fungsi frekuensi bergetar ω.

coriolis flowmeter bergetar berbentuk-U untuk menghasilkan rotasi.

Dengan asumsi bahwa istilah redaman Cu diabaikan, persamaan memutar menjadi :

coriolis efek

Solusi khusus (solusi steady-state) dari sudut putar adalah :

coriolis efek

Gambaran dari flow tube sensor coriolis meter
Gambaran dari flow tube sensor coriolis meter

Selanjutnya, kecepatan sudut belok tabung berbentuk U adalah Ωl, dan perpindahan antara kedua sudut ini adalah θ d/2. Oleh karena itu, jeda waktu Ƭ antara kedua sudut adalah :

efek coriolis

Dengan mengukur jeda waktu Ƭ, laju aliran massa dapat diperoleh :

efek coriolis

Dalam analisis getaran, itu adalah kebiasaan untuk menggunakan frekuensi alami sebagai dasar dan menormalkan istilah frekuensi yang menentangnya. Frekuensi alami dari sistem tabung berbentuk U adalah :

efek coriolis

Catatan :

Note that Iu includes the mass of the fluid in the tube.

kemudian mass flow meter menjadi :

efek coriolis

Sampai dipembahasan ini kita sudah mengetahui dan mengenal lebih jauh tentang coriolis flow meter mulai dari pengertiannya sampai ke cara kerja coriolis meter.

Baca Juga : Prinsip Kerja Flow Meter

Keuntungan Menggunakan Coriolis Flow Meter

Salah satu keuntungan utama menggunakan coriolis flow meter adalah kemampuannya untuk melakukan beberapa pengukuran.

Selain mengukur aliran massa secara langsung, coriolis meter juga mengukur kerapatan proses dengan memantau durasi getaran tabung dan mengkarakterisasi sebagai kerapatan. Pemeroses sinyal digital memungkinkan pemancar (transmitter) untuk menghitung konsentrasi dua campuran komponen dan volume bersih.

Keuntungan lain dari coriolis flow meter adalah kemampuannya untuk mengukur laju aliran massa secara langsung, yang menghilangkan kompensasi untuk perubahan suhu, viskositas, dan kondisi tekanan.

Manfaat Lainnya dari Coriolis Flow Meter

  • Akurasi yang lebih baik daripada kebanyakan teknologi flow meter lainnya.
  • Dapat digunakan dalam berbagai kondisi cairan (daftar cairan bisa dilihat dipembahasan dibawah)
  • Mampu mengukur aliran cairan panas (contoh : Sulfur cair) dan dingin (contoh : Nitrogen cair)
  • Penurunan tekanan rendah
  • Cocok untuk aliran dua arah

Demikian Artikel seputar “Coriolis Mass Flow Meter : Definisi, Cara Kerja, dan Manfaat” semoga dapat menjawab pertanyaan yang ada di benak pembaca, semoga bermanfaat.

Share
%d bloggers like this: