Pengertian dan Fungsi Flow Meter

Pengertian dan Fungsi Flow Meter

Flow Meter merupakan satuan alat pengukuran pada pergerakan fluida atau cairan yang dimana sudah tidak asing bagi para pekerja di bidang konstruksi, pertambangan, dsb. Di dalam keseharian kita sering menemui alat pengukuran tersebut seperti regulator pada gas, pompa air, dan gas meter PGN.

Apa itu Flow Meter

Flow Meter sendiri merupakan instrumen pengukur yang di gunakan untuk menentukan sejumlah besar aliran dari semua material seperti udara, fluida maupun bubuk. Aliran yang diukur melalui instrumen ini adalah laju aliran dan volume yang mengalir selama jangka waktu tertentu.

Apa itu Flow Meter
flow meter portable ultrasonic Sitelab SL1168P

Metode pengukuran aliran selain untuk mengukur aliran perpindahan positif yang bergantung pada gaya yang dihasilkan oleh aliran yang mengalir dan untuk mengatasi penyempitan yang diketahui, dan untuk menghitung suatu aliran yang tidak langsung. Aliran dapat diukur dengan kecepatan fluida di area yang diketahui. Untuk aliran yang sangat besar, metode pelacak dapat digunakan untuk menyimpulkan laju aliran dari perubahan konsentrasi zat warna atau radioisotop.

Fungsi Flow Meter

Fungsi flow meter untuk  mengetahui adanya suatu aliran material  seperti cairan, gas, dan bubuk dalam suatu jalur aliran, dengan segala aspek aliran itu sendiri, yang meliputi kecepatan aliran atau flow rate dan total massa atau volume dari material yang mengalir dalam jangka waktu tertentu atau sering disebut dengan istilah totalizer.

Dengan diketahuinya parameter dari aliran suatu matrial oleh alat ukur flow meter yang dikirim berupa data angka dan dapat juga diteruskan guna menghasilkan aliran listrik atau sinyal yang bisa digunakan sebagai input pada control atau rangkaian electric lainnya.

Pada kasus tertentu fungsi flow meter dapat digunakan untuk mendapatkan efisiensi dari suatu proses dengan cara melakukan pengaturan besar kecilnya suatu aliran fluida. Seperti di industri manufacture dimana kebutuhan air, udara bertekanan dan steam yang tentunya besar kecilnya harus mengacu pada kebutuhan lini produksi berdasarkan konsumsi mesin pada proses produksi.

Fungsi Flow meter di sini bisa digunakan sebagai acuan besar kecilnya kebutuhan udara, air, dan steam dengan menyetel valve sehingga mesin yang membutuhkan udara lebih kecil bisa di sesuaikan alirannya dan begitu juga sebaliknya. Sehingga tidak ada lagi kekuranagan udara, air atau steam untuk mesin mesin yang membutuhkan lebih banyak.

Fungsi flow meter
Fungsi flow meter

Untuk proses biaya produksi flow meter justru memegang fungsi penting guna mendapatkan biaya produksi sehubungan dengan konsumsi air/ udara atau steam. Dengan terdatanya jumlah pemakain udara, steam, air, dan gas maka biaya produksi yang berhubungan dengan besarnya biaya fluida bisa dihitung dengan pasti.

Untuk melakukan efektifitas pengecekan performa mesin,  flow meter sering digunakan di perusahaan manufacture, guna mengukur kapasitas dan performa pompa, compressor dan cooling system. Sehingga kerusakan mesin yang lebih besar, bisa di ketahui sedini mungkin karena adanya ketidak beresan mesin. Sehingga break down machine bisa dihindari dengan melakukan perawatan sesuai schedule, beradasarkan analisa hasil pengukuran sitem pendinginan atau lainya dengan menggunakan flow meter yang portable.

Flow meter punya fungsi lain dan bisa juga diaplikasikan guna mendapatkan kwalitas hasil produksi yang konsisten dengan mengaplikasikan pada batching system. Dibanyak pabrik makanan flow meter bisa digunakan untuk mengukur volume cairan guna mixing cairan yang berbeda sehingga kwalitas mixing bisa terjaga konsistenya.

Pada proses pengolahan limbah fungsi flow meter sangat vital baik digunakan untuk mengukur hasil proses maupun guna mendapatkan optimalisasi penggunaan bahan kimia seperti penggunaan koagulan maupun flokulan sehingga besaran biaya proses pengolahan limbah bisa dipantau.

Mengingat harga flowmeter yang tidak murah sebaiknya sebelum melakukan pembelian flow meter perlu dipastikan dulu fungsi, kondisi lapangan, serta spesifikasi fluida agar investasi yang di keluarkan mempunyai manfaat maksimal.

Jenis dan Spesifikasi Flow meter

Begitu banyaknya jenis flow meter maka perlu dilakukan pemilihan jenis flow meter, agar tujuan pemasangan flowmeter sesuai dengan keinginan kita ataupun sesuai dengan disain. Untuk flow meter Air yang menggunakan jenis electromagnetic juga mempunyai karakteristik berbeda.

Karena spesifikasi flow meter yang digunakan disesuaikan dengan jenis cairan. Untuk air sungai, air limbah tambang, air limbah chemical maupun air laut mempunyai karakteristik berbeda. Pada kasus ini jenis electromagnetic flow meter yang digunakan juga berbeda spesifikasi bahanya, terutama jenis bahan liner, jenis bahan electroda serta flow tube harus disesuaikan dengan jenis airnya.

Dari uraian diatas  Flow meter mempunyai fungsi untuk :

  • Mengetahui Kecepatan ALiran ( Velocity) dengan satuan jarak/waktu
    • Satuan unit pengukuran : (meter/menit, meters/detik dll)
  • Mengetahui Kapasitas Aliran ( Flow Rate ) dalam pipa
    • Satuan unit pengukuran : (LPS, LPM, LPH, M3/H, M3/Menit, GPM, GPH dll)
  • Mengetahui Jumlah Total Volume yang telah mengalir ( Totalizer)
    • Satuan Unit : m3, liters, gallon dll

Control atau monitor dengan adanya output berupa analog out put : 4-20mA, pulsa, RS485, relay contact dan lainya.

Another Article:

Parameter Pemilihan Jenis Flow meter

Ada banyak jenis flow meter  serta model flowmeter yang harus di sesuaiakan dengan jenis cairan, jenis pipa, tujuan pemasangan flow meter serta lainnya, karena itu perlu beberapa panduan dalam memilih jenis flow meter. Berikut ini ada panduan dasar bagi enginer untuk menentukan model maupun type flow meter yaitu :

  • Jenis Fluida ( water, oil, chemical, fuel, gas, dll).
  • Ukuran Pipa ( DN8 – DN3000 ).
  • Besaraan akurasi yang ingin dicapai.
  • Max dan min Working Pressure ( bars ).
  • Temperature Max.
  • Max dan min Flow.
  • Satuan pengukuran ( GPM, LPM, LPH dll).
  • Sistem Installasi
    • horizontal, vertical.
    • In Line, Insertion , Clamp on
  • Lokasi Installasi
    • Integral/compact atau Remote/splite.
    • in door, Out door, Water Proof, Explosion proof.
  • Material Flow Meter ( CS, SUS, PVC, dll ).
    • Bahan Material.
    • Terdapat liner atau tidak di sisi dalam pipa.
    • Standart coneksi ( JIS, DIN, ANSI ).
  • Jenis Aliran ( bertekanan, gravity , open channel ).
  • Tujuan pemasangan flow meter.
    • Mengetahui volume.
    • Mengetahui flow rate.
    • Untuk sistem control ( analog out put 4-20 mA, pulsa, RS485 dll).

Parameter diatas perlu di perhatikan dengan seksama karena harga flowmeter ditentukan sekali oleh hal hal diatas. dimana semakin tinggi spesifikasinya maka harga flow meter makin mahal.

Instalasi Flow Meter

Dengan banyaknya jenis flow meter sesuai dengan aplikasinya hal penting sebelum memasang flow meter adalah posisi dan jarak installasi dari flow meter. Untuk jarak installasi biasanya mengikuti petunjuk cara instalasi yang telah di berikan oleh manfacture, guna menghindari terjadinya back pressure maupun terjadinya bubble atau terjebaknya udara di dalam flow meter khususnya untuk jenis volumetric flow meter. Karena itu cara installasi flow meter pada pipa yang sudah ada perlu disiasati guna memenuhi prinsip kerja, prinsip installasi dan juga pertimbangan biaya manitenance dan instalasi tidak terlalu mahal.

Flow meter dalam hal instalasinya mempunyai 4 jenis yaitu jenis installasi in line pada pipa, Insertion pada pipa, Clamp on pada pipa dan instalasi pada open channel. Installasi in line dilakukan dengan pemotongan pipa dan koneksinya bisa menggunakan flange atau ulir atau waver yang sering disebut jenis inline flow meter.

Sedangkan bentuk kedua yaitu dengan cara melubangi pipa dan dipasang fitting baik saddle fitting maupun welded fitting, kemudian baru flow sensor di masukan kedalamnya yang sering disebut dengan insertion flow meter.

Flow meter installation
Flow meter installation

Untuk jenis instalasi flowmeter yang ketiga yaitu tanpa harus memotong ataupun melubangi pipa. Namun flow sensor cukup di tempelkan pada permukan luar pipa, kemudian di clamp dan sering disebut dengan clamp on flow meter. Jenis instalasi ini hanya dimiliki oleh flow meter ultrasonic.

Selanjutnya ada jenis instalasi untuk membaca aliran flow dari cairan ditempat terbuka seperti di selokan, sungai, parit atau channel. Pada umumnya menggunkan 2 jenis sensor yaitu sensor magnetic flow dan sensor ultrasonic level.

Dimana Magnetic flow sensor untuk mengukur velocity dan ultrasonic level sensor  untuk mengukur luasan area channel. Ada ada juga untuk mengukur velocity menggunakan flow sensor ultrasonic digabung dengan ultrasonic level meter guna mengukur luasan area channel yang dilewati cairan.

Open channel flow meter
Open channel flow meter

Saat melakukan Installasi flowmeter harus di pertimbangkan karakteristik aliran dalam pipa serta posisi pemasangan flowmeter. Tujuannya adalah diharapkan aliran air didalam flow meter, merupakan aliran laminer dan tidak ada back pressure maupun adanya aliran turbulen. Oleh sebab itu dibutuhkan Jarak pemasangan yang memadai, berdasarkan kondisi instalasi pipa yang dinamakan jarak up stream dan down stream. Berikut ini acuan dasar dan umum  up steam dan down stream sebagai aturan jarak pemasangan flow meter magnetic.

Namun demikian setiap manufature flow meter dan jenis serta model flow meter mempunyai aturan masing-masing karena itu sebelum melakukan instalasi sebaiknya baca petunjuk instalasinya dengan seksama, agar manfaat pemasangan flow meter bisa maksimal dan mendapatkan performa yang kita harapkan.Kesalahan pemilihan jenis flow meter akan berakibat fatal pada harga flowmeter biaya installasi maupun biaya maintenance yang mahal

Akurasi Flow Meter

Akurasi flow meter cukup bervariasi, sesuai dengan jenis dan model dari flowmeter yang diproduksi. Ada yang mempunyai akurasi 5%, 2%, 1%, 0.5% bahkan ada yang 0.2 % dan lebih bai. Untuk jenis flow mete air biasanya kisaran yang diharapkan jika untuk kwalitas proses dan product mencapai 0.5% hingga 1%. Sedangkan jika digunakan untuk irigasi dan pemantauan flow rate untuk menajga performa mesin seperti pada proses pendinginan mesin biasanya berkisar pada angka 2% hingga 5%.

Namun untuk proses tertentu yang menginginkan kwalitas proses dan product yang sangat tinggi atau karena mahalnya liquid yang diukur maka akurasi flowmeter diharapkan pada kisaran 0.2%. Untiuk kasus ini lebih baik bisa menggunakan jenis flow meter coriolis yang terkenal dengan sebutan mass flow meter. Karena namnya mass flow meter maka akibat perubahan temperature cairan yang mampu merubah viskositas atau bahkan adanya gas atau udara yang terjebak dalam cairan,  tidak akan berpengaruh pada hasil pengukuran mass flow meter karena mass udara serta volume cairan tidak berpengaruh.

Pemilihan jenis flow meter harus di sesuaikan dengan kebutuhan akan akurasinya, karena tidak semua proses membutuhkan akurasi yang tinggi karena semakin tinggi akurasi dari flow meter maka harga flow meter akan makin mahal.

Komponen  Flow Meter

Ada dua bagian dari flow meter yang utama yaitu flow sensor dan flow transmitter atau atau flow computer. Untuk flow sensor terdapat beberapa komponan sesuai dengan jenis dan model flow meternya dan biasanya ini yang menjadi acuan size flow meter dengan koneksi disesuaikan kondisi lapangan apakah menggunakan flange, ulir atau lainya.

Untuk flow sensor ini biasanya bahan material sensor di sesuaikan dengan material pipa, spesifikasi fluida, temperature maksimal, max pressure, IP class apakah butuh water proof atau lainya, termasuk jika dibutuhkan material yang punya kelas food grade dan tahan asam.

Bagian kedua dari Flowmeter adalah flow transmitter atau flow display atau flow gauge, yang mempunyai fungsi menerjemahkan signal dari sensor kedalam hitungan kecepatan dan lainya, yang bisa ditampilkan berupa angka ke display serta memberikan ouput lainya. Flow transmitter ini biasanya hanya terbagi dalam bentuk menyatu dengan sensor atau terpisah, yang istilah dilapangan adalah compact/integral atau remote/split yang menggunakan kabel sebagai penghubung sensor ke transmitter.

Dari flow transmitter ini flow meter mampu membaca dan mendeteksi kecepatan aliran atau velocity,  dengan satuan unit jarak per waktu, debit aiar atau kapasitas yang sering disebut dengan flow rate dengan satuan unit volume perwaktu serta bisa membaca volume cairan yang melewati cairan pada waktu tertentu dengan satuan unit volumetric. Dan untuk kasus tertentu mass flow meter mampu membaca mass dari fluida yang mengalir dalam flow meter dengan satuan unit mass seperti gram, kg, ton, punds dan lainya,

Bahkan jika flow meter model tertentu dikombinasi dengan temperature maka flow trnsmitter bisa menyajikan energy yang dihasilkan fluida yang bisa menyajikan suatu heat energy dengan satuan energy joule. Hal ini bisanya diaplikasikan untuk steam, air panas pada HVAC atau pada sitem pendinginan seperti chiller atau AC.

Namun jangan lupa untuk jenis pembacaan gauge atau display yang menggunakan sistem mecahnical register, biasanya hanya mampu menampilkan flow rate dan volumetrik dan tidak bisa memberikan analog output, kecuali ditambah dengan sensor putaran, yang menerjemahkan putaran sistem mechanical ke dalam satuan angka volume seperti red sensor atau lainya.

Power dan Output Flow Meter

Untuk masalah power pada flowmeter biasanya pada gauge atau pembacaan ada dua yaitu pembacaan dengan menggunakan mechanical register yang menggunakan jarum yang diteruskan ke sistem angka dan ada juga yang sitem pembacaanya secara digital. Untuk jenis pembacaan menggunakan mechanical register sering populer dengan istilah flow meter biasa, flowmeter analog atau flow meter manual. Jenis flow meter ini biasanya tidak menggunakan flow sensor tapi menggunakan model ruang volume seperti model rotameter atau pd flow meter. Dan flow meter jenis pada umumnya tidak membutuhkan energy power atau listrik.

Sedangkan sistem pambacaan digital biasanya  menghnakan sistem sensor seperti magnetic flow meter menggunakan sensor berupa electrode, ultrasonic flow meter bisanya menggunakan sensor berupa ultrasonic transducer, coriolis flow meter menggunakan sensor coriolis yang mampu membaca force yang bisa menghasilkan mass flow dan seterusnya.

Flow meter yang digital biasanya dioperasikan dengan power AC dari 90 VAc hingga 240 VAc, power DC dari 12 VDc hingga 36 VDc atau tersedia juga dengan penggunaan Battery yang mampu bertahan hinggga 2 tahun – 5 tahun. Begitu juga output bukan saja pembacaan di display tapi juga bisa memberikan analog output 4 – 20 mA, Pulse, alarem dan comunication RS485. Jadi cukup lengkap bagi kita yang menginginkan hasil pengukuran flow sensor jika di hubungkan ke control, komunikasi ke komputer atau remote sitem seperti keGPRS atau sistem internet.

Harga Flow meter

Seberapa mahal harga flow meter mungkin link berikut ini bisa dipakai sebagai referensi dasar dan ingat hanya untuk referensi aja bukan harga yang real time :

Jenis Flow Meter yang  digunakan pada Industri yaitu :

Flow Meter Portable

Flow meter portable mulai terkenal saat dikenalkanya flow meter jenis ultrasonic dimana cara penggunaan dan instalasinya cukup mudah dan cepat serta  dapat dibawah kemana mana.

Portable flowmeter ini menggunakan jenis clamp on flow meter dimana sensor atau sering di sebut dengan transducer ultrasonic cukup di clamp pada permukaan luar pipa, Karena proses insatlasi tanpa memotong pipa atau melubangi pipa maka biaya instalasi dari flow meter clamp on sangat murah dan cepat.

Untuk jenis flow meter portable biasanya di lengkapi dengan data logger vaik itu secara internal maupun external dan untuk power karena sifatnya portable biasanya menggunakan battery yang bisa di charge dan umumnya battery mampu bekerja pada waktu cukup lama diatas 5 jam.

Clamp-on Ultrasonic Flow Meter

Flow Meter Ultrasonic Clamp-on merupakan tipe flow meter 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 sering disebut transducer ultrasonic flowmeter dapat mengukur kecepatan rata dari aliran fluida dalam pipa dengan cara mengukur rata rata perbedaan waktu antara waktu pengiriman signal dan penerimaan signal dengan arah aliran.

Flowmeter Mass Flow Coriolis

Coriolis Mass Flow Meter adalah jenis flow meter yang secara teori menghitung kekuatan gaya/tenaga akibat adanya osilasi suatu sensor yang dilewati cairan dengan menggunakan perhitungan coriolis yang di konversi ke suatu aliran massa.

Coriolis flow meter secara real mempu menghitung massa aliran sehingga perubahan temperature dari aliran tidak banyak berpengaruh. Begitu juga persolan perubahan aliran karena instalasi atau sebab lain yang berakibat aliran tidak laminer serta terjebaknya udara atau gas dalam aliran tidak memeengaruhi akurasi. Berbeda dengan sifat flow meter yang menghitung volume dimana mass flow meter bisa mengabaikan berat dari udara atau gas yang terjebak dalam aliran.

Electromagnetic Flow Meter

Electromagnetic Flow Meter yang sering disebut magnetic flow meter atau magmeter merupakan jenis flow meter yang cara kerjanya menggunakan hukum faraday. Karena sifat kerjanya seperti itu maka magnetic flow meter hanya bisa kerja pada cairan yang mempunyai konduktifitas pada tingkatan tertentu dan umumnya pada kisaran minimal 20 micro siemens.

Turbine Flow Meter

Turbine Flow Meter (turbin aksial) diciptakan oleh Reinhard Woltman dan merupakan flow meter yang akurat dan dapat diandalkan untuk liquid dan gas. Flowmeters Turbin menggunakan energi mekanik dari cairan yang mengalir guna memutar sebuah “pinwheel” (rotor). Blades pada rotor dibuat miring dengan sudut tertentu layaknya baling-baling,  untuk mengubah energi dari aliran fluid menjadi energi rotasi. Poros rotor berputar pada bushing/bearing dimana ketika cairan bergerak lebih cepat, rotor berputar secara proporsional lebih cepat.

Vortex Flow Meter

Vortex Flow Meter adalah adalah salah satu flowmeter yang dapat mengukur 3 jenis fluida seperti gas, cair dan uap. Berkat teknologi ini memberikan solusi perawatan yang hemat biaya, handal, dan rendah untuk banyak aplikasi pengukuran aliran.

Vortex Flow meter tidak memiliki bagian yang bergerak, oleh karena itu tidak diperlukan perawatan atau pembersihan rutin. Pengukur aliran Vortex juga dapat mengukur gas basah dan / atau kotor.

Positive Displacement Flow Meter

Positive Displacement  Flow Meter atau sering disebut dengan PD Flow Meter merupakan jenis  flow meter  yang mengukur volume atau flow rate gerakan fluida dengan membagi suatau ruangan media yang tetap dengan volume yang terukur. Positif perpindahan (PD) flowmeters membuat pengukuran aliran volumetrik mengambil kenaikan terbatas atau volume dari fluida.

Variable Area Flow Meter

Variable Area Flow Meter (daerah yang berubah-ubah) juga umum dikenal sebagai rotameter, terdiri dari sebuah tabung lonjong dari gelas, dengan sebuah pelampung di dalam yang didorong ke atas oleh aliran cairan dan ditarik ke bawah oleh gravitasi.

Ketika tingkat aliran meningkat, tekanan yang membesar mendorong pelampung naik sampai diam di tempat di dalam tabung yang cukup luas untuk menyeimbangkan tekanan. Pelampung dibuat dalam berbagai bentuk, bentuk bulatan yang umum dipakai (rotameter).

Insertion Flow Meter

Insertion flow meter adalah jenis flow meter yang cara instalasinya dengan melubangi pipa dan di pasang fitting sebagai tempat untuk memasukan dan mengikat sensor flow meter pada pipa

Flow Meter Open Channel

Open Channel Flow Meter adalah flow meter yang dapat diaplikasikan untuk mengukur aliran pada sistem saluran terbuka seperti pada kanal, sungai atau parit. Pada dasarnya flow meter open chanel ini menghitung kecepatan aliran dengan mempertimbangkan ketinggian permukaan. Untuk pengukuran kecepatan aliran bisa menggunakan transittime flow meter atau Magnetic flow meter.

Sedangkan untuk ketinggian permukaan aliran menggunakan ultrasonic level sensor. Penggabungan velocity dengan luas penampang bisa menghasilkan kapasitas aliran atau flow rate aliran dalam kanal.

Share
%d bloggers like this: