Cara Kerja Electromagnetic Flow Meter

Cara Kerja Electromagnetic Flow Meter

Cara Kerja Electromagnetic Flow Meter

Fungsi Flowmeter adalah untuk mengukur gerakan, atau laju aliran, dari volume tertentu cairan dan mengekspresikan melalui sinyal listrik. Sebuah flowmeter standar terdiri dari serangkaian komponen terkait yang mentransmisikan sinyal yang menunjukkan volume, laju aliran, atau volume cairan bergerak melalui saluran tertentu.

Idealnya fungsi flow meter  seminimal mungkin mendapatkan gangguan dari kondisi lingkungan sekitar. Electromagnetic flow meter adalah alat ukur yang relatif non-invasif yang sangat cocok untuk analisis laju aliran karena jangkauan langsung atas fungsi.

Electromagnetic flow meter dapat diinstall secara relatif sederhana sepanjang jaringan pipa yang ada dapat diubah menjadi sistem pengukuran dengan menerapkan elektroda eksternal dan magnet. Flowmeter magnetic ini dapat melacak maju dan mundur aliran dan  Pengaruh karena gangguan aliran berhubungan dengan viskositas atau kepadatan sangat minim dan dapat di abaikan.

Electromagnetic flow meter adalah perangkat linier yang dapat dikalibrasi untuk mengukur berbagai variabel yang berbeda sementara juga bereaksi terhadap perubahan dalam gerakan fluida. Kemajuan dalam teknologi flowmeter banyak di tujukan pada produksi jenis flow meter dengan  perangkat yang lebih kecil, lebih murah, dan mampu melakukan pengukuran lebih akurat.

Hukum Faraday

Seperti banyak perangkat listrik lain, flow meter electromagnetik cara kerjanya berdasarkan pada prinsip-prinsip hukum Faraday induksi elektromagnetik. Menurut hukum ini, sebuah konduktor yang melewati medan magnet menghasilkan tegangan sebanding dengan kecepatan relatif antara medan magnet dan konduktor.

Hukum ini dapat diterapkan untuk sistem flowmeter electromagnetic karena banyak mengandung cairan konduktif untuk tingkat tertentu. Jumlah tegangan yang dihasilkan ketika cairan bergerak melalui suatu bagian dapat ditransmisikan sebagai sinyal dalam mengukur karakteristik kuantitas atau aliran.

Rentang fungsional untuk sistem magnetic flow meter didasarkan pada pergerakan konduktor tegak lurus terhadap medan magnet. Misalnya, sebagai konduktor bergerak panjang tertentu melalui medan magnet dengan kepadatan fluks tertentu, tetap tegak lurus terhadap medan sepanjang X, Y, dan sumbu Z, menghasilkan tegangan di kedua ujung konduktor.

Tegangan ini akan sama dengan panjang konduktor kali kerapatan fluks medan dan kecepatan. Hukum Faraday merata ke pengukuran aliran karena panjang konduktor dalam cairan akan sama dengan diameter dalam dari flowmeter sendiri, dan formula dasar dari induksi elektromagnetik sehingga dapat diterapkan untuk tingkat aliran cairan.

Flowma WTF67
Jenis Flow Meter

Kecepatan dan Tegangan

Ketika magnetic flow meter dipasang dan diaktifkan, operasional ( pengukuran) dimulai dengan sepasang kumparan magnetik yang diberi beban.  ketika ada energi melewati kumparan, maka mereka menghasilkan medan magnet yang tetap tegak lurus baik cairan konduktif yang diukur dan sumbu elektroda melakukan pengukuran.

Fluida bergerak sepanjang sumbu longitudinal flowmeter, membuat setiap  tegangan tegak lurus yang dihasilkan diinduksi untuk area dan kecepatan fluida. Kenaikan laju aliran cairan konduktif akan membuat peningkatan proporsional  tingkat tegangan.

Baca Juga :

Arus Profil

Aliran Liquid  dalam suatu sistem kerja flowmeter dapat diasumsikan sebagai bidang persegi, dengan kecepatan fluida bergolak, terdistorsi, dengan aliran hulu yang lemah, atau parabola, dengan kecepatan laminer. Tetapi terlepas dari profil, sebuah flowmeter magnetic akan memberikan tegangan rata-rata dari pengukuran penampang, sehingga sinyal untuk operator cenderung mencerminkan kecepatan rata-rata dari cairan yang mengalir.

 

Mengingat diameter pipa tetap dan medan magnet konstan, tegangan induksi hanya akan berkorelasi dengan kecepatan fluida. Jika cairan memiliki sensor yang dipasang pada sebuah rangkaian, tegangan akan menciptakan arus yang dapat diterjemahkan sebagai pengukuran laju aliran yang akurat.

Meskipun electromagnetic flowmeters dirancang untuk memberikan kedekatan hubungan linier antara tegangan dan arus, namn ada beberapa faktor yang dapat mengganggu hubungan ini. Sumber-sumber gangguan meliputi:

  • Tegangan ekstra yang tidak disengaja dalam cairan pengolah.
  • Tegangan Elektromekanik sengaja diinduksi pada elektroda atau cairan.
  • Capacitive kopling antara rangkaian sinyal dan sumber daya.
  • Induktif kopling antara komponen magnet dalam sistem.
  • Capacitive coupling yang mengikat bagaian2 antara.

Sumber ini dan yang serupa tegangan eksternal atau kebisingan dapat mengganggu pengukuran aliran yang normal, sehingga mungkin bermanfaat untuk memasang sebuah flowmeter di bawah kondisi yang benar benar terkontrol.

Konduktivitas Liquid

Pada umumnya electromagnetic flow meter bisa dapat bekerja dengan baik jika konduktivitas dari aliran memenuhi persyaratan, dan untuk keakurasian dari flow meter electromagnetic juga ada persyaratan kecepatan aliran minimal dan kecepatan aliran maksimum. Karena itu kapasitas dari flow meter tidak hanya didasarkan pada size flow meter yang umumnya mengikuti dimensi dari pipa.

Untuk lebih tepatnya ukuran atau size dari flow meter magnetic ini mengacu pada kapasitas pompa atau besarnya aliran dari fluida dalam pipa. Hal ini untuk menjaga keakurasian flow meter dan sekaligus guna meningkatkan efektifasnya. Karena pemilihan flow meter dengan size berlebihan menyebabkan biaya yang tinggi.

Jenis dan jarak installasi

Disamping hal diatas posisi installasi dari flow meter juga perlu di perhatikan dan 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. Karena itu cara installasi flow meter pada pipa yang sudah ada perlu disiasati guna memenuhi prinsip kerja, prinsip installasi dan juga mempertimbangkan installasi pipa yang ada agar biaya installasi tidak terlalu mahal.

Magnetic flow meter ini mempunyai dua bentuk instalasi yaitu jenis installasi in line yang instalasinya dengan melakukan pemotongan pipa dan koneksinya bisa menggunakan flange atau ulir atau waver. Sedangkan bentuk kedua yaitu insertion magnetic flow meter yang cara instalasinya dengan melubangi pipa dan dipasang fitting baik sadle fitting maupun welded fitting kemudian baru sensor magnetic flowmeter di masukan kedalamnya.

Flow Meter Air Limbah Flowma WMAG30
Flow Meter Electromagnetic Flowma WMAG30

Cara kerja dari dua type flowmeter magnetic ini sama yaitu mengandalkan induksi listrik sebagai hasil dari adanya tegangan arus sebagai mana hukum faraday. Namun demikian karena prinsip kerjanya berdasarkan induksi listrik maka flow meter magnetic akan bisa bekerja dengan baik jika aliran air di dlam flow meter ini mempunyai konduktivitas yang biasanya diatas 20 micro siemens.

Karena itu magnetic flow meter tidak bisa dipake untuk membaca aliran fluida hidro carbon atau air demin yang tidak mempunyai konduktivitas atau konduktvitasnya kecil banget.

Saat melakukan Installasi flowmeter magnetic harus di pertimbangkan karakteristik aliran dalam pipa pada lokasi flowmeter. Tujuan dari ini 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.

Posisi instalasi flow meter magnetic
Posisi instalasi flow meter magnetic

Namun demikian setiap manufature flow meter magnetic mempunyai aturan masing-masing karena itu sebelum melakukan instalasi sebaiknya baca petunjuk instalasinya dengan seksama, agar kita bisa mendapatkan performa flowmeter magnetic sesuai dengan harapan kita.

Komponen Magnetic Flow meter

Ada dua bagian dari flow meter magetic yang utama yaitu magnetic flow sensor dan magnetic flow transmitter atau converter. Untuk Magnetic flow sensor terdapat komponan berupa flow tube, electrode, coil cover dan connection baik berupa flange maupun ulir.

Pemilihan jenis material dari magnetic flow sensor harus di sesuiakan dengan spesifikasi cairan dan koneksi installasi. Untuk bahan electrode bisa menggunakan yang paling standart yaitu SUS316L, Titanium, hast alloy, tantalum, platinum dan lainya. Jenis material electrode ini sangat penting karena kesalahan pemilihan jenis material electrode berakibat live time flow meter menjadi pendek.

Baca Juga

Misalnya jika cairan yang di ukur sangat abrasive karena mengandung logam dan pasir, mungkin material electrode magnetic flowmeter dari bahan sus316L tidak cocok, karena akan cepat rusak terkena abrasi. Begitu juga untuk cairan kimia seperti mengandung sulfat sangat pekat dengan konsentrasi diatas 70% mungkin sebaiknya menggunakan material tantalum yang sangat terkenal tahan terhadap asam.

Komponen kedua dari magnetic flow sensor adalah liner, bahan material liner bisa berupa rubber, teflon, PTFE, polyurethan dan juga ada yang menggunakan cramic. Pemilihan jenis material liner ini didasarkan pada temperature cairan, maksimal pressure dan tingkat keabrasivean cairan serta untuk jenis cairan yang pada proses makanan, minuman dan obat obatan hendaknya di pilih jenis linet yang punya kelas food grade.

Dan untuk material yang perlu tahan panas hingga temperature 160 derajat selsius sebaiknya mengunakan material teflone atau lainya dan begitu seterusnya. Kunci utama dari pemilihan material adalah karakteristik serta spesifikasi cairan dan juga kondisi pemipaan dilapangan.

Magnetic Flow Transmitter (Converter)

Bagian kedua dari Flowmeter electromagnetic adalah flow transmitter yang mempunya fungsi menerjemahkan signal dari elctrode kedalam hitungan kecepatan dan lainya yang bisa ditampilkan berupa angka ke display serta memberikan ouput lainya. Magnetic flow trasnmitter ini biasanya hanya terbagi dalam bentuk menyatu dengan sensor atau terpisah, yang istilah dilapangan aadlah compact/integral atau remote/split.

Dari magnetic flow tranmitter 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.

Flow meter air jenis electromagnetic ini 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

Begitu beragamnya model serta jenis flow meter dans ebagai informasi awal untuk bisa di jadikan referensi guna budgeting dapat di lihat harga flow meter dibawah ini  dan ingat hanya untuk referensi aja bukan harga yang real time :

Untuk Model dan type magnetic flow meter lihat di : product magnetic flow meter

Share
%d bloggers like this: