Home
'
Measurement

Komponen Flow Meter Electromagnetic

Deskripsi

Electromagnetic Flow meter adalah Jenis Flowmeter volumetrik. Flowmeter Electromagnetic tidak memiliki komponen sensor yang bergerak. Karena itu, alat ukur aliran jenis electromagnetic sangat ideal untuk cairan kotor apa pun yang bersifat konduktif atau berbasis air, seperti: aplikasi air limbah dan lumpur.

Flowmeter electromagnetic sering dijadikan pilihan untuk aplikasi tertentu. karena sifat konstruksinya yang tidak menimbulkan hambatan aliran dan murah biaya operasionalnya untuk cairan kimia dan slurry yang agresif. Flow meter elektromagnetik memberikan pengukuran aliran volumetrik yang sangat akurat. Akurasi pada rentang aliran yang lebar bisa sebagus ± 0,5% dari flowrate dan bisa lebih baik.

Cara Kerja Flow Meter Electromagnetic

Flow Meter Electromagnetic menggunakan prinsip Hukum Faraday tentang Induksi Elektromagnetik untuk mengukur laju aliran cairan dalam pipa. Pada bagian pipa flowmeter magnet, medan magnet dibangkitkan, dan disalurkan ke cairan yang mengalir melalui pipa. Hukum Faraday menyatakan bahwa tegangan yang dihasilkan sebanding dengan pergerakan cairan yang mengalir. Sebuah konduktor bergerak melalui medan magnet menghasilkan sinyal listrik di dalam konduktor.

Signal yang dihasilkan oleh Flow sensor Electromagnetic  sebanding dengan kecepatan air yang bergerak melalui medan magnet. Saat cairan mengalir melalui medan magnet, partikel konduktif dalam cairan membuat perubahan. Variasi ini digunakan untuk mengukur dan menghitung kecepatan aliran air melalui tabung sensor yang berupa pipa  pipa. Tegangan yang dihasilkan akan meningkat sesuai dengan meningkatnya kecepatan gerakan cairan. Converter atau electromagnetic flow transmitter akan memproses sinyal tegangan untuk menentukan aliran cairan.

Karakteristik Flow meter electromagnetic

Cara kerja Flowmeter electromagnetic dalam mengukur besarnya flow rate didasarkan pada luasan penampang yang mengacu apada dimeter tube. Karena magnetic flow meter tidak mempunyai bagian sensor yang berputar membuat sensor mempunyai umur yang relatif lebih lama dan free maintenance.

Flow Meter Electromagnetic tidak akan memberikan hasil pengukuran untuk fluid yang tidak mengandung konduktifitas yang telah dipersyaratkan. Begitu juga untuk cara pemasangan electromagnetic flow meter harus diperhatikan pada jarak karena adanya peningkatan luas penampang pipa atau aliran yang terjadi back pressure atau karena adanya perpindahan aliran berupa aliran pipa karena sudut atau tikungan begitu juga pada pemasangan pipa dengan arah menurun.

Seametrics iMAG magnetic flow meter
Seametrics iMAG magnetic flow meter

Aplikasi flowmeter electromagnetic aliran air limbah  tanpa menggunakan tekanan ( tanpa pompa ) dan mengandalkan gerak gravitasi masih bisa digunakan saat flow velocity diatas 0.1 m/s dan dibawah itu biasanya akurasi akan menyimpang dari yang di tentukani.

Untuk penggunaan aliran gravitasi biasanya diperlukan modifikasi installasi dan jalur pipa dengan mengusahakan pada point dimana flow meter magnetic diinstall usahakan kondisi cairan didalamnya penuh ( full fill pipe) agar tidak terjadi error atau bisa juga tidak terbaca.

Untuk Pipa yang akan dipasang flow meter electromagnetic dimana  posisinya terendam air baik secara kontinyu atau parsial  digunakan jenis submersible flow meter dengan sistem installasi yang perlu dilakukan modifikasi. Dan model magnetic flow meter yang cocok yaitu jenis remote/splite dimana flow sensor dan converter terpisah dengan menggunakan magnetic flow sensor IPclass IP68 ( water proof) dan converter tergantung lingkungan atau bisa menggunakan IP67 ( wheater proof)

Untuk menghadapi hal seperti ini bisa disiasati dengan beberapa cara seperti yang di persyaratkan oleh manufacture magnetic flow meter tersebut. Sedangkan terhadap kecepatan aliran ( jarak/waktu atau m/s ) pengukuran flow rate dan totalizer dari fluid yang mengalir mempunyai batasan yang ditentukan oleh manufacture dimana hal ini akan berpengaruh pada akurasi flow meter.

Flow sensor Electromagnetic

Komponen flow meter magnetic ada dua bagian utama yaitu magnetic flow sensor dan magnetic flow transmitter atau converter magnetic. Untuk flow sensor magnetic terdapat beberapa komponan sesuai dengan jenis dan modelnya. Jenis Flow sensor ini biasanya menjadi acuan size flow meter dengan koneksi disesuaikan kondisi lapangan apakah menggunakan flange, ulir atau lainya.

Komponen flow Meter Electromagnetic

Flowmeter Magnetic mempunyai 2 komponen utama yaitu

  • Electromagnetic Flow Sesnsor
  • Converter ( Eelectromagnetic Flow Transmitter )

Electromagnetic Flow Sensor

Flow sensor electromagnetic mempunyai fungsi untuk menangkap aliran yang mempunyai conduktivity dengan menggunakan sepasang electroda dan mengirimkan sinyal ke converter yang akan di olah sesuai dengan hukum faraday.

Flow sensor Magnetic dari cara instalasi mempunyai mempunyai 2 jenis yaitu :

Inline Electromagnetic Flow Sensor

  • Sistim instalasinya dilakukan dengan memotong pipa sedangkan connection ada beberapa jenis yaitu dengan flange, ulir, wafer dan sanitary tri clamp
  • Electromagnetic flowmeter jenis In Line ini dasarnya adalah meletakan sensor atau tranducer yang mempunyai kemampuan menimbulkan medan magnet yang berupa electrode. Yang diperkuat dengan kumparan (coil electric ) disekeliling pipa dengan pemasangan electrode letaknya berseberangan disisi kanan dan kiri dari body pipa.
  • Electromagnetic flow meter ini mempunyai tingkat akurasi yang cukup bagus dan bisa hingga 0.5% untuk model tertentu. Dinamakan inline flow meter karena cara installasinya dilakukan dengan cara memotong pipa yang dilanjutkan dengan memasang flange atau ulir. Ada Juga setelah pipa dipotong flowmeter langsung dilas  ke pipa atu di clamp atau dijepit seperti gambar dibawah ini.

Insertion Electromagnetic Flow Sensor

  • Electromagnetic Flow Meter Jenis Insertion dilakukan dengan cara menyisipkan (Insertion) coil electric kedalam pipa yang akan diukur flow rate nya  dengan memasang electrode di ujungnya. Jenis ini dinamakan insertion karena cara installasinya dengan melubangi pipa kemudian di pasang fittting baik dengan jenis welding fitting maupun saddle fitting yang kemufian magnetic sensor dimasukan dalam fitting tersebut.
  • Jenis Insertion electromagnetic flow meter ini cocok jika digunakan untuk ukuran pipa yang menengah keatas. Mengenai harga dari insertion electromagnetic flow meter ini akan lebih rendah jika diaplikasikan pada pipa dengan ukuran besar.
  • Tujuan dari pemasangan jenis insertion ini biasanya untuk mempersingkat waktu installasi dan biaya installasinya bisa lebih murah dibandingkan yang jenis inline khususnya untuk jenis pipa dengan ukuran besar diatas 10 inchi.
  • Akurasi magnetic flow meter nsertion adalah  1 – 2% .

Cara kerja dari dua type Flow Meter Electromagnetic 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 dalam 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.

Komponen flow sensor Electromagnetic

Komponen flow sensor magnetic ini terdiri dari :

  • Flow tube
  • Liner
  • Electrode sensor
  • Flange
  • Housing flow tube

Untuk Magnetic flow sensor terdapat komponan berupa flow tube, electrode, coil cover dan connection baik berupa flange maupun ulir. Flow sensor electromagnetic wmag30 mempunyai fungsi untuk menangkap aliran yang mempunyai conduktivity dengan menggunakan sepasang electroda dan mengirimkan sinyal ke converter yang akan di olah sesuai dengan hukum faraday.

Namun dari beberapa bagian tersebut yang paling besar atensinya adlaha pada electrode dan linner, karena jenis material dari dua komponen ini bisa menentukan performa dan life time flow meter electromagnetic

Electrode adalah bagian penting dari dari flow sensor electromagnetic yang berfungsi mengambil sinyal dari aliran. Dalam sensor electromagnetic terdapat dua jenis electrode yaitu electrode magnetic dan electrode grounding. Dalam proses pengukuran, hanya kontak dengan electrode grounding  dan electrode sensor

Komponen electrode adalah komponen kunci dalam flowmeter elektromagnetik, dan teknologi perakitan elektroda adalah salah satu teknologi kunci dari sensor.

Jenis material Electrode yang digunakan untuk sensor electromagnetic di sesuaikan dengan kareakteristik cairan terutama tingkat abrasive dan korosivenya. Ada beerapa jenis electrode sesnor sperti SUS316L, Hastelloy  B, Hastelloy  C, Titanium, Tungsten carbide alloy, Tantalum dan Platinum. Smakin tinggi tingakatan kwalitas material  electrode biasanya harga flow meter juga makin mahal.

Begitu juga untuk Linner yang digunakan mengacu pada cairan yang sangat abrasive yaitu Neoprene, Hard Rubber, EPDM, FEP, Polyurethane, PFA  serta yang digunakan untuk temperature tinggi dan food grade yaitu menggunakan material linner PTFE.

Sementara untuk connection material bisa menggunakan karbon steel dan juga bisa Stainless steel dengan jenis flange ANSI 150 hingga ANSI 600 ataub isa juga dengan PN .6 hingga PN80.

Pemilihan jenis material dari komponen flow meter magnetic pada magnetic flow sensor harus di sesuiakan dengan spesifikasi cairan dan koneksi installasi. Untuk material dari komponen flow sensor magnetic tube di sesuaikan dengan karakter cairan dan material pipa, temperature maksimal, max pressure. Begitu juga untuk IP class apakah butuh water proof atau ex proof, termasuk material yang puperlu diaplikasikan pada food grade dan tahan asam.

Flowmeter Insertion Electromagnetic
Flowmeter Insertion Electromagnetic

EX80-SERIES Insertion Electromagnetic Flow Meter

Jika cairan yang di ukur sangat abrasive karena mengandung logam dan pasir, mungkin komponen flow meter pada electrode magnetic sebaiknya tidak menggunakan sus316L. Material electrode dari SUS316L ini tidak tahan terhadap abrasive dan ekstrim korosif sehingga akan cepat rusak. Untuk cairan kimia yang mengandung sulfat pekat dengan konsentrasi diatas 70%  sebaiknya menggunakan material yang tahan terhadap asam yang ekstrim.

Komponen magnetic flow sensor kedua adalah adalah liner, bahan material liner berupa rubber, teflon, PTFE, polyurethan dan ada yang menggunakan cramic. Pemilihan jenis material liner didasarkan pada temperature cairan, maksimal pressure dan tingkat keabrasivean cairan.

Untuk jenis cairan pada proses makanan, minuman dan obat obatan hendaknya menggunakan liner yang punya kelas food grade. Sedangkan untuk cairan yang panas  hingga temperature 160 derajat selsius sebaiknya mengunakan material teflon atau lainya. Kunci utama dari pemilihan material adalah karakteristik dari cairan, temperature dan pressure.

Komponen flow sensor magnetic selanjutanya adalah electrode yang berfungsi sebagai sensor guna menciptakan induksi electric sesuai dengan hukum farady. Electroda magnetic sensor ini bisa menggunakan bahan yang paling standart yaitu SUS316L.

Flow Converter magnetic / Transmitter magnetic flow meter

Bagian utama kedua dari komponen flow meter magnetic adalah flow transmitter atau converter yang berfungsi untuk menerjemahkan signal dari elctrode kedalam hitungan kecepatan dan lainya. Dari converter tersebut  bisa ditampilkan berupa angka ke display serta memberikan ouput lainya. Magnetic flow converter terbagi dalam 2 bentuk yaitu  compact/integral dimana sensor menyatu dengan converter 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 transmitter berfungsi untuk mendeteksi dan membaca kecepatan aliran atau velocity sesuai dengan hukum faraday. Satuan pembacaan pada flow transmitter ini bisanya berupa units  jarak per waktu, debit air flow rate dengan satuan unit volume per waktu serta total volume.

Magnetic flow transmitter juga bisa memberikan outpput berupa arus 4 – 20 mA, Pulse, Alarm dan juga komunikasi RS485. Pada kasus tertentu magnetic flow meter mampu menyajikan mass flow yang mengalir  dengan memasukan berat jenis dari cairan.

Pada perhitungan besaran energy pada sitem pemanas atau pendingin seperti chiller flow meter magnetic bisa dikombinasi dengan temperature. Dengan menggabungkan sensor temperature maka magnetic flow trnsmitter bisa menyajikan heat energy dengan satuan energy joule.  Perhitungan heat energy ini sering diaplikasikan padasistem HVAC  atau Chiller pada penggunaan AC atau cold storage.

Untuk jenis pembacaan gauge atau display yang menggunakan sistem mecahnical register biasanya hanya menampilkan flow rate dan volumetrik. Sehingga tidak memberikan analog output kecuali ditambah sensor putaran yang menerjemahkan putaran ke dalam satuan angka volume seperti red sensor atau lainya.

Flow meter air jenis magnetic ini umumnya dioperasikan dengan power AC dari 90 VAc hingga 240 VAc, power DC dari 12 VDc hingga 36 VDc. Disamping itu tersedia power Battery yang mampu bertahan hinggga 2 tahun – 5 tahun. Begitu juga output bisa memberikan analog output 4 – 20 mA, Pulse, alarm dan comunication RS485.  Jadi cukup lengkap bagi  yang ingin dihubungkan ke control, komunikasi  ke komputer atau data logger dan  remote GPRS. internet

Baca Juga

 

Recent Posts

Top Posts & Pages

author

Rudy Wiratama

rudywinoto.com/wmablog.com/flowmasonic.com

Similar Posts