Prinsip Kerja dan Aplikasi Ultrasonic Doppler Flow Meter

Deskripsi

Ultrasonic Doppler Flow Meter mentransmisikan sinyal akustik ke aliran aliran pada frekuensi tertentu. Sinyal ini memantulkan partikel, baik padatan atau gelembung gas.

Pengukur aliran ultrasonic bekerja secara umum setelah dua prinsip berbeda :

• Doppler Effect Ultrasonic Flow Meter
• Time of Flight Ultrasonic Flow meter

Doppler Effect Ultrasonic Flow Meter

Sinyal yang dipantulkan dideteksi oleh transduser penerima. Pengukur aliran membandingkan frekuensi pengiriman & penerimaan & menghitung pergeseran frekuensi. Pergeseran frekuensi ini sebanding dengan kecepatan aliran cairan & dikenal sebagai efek Doppler.

Baca Juga : Transit time Ultrasonic Flow Meter Flowmasonic WUF 100CF

Flow Meter Doppler hanya digunakan untuk cairan yang mengandung gelembung gas atau partikulat. Beberapa aplikasi di mana Doppler memiliki keunggulan dibandingkan waktu Transmisi adalah Air Limbah Terolah, Air Baku, Slurries, Limbah, Cairan Kental, Asam, Stok Pulp, Produk Makanan, Air Aerasi, Air Pendingin, dll.

Ultrasonic Doppler Flow Meter menggunakan suara ultrasonik yang dipantulkan untuk mengukur kecepatan fluida. Dengan mengukur pergeseran frekuensi antara sumber frekuensi ultrasonik, penerima, dan pembawa fluida, gerakan relatif diukur.

Kecepatan fluida dapat dihitung sebagai

• v = c (fr – ft) / (2 ft cosΦ) (1)

di mana :

• fr = frekuensi yang diterima
• ft = frekuensi transmisi
• v = kecepatan aliran fluida
• Φ= sudut relatif antara sinar ultrasonik yang ditransmisikan dan aliran fluida
• c = kecepatan bunyi dalam fluida

Metode ini membutuhkan ada beberapa partikel yang mencerminkan dalam cairan. Metode ini tidak cocok untuk cairan bening.

Baca Juga : Clamp-On TDS 100F Ultrasonic Flow Meter

Keuntungan dari Ultrasonic Doppler Flow Meter

Pengukur Doppler dapat digunakan jika pengukur lainnya tidak berfungsi. Ini mungkin bubur cair, cairan aerasi atau cairan dengan jumlah kecil atau besar pada padatan tersuspensi. Keuntungannya dapat diringkas menjadi:

• Menghalangi lebih sedikit aliran
• Dapat dipasang di luar pipa
• Penurunan tekanan sama dengan panjang ekivalen pipa lurus1)
• Aliran rendah terputus
• Tahan korosi
• Konsumsi daya yang relatif rendah

Baca Juga : Clamp On Ultrasonic Flow Meter SiteLab SL1168

Pengukur aliran ultrasonik yang dipasang di bagian luar pipa tidak akan berpengaruh pada kehilangan tekanan di dalam pipa. Pengukur ultrasonik yang dipasang di aliran – seperti pengukur individu atau sejenisnya – dapat mempengaruhi kehilangan tekanan seperti katup atau sejenisnya.

Keuntungan lainnya termasuk:

• Instalasi dan penghapusan yang mudah.
• Tidak ada proses downtime selama instalasi.
• Tidak ada bagian yang bergerak untuk aus.
• Tidak ada proses kontaminasi.
• Bekerja dengan baik dengan cairan kotor atau korosif.
• Tidak ada potensi kebocoran.
• Tidak sensitif terhadap suhu cairan, viskositas, densitas atau variasi tekanan.

Batasan dari Ultrasonic Doppler Flow Meter

Kinerja pengukur aliran Doppler sangat bergantung pada sifat fisik fluida, seperti konduktivitas sonik, kerapatan partikel, dan profil aliran. Ketidakseragaman distribusi partikel dalam penampang pipa dapat mengakibatkan kecepatan rata-rata yang dihitung secara tidak benar. Akurasi flowmeter sensitif terhadap variasi profil kecepatan dan distribusi reflektor akustik di bagian pengukuran.

Tidak seperti pengukur aliran akustik lainnya, pengukur Doppler dipengaruhi oleh perubahan kecepatan sonik cairan. Akibatnya, meteran juga sensitif terhadap perubahan kerapatan dan suhu. Masalah ini membuat flowmeters Doppler tidak cocok untuk aplikasi pengukuran yang sangat akurat.

Aplikasi Ultrasonic Doppler Flow Meter

Menjadi non-intrusif, flow meter Doppler memiliki berbagai macam aplikasi. Beberapa di antaranya adalah:

• Aliran air influen dan efluen.
• Kontrol pakan digester.
• Air limbah.
• Aliran minyak mentah.
• Pertambangan.
• Asam.
• Gas cair.

Cara Instalasi Flow meter ultrasonic clamp on

Secara Prinsip, Instalasi flow meter ultrasonic clamp on baik jenis doppler maupun transit time mempunyai langkah yang sama dan bBerikut ini cara instalasi flow meter clamp on ultrasonic

• 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
• Berikut ini Acuan Posisi Down stream dan upstream yang biasanya digunakan untuk flow meter
  • Ukur Diameter Luar dan tebal pipa
    • Masukan parameter tersebut pada ultrasonic transmitter
  • Tentukan jenis instalasi transducer yaitu Type  Z ( berseberangan ), Type V ( sejajar ).
    • Jenis instalasi ini dipilih disesuaikan dengan diameter pipa, jenis material pipa
    • Pemilihan jenis instalasi berpengaruh pada kualitas signal yang dihasilkan sensor
    • makin bagus signal yang dikirim sensor ke transmitter amaka makin bagus akurasi yang didapatPipa PVCMasukan jenis material pipa pada parameter transmiter
      • Jenis material pipa bisa dipilih sesuai dengan yang tersedia di menu
  • Dari data tersebut ultrasonic transmitter akan memberikan jarak antar transducer, setelah itu kita tandai pipa dengan ukuran jarak tersebut.
    • Jarak transducer ini harus dijadikan catatan penting agar kekuatan signal bisa didapatkan dengan maksimal
    • Selain jarak transducer yang perlu diperhatikan adalah posisi center dari transducer agar tangkapan ultrasond bisa sempurna
  • Siapkan pembersih permukaan pipa, seperti amplas dan bersihkan permukaannya yang dipasang transducer
    • Permukaan pipa perlu dilakukan treatment dengan benar agar tidak menurunkan kwalitas tangkapan signal yang d kirim maupun diterima oleh transducer.
  • Setelah bersih, pemasangan transducer dapat dilakukan dengan mengolesi ultrasonic gel pada sensor.
  • Tempelkan sensor pada pipa kemudian tutup menggunakan braket lalu diclamp.
    • Pemasangan bracket untuk menghindari perubahan letak sensor akibat sesuatu.
    • Pergeseran posisi transducer yang di setting dan di clamp dalam waktu lama akan menyebabkan kwalitas pembacaan dari flometer kurang baik dan bahkan bisa error.
  • Lakukan setting pada unit pengukuran sesuai dengan yang kita inginkan yaitu:
    • satuan waktu bisa dipilih second, minute, hour dan day
    • satuan jarak bis adipilih mm, cm, m
    • satuan volume bisa dipilih gallon, barrel, liter,  m3 dan seterusnya
    • Satuandiatas tinggal plih sesuai dengan yang disajikan dimenu satuan
  • 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 maka perlu dilakukan pengecekan ulang parameter diameter, tebal, jenis pipa dan jenis cairan.
  • Dan jangan lupa, semua langkah diatas dilakukan pada kondisi aliran dalam pipa harus penuh.
  • Untuk mengetahui normal tidaknya signal dari Flowmeter Ultrasonic sebaiknya dibaca manual operasional dimana standartnya disesuaikan dengan persyaratan dari manufacture

Selain point penting diatas, hal yang tak kalah pentingnya adalah data-data dan parameter pipa yang akan ditempeli transducer. Seperti diameter pipa,tebal pipa, jenis pipa. Kedua point ini sangat berpengaruh pada akurasi kinerja Flowmeter Ultrasonic.

Other Articles

• Flowma Flowmasonic WUF 620 J Portable Ultrasonic Flow Meter
• Flow meter ultrasonic clamp on untuk pipa HDPE
• Flow Meter Ultrasonic Jenis Clamp On Untuk Pipa PVC
• Flow Meter Ultrasonic Clamp on untuk Proses Destilasi Air Laut
• Flow Meter Ultrasonic Portable untuk Mengecek Sistem Pendingin Mesin
• Jarak panjang Pipa pemasangan transducer ultrasonic
• Flow meter ultrasonic yang digunakan untuk sistem pemadam kebakaran
• Flow Meter Ultrasonic yang Digunakan untuk Cooling Tower