Flow Meter untuk Mengukur Debit Air

Alat Ukur Flow Meter

Water flow meter atau liquid flow meter atau Flow meter air ada beberapa type yang bisa digunakan disesuaikan dengan jenis fluid yang mengalir dan fungsi flow meter air sendiri. Yang dimaksud dengan flow meter air atau water flow meter atau water meter adalah jenis liquid yang mana basenya adalah water.

Flowmasonic WUF 620 J
Flowmasonic WUF 620 J Portable Flowmeter

Pada  industri manufacture, oil and gas, pertambangan, perhotelan, rumah sakit dan lainnya water flow meter atau flow meter air atau liquid flow meter ini dapat dikelompokan pada jenis liquid air dan prosesnya :

  • Flow meter limbah
  • Chemical flow meter
  • Flow meter air bersih
  • Flow meter air murni ( demin water )
  • Raw water Flow Meter
Ada beberapa jenis flow meter yang aplikasinya cocok digunakan pada jenis fluid diatas dimana tetap mengacu pada cara kerja flow meter dan juga pada aplikasi yang diinginkan oleh para pemakai flow meter. Untuk Flow meter yang sering digunakan adalah :

Jenis Flowmeter untuk Air

Untuk jenis Fluid yang basenya water yang mengandung kotoran baik itu kotoran limbah maupun karena raw waternya seperti air dari sungai karena adanya kotoran sampah atau pasir, mungkin jenis flow meter yang cocok adalah Jenis Flow meter yang tidak mempunyai komponen yang bergerak dalam sensornya atau bisa juga untuk jenis flow meter yang tidak mempunyai contact langsung dengan liquid. Dimana untuk kedua jenis flow meter ini karena sifat dan cara kerja flow meter membuat karakteristik sensornya akan lebih awet dan akurasinya lebih terjamin karena tidak terpengaruh adanya kotoran-kotoran dalam fluid.

Namun demikian karena sifat dan karakteristik kerja flow meter ini menuntut adanya kesempurnaan aliran, seperti tidak boleh adanya rongga-rongga udara karena akan dibaca sebagai aliran palsu ,yang menyebabkan sensor tidak mampu membaca dengan baik, kecuali jenis dopler ultrasonic yang harganya sangat mahal. dan untuk electromagnetic flow meter cukup banyak disukai karena akurasinya cukup memadai dan harganya juga tidak mahal walaupun ada kelemahan disebabkan jika aliran fluida terjadi turbulen. Namun demikian untuk mengatasi turbulen pada jenis electromagnetic flow meter bisa juga aplikasinya dengan menggunakan air drain ( pembuangan udara ) yang bisa dipasang setelah electromagnetic flow meter.

Electromagnetic Water Flow Meter
Electromagnetic Water Flow Meter

Sedangkan untuk fluida dengan base water namun mempunyai PH atau tingkat keasaman atau kebasan terlalu ekstrim, selain digunakan ultrasonic ( non contac ) bisa juga digunakan electromagnetic dengan bahan non metal (  Plastic atau PVC) atau jika fluid tersebut bersih bisa juga digunakan jenis flow meter turbine dengan bahan dari PVC atau mungkin bisa digunakan matrial stainless steel 316L.

Pada dasarnya hampir semua jenis flow meter dapat digunakan untuk aplikasi flow meter yang menggunakan dasar air. Namun demikian pemilihan jenis flow meter tetap di pertimbangkan agar kita bisa mendapatkan jenis flow meter yang sesuai dengan aplikasi yang kita perlukan dengan pertimbangan kecocokan akurasi dan biaya yang di keluarkan baik biaya maintenance maupun harga flow meter nya itu sendiri. Jenis flow meter atau type flow meter yang sering digunakan dalam dunia industri untuk flow meter dengan liquid air adalah :

  • Magnetic Flow meter
  • Ultrasonic Flow meter
  • Turbine flow meter
  • Vortex Flow meter
  • PD Flow meter
  • Woltman type water meter

Dengan karakteristic elecromagnetic flow meter yang tidak mempunyai bagian/part yang bergerak dalam tabung flow meter, type electromagnetic flow meter ini cocok sekali jika dipakai untuk fluida / cairan yang tidak bersih / kotor, baik itu karena adanya kotoran berupa serat, getah, pasir ataupun rumput dan kotoran lainnya sepanjang cairan tersebut mengandung conductivity yang di persyaratkan.

Magnetic Flow Meter

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 didalam konduktor. Dan singal sebanding dengan kecepatan air yang bergerak melalui medan. Saat cairan mengalir melalui medan magnet, partikel konduktif dalam cairan membuat perubahan. Variasi ini digunakan untuk mengukur dan menghitung kecepatan aliran air melalui pipa. Ketika cairan bergerak lebih cepat, lebih banyak tegangan yang dihasilkan. Flow Converter memproses sinyal tegangan untuk menentukan aliran cairan.

Flow meter magnetik atau elektromagnetik dirancang untuk mengukur aliran cairan bermuatan listrik dalam pipa tertutup. Dengan menggunakan prinsip ini, fluida (cairan) yang akan digunakan harus konduktif secara elektrik (biasanya ≥ 5μS / cm) bahkan ciaran asam agresif dikarenakan prinsip pengoperasian flowmeter magnetik didasarkan pada Hukum Induksi Elektromagnetik Michael Faraday. Cairan yang tidak kompatibel dengan magnetic flow meter yaitu minyak dan cairan lainnya yang tidak mempunyai conductivitas.

Akurasi Magnetic Flow Meter

Flow meter magnetic mempunyai akurasi yang cukup baik yaitu 0.5% atau bisa lebih baik untuk jenis inline dan untuk jenis insertion. Sedangkan dari fungsi pengukuran karena tidak ada bagian sensor yang berputar sangat cocok sekali bagi mereka yang tidak menghendaki pressure drop yang berlebihan akibat pemasangan flow meter. Karena posisi sensor atau electrode dipasang pada dinding flow tube bagian dalam pipa yang dilindungi oleh liner. Karena itu flowmeter ini cock digunakan untuk liquid yang kotor, mengandung sampah, mengandung partikel solid bahkan cocok juga untuk cairan lumpur atau adukan semen dan bubur kertas serta cairan lainnya.

Selama cairan yang diukur mempunyai konduktifitas diatas 20 micro siemens, flow meter magnetic cocok digunakan. Bahkan bisa di gunakan untuk cairan yang mempunyai karakteristik ekstrem, seperti temperatur cairan hingga 160 degre celcius, memiliki keasaman yang ekstrim serta corosif serta abrasive seperti air laut hingga cairan kimia. Begitu juga untuk cairan yang menuntut kelas food grade, magnetic flow meter juga tersedia dengan bahan material klas food grade, seperti stainless steel SUS316 dan Teflon serta ceramic.

Kelebihan Electromagnetic Flow Meter

  • Pengukur aliran elektromagnetik memberikan respons cepat terhadap perubahan aliran.
  • Memberikan jangkauan luas linier.
  • Pengaturan rentang pengukuran dapat dioptimalkan.
  • Memiliki kemampuan untuk mengukur aliran balik.
  • Tidak ada penurunan tekanan tambahan.
  • Tidak ada halangan yang diciptakan untuk mengalir.
  • Hal ini terutama cocok untuk transportasi padat hidrolik.
  • Tidak terpengaruh oleh perubahan suhu, kepadatan, viskositas, konsentrasi dan konduktivitas listrik.

Ultrasonic flow Meter

Ultrasonic Flow Meter merupakan jenis flow meter yang mempunyai prinsip kerja untuk mengukur atau mengitung kecepatan aliran suatu fluida dengan menggunakan ultrasound untuk melakukan kalkulasi flowrate. Dengan diketahuinya Kecepatan aliran maka dapat di hitung flow rate dengan mengetahui luasan penanmpang suatu jalur aliran. Flowmeter ultrasonic ini lebih banyak diketahui sebagai flowmeter yang mempunyai sistem installasi dengan menggunakan sistem non-contact dimana sensor atau transducer tidak terjadi contact langsung dengan fluida. Karena cara instalasinya non contact atau clamp on maka flow meter ultrasonic dikenal sebagai flow meter portable.

Keunggulan flow meter ultrasonic

Dari beberapa model Ultrasonic flowmeter berdasar cara instalasi, yang paling dikenal dan disukai adalah jenis  flow meter ultrasonic clamp on. Jenis Clamp on ultrasonic ini mempunyai beberapa keuntungan  yaitu

  • Tidak ada penghalang di lintasan aliran, sehingga tidak ada pressure drop.
  • Tidak ada part bergerak (moving parts), sehingga tidak ada bagian parts yang aus yang menyebabkan maintenance cost rendah.
  • Model multi sensor mempunyai ketelitian lebih tinggi
  • Dapat digunakan untuk mengukur flow fluida yang korosif dan slurry.
  • Tersedia bbebrapa jenis sensor yang dapat mengukur dimeter pipa dari size DN15 – DN6000
  • Jika diaplikasikan pada ukuran pipa yang besar diatas 4 inchi akan lebih ekonomis dibandingkan dengan jenis flowmeter lainnya.
  •  Biaya instalasi sangat murah apalagi jika di instal pada pipa besar
  • Tidak perlu menghentikan proses aliran dalam pipa atau tidak perlu mematikan pompa
  • Dapat di operasikan pada semua jenis material pipa ( carbon steel, PVC, HDPE, SUS , dll ) dan semua jenis cairan homogen
  • Dapat di operasikan pada air limbah dan air kotor dengan maksimal solid partikel 12%
  • Dapat dipasang pada pada aliran dengan low flow velocity hingga 0.03 m/s
  • Mempunyai akurasi lumayan baik 1% – 2%
  • Pada additional tersedia eksternal data logger dengan menggunakan SD card

Turbine Flow Meter

Turbine flow meter merupakan salah satu jenis pengukur debit aliran yang cukup dikenal karena beberapa keunggulannya. Jenis pengukur aliran ini identik dengan kemudahan pengoperasian dan pemeliharaan, dan digunakan di beberapa sektor industri sebagai metode yang andal, hemat biaya serta memiliki hasil pengukuran aliran yang tergolong sangat akurat. Flow meter turbin dirancang untuk memaksimalkan dan meminimalkan penurunan tekanan, mempertahankan laju aliran dan menawarkan output sinyal yang sebanding dengan laju aliran di dalam pipa.

Vortex Flow Meter

Vortex Flow meter dikenal juga sebagai vortex shedding flow meters atau oscillatory flowmeter, prinsip kerjanya didasarkan pada pengukuran getaran (vibration) pada downstream pusaran (vortex) yang disebabkan oleh penghalang yang ditempatkan pada aliran fluida. Frekwensi getaran dari vortex dapat dihubungkan dengan laju aliran fluida.

Vortex flow meter bekerja berdasarkan prinsip efek Von Kármán, yang menjelaskan bagaimana pusaran terbentuk di belakang sepotong benda penghalang  ketika steam melewatinya. Pusaran inilah yang bisa diukur. Sensor menghitung jumlah pusaran, atau vortisitas, dan seberapa cepat mereka bergerak menentukan kecepatan di mana cairan melewati meteran.

Variable Area Flow Meter (Rotameter)

Prinsif kerja daripada Rotameter dapat diterangkan sebagai berikut; Aliran masuk melalui jalur bagian bawah dari perangkat yang berbentuk tirus (tapered) menyebabkan adanya gaya angkat pada bola atau float yang ditempatkan dibagian dalam tabung tirus. Float akan naik sampai pada titik dimana gaya seret (drag force) seimbang dengan berat dan gaya apung (buoyancy).

Posisi float dalam tabung akan menunjukkan besarnya aliran dalam unit flow (volume per satuan wahktu). Istilah variable area diambil dari prinsif kerja perangkat ini yaitu bergantung pada luas bidang annulus diantara float dengan dinding tabung (variable area).

Open channel Flow Meter

Open channel Flow meter adalah suatu alat atau instrument yang digunakan untuk mengukur laju aliran pada suatu channel atau yang biasa kita sebut parit atau gorong-gorong. Flow meter ini umumnya terdiri dari 2 sensor yaitu level yang digunakan untuk mengukur ketinggian dan flow yang digunakan untuk menghitung velocity  dari laju aliran.

Sehingga dari data tersebut didapatkan flow rate (satuan: volume per waktu) dan totalizer yang telah diukur. Open channel sendiri memiliki beberapa jenis model berdasarkan prinsip dan instalasi dari sensornya.

Open channel flow meter banyak digunakan sebagai flow meter air baku, flow meter limbah buangan hasil proses ke sanitasi kota atau ke sungai.

Baca Juga

author

Rudy Wiratama

rudywinoto.com/wmablog.com/flowmasonic.com

Similar Posts

Discover more from Indonesia Industrial Parts

Subscribe now to keep reading and get access to the full archive.

Continue reading