Kelebihan dan Kekurangan Flow Meter Berdasarkan JenisnyaIndonesia Industrial Parts

Pengenalan Flow Meter

Fow meter merupakan suatu alat instrumen guna mengukur aliran dari suatu fluida baik liquid (liquid flowmeter), sludge ( sludge flow meter) maupun gas (flow meter gas), baik yang temperatur rendah hingga temperatur tinggi. Dalam memilih jenis flow meter harus disesuaikan dengan kondisi fluid dan fungsi flowmeter itu sendiri. Karakteristik dari fluida yang diukur oleh flow meter sangat luas mulai dari tingkat corosive fluida dimana untuk fluida yang tingkat keasamannya tinggi mungkin lebih cocok jika menggunakan flowmeter dari bahan PVC / non logam.

Untuk fluida yang bertemperatur tinggi tentunya digunakan material lain. Begitu juga untuk tingkat kepekatan material fluida jenis flow meter harus disesuaikan. Untuk fluida yang diaplikasikan pada bahan makanan atau obat-obatan yang menuntut bahan pipa dan bahan flowmeter yang harus food grade lebih cocok kalo dipakai stainles steel SUS 316L. Dan untuk lingkungan yang corisive seperti di laut mungkin body dan flange flow meter lebih pas jika menggunakan stainless steel.

Kelebihan dan Kekurangan Flow Meter Electromagnetic

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 ? 5?S / 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 berbahan dasar minyak bumi.

Flowmag WMAG 30 Electromagnetic Flow Meter — Flowmag WMAG 30 Water Flow Meter

Kelebihan Electromagnetic Flow Meter

Pengukur aliran elektromagnetik dapat digunakan untuk mengukur cairan konduktif industri atau bubur.
Tidak ada kehilangan tekanan.
Rentang pengukuran besar, dan diameter pemancar aliran elektromagnetik adalah dari 2,5mm hingga 2,6 m.
Pengukur aliran elektromagnetik mengukur laju aliran volume fluida yang diuji, dan pengaruh suhu, tekanan, densitas, dan viskositas fluida tidak terlibat dalam prinsip pengukuran.

Kekurangan Electromagnetic Flow Meter

Penerapan flow meter elektromagnetik memiliki keterbatasan tertentu. Itu hanya dapat mengukur aliran cairan media konduktif, dan tidak dapat mengukur aliran media non-konduktif, seperti gas dan air untuk perlakuan panas yang lebih baik. Selain itu, lapisan perlu dipertimbangkan dalam kondisi suhu tinggi.
Pengukur aliran elektromagnetik menentukan laju aliran volume dalam kondisi kerja dengan mengukur kecepatan cairan konduktif. Menurut persyaratan pengukuran, untuk media cair, aliran massa harus diukur.
Laju aliran medium harus terkait dengan densitas fluida. Media fluida yang berbeda memiliki kepadatan yang berbeda dan bervariasi dengan suhu. Jika pengukur meter aliran elektromagnetik tidak mempertimbangkan densitas fluida, tidak tepat untuk hanya memberikan aliran volume pada suhu normal.
Pemasangan dan commissioning flow meter elektromagnetik lebih rumit daripada flow meter lainnya, dan persyaratannya lebih ketat. Pemancar dan konverter harus digunakan bersama dan tidak dapat digunakan dengan dua jenis instrumen yang berbeda. Saat memasang pemancar, pemilihan dari lokasi pemasangan ke pemasangan khusus dan commissioning harus dilakukan sesuai dengan spesifikasi produk.
Situs instalasi harus bebas dari getaran dan medan magnet yang kuat. Pemancar dan perpipaan harus dalam kontak yang baik dan terhubung dengan baik selama instalasi. Potensi pemancar adalah ekuipotensial terhadap cairan yang diukur. Saat menggunakan, gas yang tersisa di tabung pengukur harus dikeringkan, jika tidak maka akan menyebabkan kesalahan pengukuran yang besar.
Ketika flow meter elektromagnetik digunakan untuk mengukur cairan kental dengan kotoran, zat lengket atau sedimen melekat pada dinding bagian dalam atau elektroda tabung pengukur, sehingga potensi output dari pemancar berubah, yang membawa kesalahan pengukuran , dan kotoran pada elektroda mencapai tingkat tertentu. Ketebalan dapat menyebabkan meteran tidak terukur.
Penskalaan atau keausan pipa pasokan air mengubah ukuran diameter dalam, yang akan mempengaruhi nilai aliran asli dan menyebabkan kesalahan pengukuran. Jika diameter bagian dalam meter diameter 100mm berubah sebesar 1mm, itu akan membawa sekitar 2% kesalahan tambahan.
Sinyal pengukuran pemancar adalah sinyal potensial millivolt kecil. Selain sinyal aliran, ini juga mengandung beberapa sinyal yang tidak tergantung pada aliran, seperti tegangan fasa, tegangan quadrature, dan tegangan mode umum. Untuk mengukur laju aliran secara akurat, berbagai sinyal interferensi harus dihilangkan untuk secara efektif memperkuat sinyal aliran.
Kinerja konverter aliran harus ditingkatkan. Yang terbaik adalah menggunakan konverter tipe mikroprosesor untuk mengontrol tegangan eksitasi. Mode eksitasi dan frekuensi dapat dipilih sesuai dengan sifat fluida yang akan diuji, dan interferensi fase dan gangguan quadrature dapat dihilangkan. Namun, struktur instrumen yang diperbaiki rumit dan biayanya tinggi.

Ultrasonic Flow Meter

Prinsip Kerja 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.

Flow meter Portable ultrasonic Flowmasonic WUF 620J

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.

Kelebihan Ultrasonic Flow Meter

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 Model portable yang cocok untuk di bawah kemana mana untuk analisa dan diagnosa di lapangan.
Untuk model clamp on jika diaplikasikan pada ukuran pipa yang besar diatas 10 inchi akan lebih ekonomis dibandingkan dengan jenis flowmeter lainnya.

Kekurangan Ultrasonic Flow Meter.

Biaya pengadaan awal : tinggi
Model single path (one-beam) tidak sesuai untuk pengukuran kecepatan aliran (flow velocity) yang bervariasi di atas range Reynolds numbers.
Untuk pengukuran pada ukuran kecil harganya sangat tinggi.

Coriolis Mass Flow Meter

Coriolis flow metermenggunakan tabung yang diberi energi dalam bentuk getaran yang tetap. Ketika fluida (cair atau gas) masuk dan melewati tabung tersebut, akan ada momentum aliran massa yang menyebabkan perubahan pada getaran tabung, selanjutnya tabung akan berputar dan menghasilkan pergeseran fasa. Pergeseran fase ini kemudian akan diukur dan menghasilkan data massa aliran.Flow meter coriolis sendiri umumnya menerapkan dua buah tabung.

Tabung tersebut akan bergetar berlawanan satu sama lain melalui koil magnetik. Sensor dalam bentuk rakitan magnet serta koil ditempatkan pada saluran masuk (inlet) dan saluran keluar (outlet) pada kedua tabung. Ketika koil bergerak melalui medan magnet maka akan menimbulkan tegangan dalam bentuk gelombang sinus atau sinusoidal. Gelombang sinus yang dihasilkan akan menjadi kunci utama dalam mengukur aliran massa fluida.

Kelebihan Coriolis Mass Flow Meter

Nilai yang diukur tidak sensitif terhadap viskositas fluida, dan perubahan densitas fluida memiliki sedikit pengaruh pada nilai yang diukur. Oleh karena itu, dimungkinkan untuk mengukur cairan dengan viskositas tinggi, seperti aspal, sirup, dan sejenisnya, itu adalah pilihan yang sempurna digunakan sebagai flow meter viskositas tinggi .
Instalasi di atas, tidak ada persyaratan untuk bagian pipa lurus hulu dan hilir.
Coriolis mass flow meter secara langsung mengukur aliran massa dan memiliki akurasi pengukuran yang tinggi.
Ini dapat mengukur berbagai cairan, termasuk berbagai cairan dari cairan dengan viskositas tinggi, bubur yang mengandung padatan, cairan yang mengandung gas jejak, dan gas tekanan sedang dan tinggi dengan kepadatan yang cukup.
Tabung pengukur memiliki amplitudo getaran kecil dan dapat dianggap sebagai bagian yang tidak bergerak, dan tabung pengukur tidak memiliki halangan dan bagian bergerak. Oleh karena itu, masa hidup relatif lama.
Dimungkinkan untuk mengukur sebanyak berbagai data, seperti pengukuran kerapatan secara simultan, dan dengan demikian menurunkan konsentrasi zat terlarut dalam larutan pengukuran.

Kekurangan Coriolis Mass Flow Meter

Buruknya stabilitas nol yang memengaruhi akurasi flow meter.
Itu tidak dapat digunakan untuk mengukur cairan dengan kepadatan lebih rendah, seperti tekanan rendah atau gas dengan kepadatan rendah.
Kandungan gas yang sedikit lebih tinggi dalam cairan dapat menyebabkan peningkatan kesalahan pengukuran yang signifikan.
Ini sensitif terhadap gangguan getaran eksternal.
Itu tidak dapat digunakan untuk diameter yang lebih besar. Saat ini ukuran maksimal yang bisa kita buat adalah flow meter Coriolis 8 inci .
Kehilangan tekanan besar, terutama ketika mengukur cairan dengan tekanan uap jenuh tinggi, kehilangan tekanan dapat menyebabkan penguapan cairan, dan terjadi kavitasi.

Thermal Mass Mass Flow Meter

Flow meter Thermal mass menggunakan sifat termal fluida untuk mengukur laju aliran fluida yang mengalir dalam pipa atau saluran. Umumnya dalam flowmeter thermal, jumlah panas tertentu akan diterapkan pada sensor pemanas. Sebagian panas ini hilang karena fluida yang mengalir. Saat aliran meningkat, lebih banyak panas yang hilang. Jumlah panas yang hilang diukur dengan mengukur selisih suhu. Transmitter menggunakan input panas dan pengukuran suhu untuk menentukan laju aliran fluida. Kebanyakan Flow Meter Thermal Mass digunakan untuk mengukur aliran gas.

Kelebihan Thermal Mass Flow Meter

Salah satu keuntungan dari pengukur aliran termal adalah ia bekerja secara independen dari kerapatan, tekanan, dan viskositas. Ini juga menawarkan akurasi tinggi dan memiliki penurunan tekanan yang sangat rendah. Pengukur aliran termal juga memiliki bentang besar dan juga tidak memerlukan kompensasi suhu dan tekanan. Ini juga memiliki waktu respons yang singkat, kasar dalam konstruksi dan dapat dengan mudah disterilkan. Digunakan untuk pengukuran aliran gas langsung dan dapat digunakan dalam industri makanan, kertas, pertambangan, tekstil dan farmasi.

Kekurangan Thermal Mass Flow Meter

Akurasi dari gas Flow meter thermal mass ini mempunyai akurasi yang cukup menggembirakan. Hanya saja, untuk gas yang kotor kurang cocok, seperti bio gas atau udara yang mengandung air. Pada kondisi ini sensor thermal mass mudah berkerak dan berakibat buruk bahkan bisa error pembacaanya. Sebaiknya jika menggunakan gas meter thermal mass, dilakukan dahulu treatmen agar fluida gas dan udara bersih dari kotoran.

Vortex Flow Meter

Vortex meter paling populer dalam aplikasi uap karena dibandingkan dengan pengukuran aliran lainnya, flow meter vortex sebagai alat pengukur aliran uap memiliki pergantian yang lebih baik, tidak memiliki bagian yang bergerak, memberikan masa kerja yang panjang, dan relatif murah.

Kelebihan Vortex Flow Meter

Flowmeter vortex tidak memiliki bagian yang bergerak, dan komponen pengukur memiliki struktur sederhana, kinerja yang andal, dan masa pakai yang lama.
Flowmeter vortex memiliki rentang pengukuran yang luas. Rasio turndown umumnya dapat mencapai 1:10.
Laju aliran volumetrik flowmeter vortex tidak dipengaruhi oleh parameter termal seperti suhu, tekanan, kepadatan atau viskositas fluida yang diukur.
Ini mengukur aliran cairan, gas atau uap, memiliki aplikasi yang sangat luas
Ini menyebabkan sedikit kehilangan tekanan.
Akurasi tinggi, dan perawatan rendah

Kekurangan Vortex Flow Meter

Ini memiliki kinerja anti-getaran yang buruk. Getaran eksternal dapat menyebabkan kesalahan pengukuran dalam flowmeter vortex dan bahkan mungkin tidak berfungsi dengan baik.
Guncangan kecepatan aliran tinggi dari fluida menyebabkan getaran di dalam pusaran, yang mengurangi akurasi pengukuran.
Tidak dapat mengukur media kotor
Persyaratan pipa lurus tinggi saat memasang meteran aliran vortex
Tidak cocok untuk pengukuran jumlah cairan Reynolds yang rendah;
Faktor meter rendah (dibandingkan dengan turbin flow meter );
Itu tidak cocok untuk aliran berdenyut.

Positive Displacement Flow Meter

Positive Displacement flow meter adalah jenis pengukur aliran yang membutuhkan cairan untuk secara mekanis memindahkan komponen dalam pengukur di pengukuran aliran. Positive Displacement flow meter mengukur laju aliran volumetrik dari fluida atau gas yang bergerak dengan membagi media menjadi volume yang tetap dan terukur (kenaikan terbatas atau volume fluida).

Kita bisa analogikan dengan memegang ember di bawah keran, mengisinya ke level yang ditentukan, kemudian dengan cepat menggantinya dengan ember lain dan menentukan waktu di mana ember diisi (atau jumlah total ember untuk aliran “total”) . Dengan kompensasi tekanan dan suhu yang tepat, laju aliran massa dapat ditentukan secara akurat.

Kelebihan Positive Displacement Flow Meter

Tingkat akurasi tinggi (dimana 0,5% merupakan standar selisih), tingkat akurasi yang lebih tinggi juga tersedia sesuai dengan permintaan.
Kemampuan untuk menangani berbagai tingkatan viskositas fluida, dari <1 cP hingga 500.000 cP.
Kemampuan untuk beroperasi dengan tekanan aliran yang tinggi
Perawatan yang mudah
Ketersediaan suku cadang.

Kekurangan Positive Displacement Flow Meter

Biaya Pemeliharaan Relatif Tinggi
Pressure Drop Relatif Tinggi
Tidak Sesuai untuk laju alir rendah
Sangat peka pada kerusakan akibat gas, fluida dengan padatan (Sludge) dan fluida yang kotor.
Gas (Bubbles) didalam fluida signifikan menurunka akurasi

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.

Kelebihan Turbine Flow Meter

Akurasi tinggi Untuk cairan, umumnya ± 0,25% ~ ± 0,5%, untuk flow meter turbin gas, umumnya ± 1,5%, dan jenis khusus khusus adalah ± 0,5% ~ 1%. Pengukur aliran turbin adalah meter aliran akurat relatif tinggi dibandingkan dengan jenis aliran meter lainnya.
Pengulangan yang baik, Pengulangan jangka pendek hingga 0,05% hingga 0,2%. Ini dapat digunakan untuk transfer tahanan jika pengguna sering mengkalibrasi meter aliran.
Rentang pengukuran yang luas. Untuk sensor turbin ukuran besar, rasio turn down bisa 40: 1 ~ 10: 1, dan untuk tabung sensor ukuran kecil, bisa 6: 1 atau 5: 1.
Output sinyal frekuensi pulsa. Cocok untuk pengukuran total dan koneksi komputer, tanpa penyimpangan nol, kemampuan anti-interferensi yang kuat. Sinyal frekuensi sangat tinggi (3 ~ 4Hz) diperoleh dari sensor turbin, dan resolusi sinyal kuat.
Cocok untuk pengukuran tekanan tinggi. Meteran badan mudah untuk membuat meteran tipe tekanan tinggi.
Ada banyak jenis struktur, yang dapat beradaptasi dengan kebutuhan berbagai tujuan pengukuran, seperti dapat dibuat menjadi jenis benang atau flensa, atau bahkan dibuat menjadi tipe tri-klem untuk keperluan higienis.

Kekurangan dari Turbine Flow Meter

Sulit untuk mempertahankan karakteristik kalibrasi untuk waktu yang lama, dan perlu untuk melakukan kalibrasi ulang secara berkala. Untuk cairan non-pelumas, ketika cairan mengandung padatan tersuspensi atau korosif, mudah menyebabkan masalah seperti keausan bantalan dan rotor macet. Dalam kondisi kerja khusus, poros dan bantalan paduan keras tahan aus diperlukan.
Ketika untuk pemindahan tahanan dan dibutuhkan akurasi yang tinggi, yang terbaik adalah memiliki peralatan kalibrasi di tempat yang dapat dikalibrasi secara teratur untuk menjaga akurasinya.
Tidak berlaku untuk pengukuran aliran fluida viskositas yang lebih tinggi. Ketika viskositas meningkat, batas bawah pengukuran meter aliran meningkat, rentang pengukuran menurun, dan linieritas buruk.
Sifat fluida (densitas, viskositas) memiliki pengaruh besar pada kinerja flow meter. Meter aliran turbin gas mudah dipengaruhi oleh kepadatan gas, sedangkan meter aliran turbin cair sensitif terhadap perubahan viskositas cairan. Karena kepadatan dan viskositas terkait erat dengan suhu dan tekanan, dalam kasus fluktuasi besar suhu dan tekanan di lapangan, langkah-langkah kompensasi harus diambil untuk menjaga akurasi tinggi.
Flowmeter sangat dipengaruhi oleh distorsi distribusi kecepatan aliran dan aliran swirling. Bagian pipa lurus panjang harus dipasang di bagian hulu dan hilir sensor aliran turbin.
Turbin flow meter hanya dapat mengukur cairan bersih, dan filter biasanya diperlukan saat memasang sensor.
Karakteristik aliran meter ukuran kecil (2 “atau kurang) sangat dipengaruhi oleh sifat fisik, dan kinerja flow meter sulit ditingkatkan untuk sensor ukuran kecil.

Flow Meter Venturi

Venturi meter adalah gabungan dari venturi effect dengan alat ukur tekanan. Venturi meter adalah salah satu bentuk alat ukur aliran yang dapat digunakan pada berbagai bidang. Sebenarnya, alat atau instrumen untuk mengukur aliran fluida ada beberapa macam. Antara lain adalah Orifice Flow Meter, Flow Nozzle, Elbow Meter, Pitot Tube & Annubar, dan lain sebagainya. Namun pada kesempatan kali ini akan kita bahas alat ukur aliran fluida dengan menggunakan venturi meter.

Kelebihan

Dapat digunakan pada berbagai ukuran pipa (range yang lebar).
Ketelitian (accuracy) baik, jika plate dipasang dengan baik.
Harga relative murah.

Kekurangan

Rugi tekanan (pressure drop) relatif tinggi.
Tidak dapat digunakan untuk mengukur laju aliran “slurry”, karena cenderung terjadi penyumbatan.

Variable Area Flow Meter (Rotameter)

Prinsip 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).

Kelebihan

Flowmeter atau rotameter tidak memerlukan daya eksternal atau bahan bakar, ia hanya menggunakan sifat – sifat yang melekat dari fluida, bersama dengan gravitasi, untuk mengukur laju aliran
Flowmeter atau Rotameter juga merupakan perangkat yang relatif sederhana yang dapat diproduksi massal dari bahan bahan murah, memungkinkan untuk digunakan secara luas.
Area aliran meningkat ketika pelampung bergerak naik tabung, skalanya kira kira linier
Kaca/Plastic bening digunakan yang sangat tahan terhadap goncangan termal.

Variabel Pemilihan Flow Meter

Karena dibutuhkan ketelitian dan pemahaman akan karakteristik fluid serta manfaatnya, serta cara kerja Flowmeter dan fungsi flow meter itu sendiri. Ada beberapa variabel yang harus kita tentukan dalam MEMILIH FLOW METER pada saat penentuan type flow meter dan model flowmeter yang cocok dengan aplikasi yang kita harapkan, varibel pemilihan flow meter tersebut dapat dimasukan kedalam pertanyaan sebagai berikut :

Jenis Fluid yang akan digunakan pada flow meter : gas, water, chemical, oil , liquid gas, sludge, dll
Pengukuran flow meter hanya pada flow atau total fluid yang mengalir atau kedua2nya
Kapasitas Flow Meter baik kapasitas max maupun min yang berupa flow rate per menit atau per jam
Viscosity dari fluid, Kebersihan/kekotoran dari fluid ( lumpur, banyak kotoran atau bersih ) yang mengalir ke flow meter
Tujuan dari Flow meter : sebagai alat ukur flow, total volume, control, switch, pengiriman sinyal electric yang berfungsi sebagai control ataupun data ke komputer atau Hand phone lewat sms.
Perlu tidaknya display pada flow meter atau electronic signal out put or electrical out put.
Pressure maximal dan temperature maximal dari fluid yang akan diukur flow meter menetukan jenis bahan yang akan digunakan
Perlu tidaknya sistem kedap air pada flow meter ( water proof) atau area yang mudah terbakar atau explossive atau yang standart
Penggunaan untuk bahan kimia dan makanan seperti tingkat keasaman dari fluid atau perlu food grade untuk matrial flow meter yang sering digunakan di industry obat atau makanan dan minuman.
Ukuran dari pipa dimana flow meter ini di install termasuk menggunakan sistem sambungan flange atau ulir, fitting atau sitem clamp on
Sistem insatallasi flow meter : Vertical atau horizontal
Keterangan lain yang diperlukan dalam memilih jenis flow meter karena pada dasarnya flow meter bisa dibuat/dipesan sesuai dengan keinginan pemesan (custom)