Pemahaman Electromagnetic Flow Meter

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.

Pengenalan electromagnetic flow meter.

Untuk Yang peduli terhadap perubahan tekanan maka flow meter electromagnetic sangat ideal digunakan. Dikarenakan penurunan tekanan rendah dan perawatan yang murah atau bisa dikatakan free maintenance.  Jenis Flowmeter  Magnetik juga idealdiaplikasikan.

Baca Juga : Flow Meter Air Kotor 14 Inch Flowma WMAG21

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.

Untuk fungsi dan tujuan instalasi flow meter electromagnetic mempunyai model sebagai berikut

Model Compact atau Integral dimana Displai atau flow teransmitter atau converter menyatu dengan electromagnetic fow sensor dan model split atau remote dimana sensor electromagnetic terpisah dengan display. Dari segi cara instalasi juga tersedia jenis insertion flow meter dimana cara instalasi flow sensor cukup dengan melubangi pipa dan dipasang fitting guna memasukan sensor ke dalam pipa.

Baca Juga : Flow Meter Open Channel Untuk PLTU

Secara konstrukasi flow meter electromagnetic dapat di custom dengan memilih jenis material liner, electrode dan body sensor yang disesuaikan dengan jenis fluida dan pipa yang digunakan atau kondisi lapangan.

Electromagnetic Flow Meter Flowmag WMAG30
Electromagnetic Flow Meter Flowmag WMAG30

Cara Kerja Electromagnetic Flow Meter

Electromagnetic Flow meter 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  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.

Baca Juga : Clamp on Flow Meter untuk PLTU

Prinsip hukum faraday

Hukum faraday
Hukum faraday

Rumus Faraday
E sebanding dengan V x B x D di mana:

E = Tegangan yang dihasilkan dalam konduktor
V = Kecepatan konduktor
B = Kuat medan magnet
D = Panjang konduktor

Untuk menerapkan prinsip diatas pada pengukuran aliran di flow meter electromagnetic., Pertama adalah menyatakan bahwa cairan yang diukur harus konduktif secara elektrik agar prinsip Faraday dapat diterapkan. Sebagaimana diterapkan pada desain flowmeter ektromagnetik, Hukum Faraday menunjukkan bahwa: tegangan sinyal (E) tergantung pada V, B, D. dimana :

  • V adalah kecepatan rata-rata cairan;
  • B adalah kekuatan medan magnet ;
  • D adalah panjang konduktor ( yang dalam hal ini adalah jarak antara elektroda).

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 senspr Magnetic dari cara instalasi mempunyai mempunyai 2 jenis yaitu :

  • Inline Electromagnetic Flow Sensor
    • Distem 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 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 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.

Electromagnetic flow Transmitter atau 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.

Ada 2 jenis flow converter untuk electromagnetic water meter yaitu jenis  compact atau integral. dimana cara insatlasinya converter menyatu dengan sensor. Untuk jenis ke 2 yaitu jenis split atau remote dimana cara instalasinya terpisah dengan electromagnetic sensor. Untuk menghubungkan converter dengan magnetic sensor di butuhkan cable yang panjangnya disesuaikan kebutuhan.

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.

Keuntungan dan Kerugian Electromagnetic Flow Meter

Keuntungan menggunakan Flowmeter electromagnetic

  • Pengukuran alat ini tidak tergantung pada pressure,  temperature, density, berat jenis, viskcosity
  • Aliran dalam pipa tidaak terganggu karena tidak ada komponen yang berputar dalam flow tube sensornya
  • Pressure loss bisa diabaikan karena tidak ada komponen yang menghalangi aliran air dalam tabung sensor sehingga adanya partikel solid dalam cairan tidak mengrangi performa flow meternya
  • Mempunyai akurasi standart 0,5% dan bisa lebih baik dengan pesanan kusus hingga 0,2%.
  • Mampu nengukur pada aliran yang pelan denganvelocity 0,1 m/s s/d 12 m/s
  • Pemilihan jenis material untuk linning dan electrode dapat memberikan penggunaan jenis cairan yang sangat luas dan cocok digunakan untul karakter cairan yg korosif hingga abrasiv.
  • Bisa digunakan untuk cairan dengan temperature rendah hingga 180 derajad celcius tergantung jenis dan modelnya
  • Memberikan output control berupa pulse, analog 4-20mA, RS45 hingga hart communication
  • Pressure drop  tidak ada atau bisa disangat kecil
  • Tidak ada bagian komponen sensor yang bergerak atau abaikan
  • Dapat digunakan untuk sanitasi, air limbahm air kotor hingga air lumpur
  • Dapat diaplikasikan pada produk minuman, susu, saos, kecap dan ciaran kental lainnya yang punya konduktivitas memadai.
  • Tersedia dari ukuran kicil hingga DN2000
  • Tersedia power dari AC, DC hingga battery
  • Tersedia jenis insertion flow meter yang dapat diaplikasikan pada ukuran pipa besar

Baca Juga : Clamp-on Flow Meter WUF 100 CF untuk PLTU

Kerugian menggunakan Flowmeter electromagnetic

  • Tidak bisa dikunakan untuk cairan yang tidak memounyai konduktivitas memadai
  • Tidak dapat digunakan di area yang mempunyai medan magnet tinggi
  • Kurang tepat digunakan pada cairan yang sangat tinggi temperaturnya
  • Tidak bisa mengukur tekanan dan temperature dan perlu dipasang sensor tersendiri

Cara Penggunaan Flow Meter electromagnetic

Flowmeter elektromagnetik terdiri dari dua bagian: Electromagnetic Flow Sensor dan electromagnetic Flow Transmitter atau Converter. Magnetic flow meter bekerja Berdasarkan hukum induksi elektromagnetik Faraday berfungsi untuk mengukur kecepatan aliran konduktif yang menghasilkan aliran volumetrik dari cairan konduktif yang lebih besar dari  5μS/cm.

Baca Juga : HD1200 Open Channel Flow Meter

Flowmeter elektromagnetic juga dapat digunakan untuk mengukur laju aliran volumetrik cairan korosif yang kuat. Seperti asam kuat dan alkali, dan cairan suspensi dua fase cair-padat yang seragam seperti lumpur, bubur dan bubur kertas. Banyak digunakan dalam cairan dalam pipa, seperti air, asam, kaustik, dan bubur.

Flow meter Electromagnetic tidak memerlukan upstream dan downstream yang panjang, sehingga dapat di instal pada pipa yang relatif pendek dengan mengikuti aturan dari manufacture. Biasanya berkiasar antar  5 – 10 diameter pipa upstream dan 2-5 Diameter pipa downstream

Jarak Instalasi flow meter
Jarak Instalasi flow meter electromagnetic

Aplikasi Magnetic Flow Meter

Bagian Konstrukasi dari magnetic flow meter yang kontak dengan fluida adalah liner dan elektroda. Kedua bagian ini dapat di buat dari bahan yang sesuai dengan jenis dan karakteristik cairan yang melewati flow sensor elektromagnetik. Pemilihan jenis material dari dua bagian ini harus memenuhi sifat cairan yang tahan panas, korosif hingga abrasiv, sehingga tidak mencemari cairan yang melewati flow meter guna menjaga kwalitas produksi.

Baca Juga : Oxygen Flow Meter 1/2 inch Kofloc RK 1200

Air Bersih dan Kotor

Flow meter electromagnetic bisa digunakan untuk aplikasi air PDAM, Air sungai, air Danau, air sumur, air Limbah, air bersih pada Pengolahan air, PLTU, hingga air untuk pngairan pada air danau atau bendungan.

Cairan Kimia dan korosif

Dengan memperhatikan jneis material elektroda dan liner Flow meter electromagnetic bisa digunakan antuk mengukur aliran dari cairan yang sangat korosif (seperti asam dan kaustik) dan bubur abrasif dapat diukur. Aplikasi cairan korosif banyak ditemukan pada proses industri kimia, dan dalam sistem pengisian cairan kimia yang digunakan di sebagian besar industri.

Cairan Lumpur atau bubur

Aplikasi slurry yang abrasive ditemukan di industri pertambangan, pengolahan mineral, dan air limbah. Untuk media bubur yang abrasive dan korosif, seperti pada proses kima perlu di perhatikan pada pemilihan jenis material dari liner dan elektroda agar flow meter tidak cepat rusak.

Begitu juga untuk penggunaan magnetic flow meter pada cairan yang kental atau bubur harus diperhatikan kecepatan dari aliran atau flow velocity beroperasi diatas 0,1 m/dt. Hal ini guna menghindari pengisian pipa dengan padatan yang dapat mempengaruhi pengukuran dan berpotensi menghentikan aliran alias mampet.

Baca Juga : Sima Servis Flow Meter

Penggunaan Flow Meter electromagnetic pada aliran tanpa pompa atau aliran gravitasi yang perlu diperhatikan adalah Pastikan orientasi flowmeter sedemikian rupa sehingga flowmeter terisi penuh dengan cairan. Kegagalan untuk memastikan flowmeter terisi penuh dengan cairan dapat mempengaruhi pengukuran aliran.

Jenis Industri yang menggunakan Flow Meter elektromagnetic

  • Industri bubur kertas dan kertas;
  • Industri Logam dan pertambangan;
  • Pengolahan Air dan Pengolahan air limbah;
  • Industri Pengolahan Makanan dan minuman;
  • Industri Bahan kimia;
  • Petrokimia;
  • Minyak dan gas.
  • Perhotelan dna Rumah Sakit
  • PLTU
  • Industri Sawit
  • Dll

Baca Juga

Share