Pengukur aliran diesel mekanis

Apa itu pengukur aliran diesel mekanis?

Pengukur aliran diesel mekanis mengukur volume bahan bakar diesel yang melewatinya menggunakan komponen yang bergerak seperti roda gigi oval. Alat ini memberikan pengukuran fisik langsung tanpa komponen elektronik atau catu daya, sering digunakan karena daya tahan dan kesederhanaannya dalam berbagai aplikasi manajemen bahan bakar. Bahan bakar dapat berupa bensin, petro, solar, minyak tanah, LPG, biofuel, dan sebagainya.

Prinsip pengukur aliran diesel mekanis

Flowmeter diesel mekanis beroperasi sebagai flowmeter perpindahan positif. Flowmeter ini mengukur aliran bahan bakar dengan menangkap dan memindahkan sejumlah volume bahan bakar yang tetap pada setiap siklus pergerakan komponennya. Saat komponen internal bergerak, mereka memindahkan sejumlah volume cairan, dan laju aliran bahan bakar total ditentukan dengan menghitung jumlah perpindahan.

Setiap siklus elemen yang bergerak memindahkan volume Jika komponen yang bergerak selesai siklus, total volume bahan bakar yang telah melewati flowmeter dihitung dengan cara:

Pergerakan mekanis komponen tersebut disalurkan melalui mekanisme roda gigi ke indikator, yang kemudian menggerakkan penunjuk pada dial. Dial ini menampilkan total volume bahan bakar yang telah melewati flowmeter.

Keuntungan dan kerugian flowmeter bahan bakar mekanis

Pengukur aliran roda gigi oval adalah jenis pengukur aliran perpindahan positif yang merupakan pengukur aliran bahan bakar mekanis yang banyak digunakan yang mengukur aliran bahan bakar minyak dengan berulang kali menangkap volume tetap. Dikenal karena aliran satu arahnya, alat ini disebut sebagai "pengukur aliran perpindahan positif" di berbagai wilayah. Alat ini memiliki sejarah panjang dan penerapan yang luas, dengan keunggulan penting:

1. Akurasi Pengukuran Tinggi: Mencapai kesalahan relatif ±0,1% hingga ±0,5%. Akurasi meteran aliran roda gigi oval tidak terpengaruh oleh jenis bahan bakar minyak, viskositas, densitas, bilangan Reynolds, atau panjang bagian pipa lurus hulu dan hilir.

2. Jangkauan Pengukuran Luas: Alat ukur aliran roda gigi oval mampu mencapai akurasi 0,5 pada rentang 10. Alat ini memberikan pengukuran bahan bakar minyak kumulatif yang presisi, sehingga cocok untuk aplikasi pengukuran material.

3. Efektif pada Angka Reynolds Rendah: Mengukur bahan bakar dengan viskositas tinggi dan laju aliran rendah dengan presisi tinggi, bahkan dalam kondisi angka Reynolds rendah, dapat digunakan sebagai pengukur aliran bahan bakar dengan viskositas tinggi.

4. Bagian Pipa Lurus Pendek saat memasang pemancar aliran bahan bakar mekanis: Berfungsi secara efektif di lokasi dengan persyaratan minimal untuk bagian pipa lurus hulu dan hilir.

Kerugian dari meteran aliran bahan bakar mekanis

Namun, ada beberapa kelemahan yang terkait dengan flowmeter bahan bakar tipe perpindahan positif yang harus dipertimbangkan:

1. Ukuran Besar dan Kompleksitas: Untuk kapasitas aliran yang sama, flowmeter perpindahan positif cenderung lebih besar karena volumenya yang lebih besar dan jumlah komponen mekanisnya lebih banyak. Proses perakitannya lebih rumit, sehingga biaya produksinya lebih tinggi.

2. Kepekaan terhadap Kontaminan: Alat pengukur aliran bahan bakar ini umumnya peka terhadap partikulat dan kontaminan dalam bahan bakar. Memasang filter di hulu dapat meningkatkan kehilangan tekanan. Selain itu, komponen seperti rotor dan rumah memerlukan pembersihan berkala, yang menambah upaya perawatan.

3. Kerentanan terhadap Variasi Laju Aliran: Perubahan laju aliran yang sering dapat merusak komponen yang berputar. Sangat penting untuk menghindari pembukaan atau penutupan katup secara tiba-tiba di dekat flowmeter diesel, karena tindakan tersebut dapat menyebabkan kerusakan instrumen jika tidak ditangani dengan benar oleh operator.

Meskipun ada keterbatasan ini, flowmeter perpindahan positif tetap menjadi instrumen pengukur aliran bahan bakar yang banyak digunakan dan andal karena akurasinya yang tinggi dan masa pakainya yang lama. Flowmeter ini umumnya digunakan dalam industri seperti pengukuran dan perdagangan minyak, manufaktur ringan, pemrosesan makanan, dan sektor lainnya.

Spesifikasi teknis meteran aliran bahan bakar mekanis

• Parameter teknis utama meter aliran volumetrik meliputi: diameter nominal, cairan yang dapat diukur, rentang aliran, akurasi, tekanan nominal, rentang suhu operasi, dll.
• Ukuran pengukur aliran bahan bakar mekanis: dari DN10 hingga DN250.
• Akurasi: 0,5% (standar) opsi dengan 0,2%
• Kisaran suhu bahan bakar: -20 ~120 ℃
• Viskositas maksimum untuk bahan bakar adalah 4000 cp
• Bahan pengukur aliran: pilihan besi cor, baja cor, baja tahan karat.
• Peringkat tekanan: standar 232 psi, tekanan bahan bakar maksimum 914 psi.
• Dial dapat berupa fungsi total kumulatif, atau opsi dengan fungsi total yang dapat diatur ulang seperti yang ditunjukkan gambar di bawah ini.

Analisis Kesalahan Pengukur Aliran Bahan Bakar Mekanik

Untuk melakukan analisis kesalahan yang tepat pada meter aliran bahan bakar mekanis, seseorang harus mempertimbangkan beberapa faktor penting. Dengan asumsi presisi pemesinan dan standar perakitan ditegakkan, sumber utama kesalahan sistematis meliputi kebocoran atau selip, yang muncul karena jarak bebas antara elemen pengukuran (seperti rotor, scraper, atau piston) dan rongga internal rumah. Faktor penting lainnya adalah perubahan volume ruang pengukuran, yang dapat terjadi karena deformasi rumah yang disebabkan oleh tekanan fluida, tekanan mekanis, dan fluktuasi suhu.

Kebocoran dipengaruhi oleh ukuran celah, viskositas fluida, dan perbedaan tekanan antara saluran masuk dan keluar flowmeter (yang terkait dengan resistansi gerakan elemen pengukuran, mekanisme transmisi, dan resistansi aliran fluida di dalam rumah). Meskipun meminimalkan celah dapat mengurangi kebocoran, hal itu juga meningkatkan kompleksitas manufaktur dan berisiko mengganggu komponen yang bergerak, atau paling tidak, meningkatkan resistansi. Dengan demikian, celah tidak dapat diminimalkan tanpa batas. Resistansi rotor terhadap putaran, yang diatasi oleh perbedaan tekanan antara saluran masuk dan keluar, ditambah dengan kehilangan tekanan yang disebabkan oleh viskositas fluida di dalam ruang pengukuran, berkontribusi pada perbedaan tekanan keseluruhan yang mendorong kebocoran fluida melalui celah. Faktor-faktor seperti meningkatkan celah, mengurangi viskositas, meningkatkan perbedaan tekanan, meningkatkan kepadatan, dan meningkatkan resistansi rotasi semuanya memperburuk kebocoran. Untuk flowmeter volumetrik presisi tinggi, meminimalkan kebocoran sangat penting, mengharuskan rotor berputar bebas dengan torsi resistansi minimal, memastikan perbedaan tekanan kecil, mempertahankan celah kecil yang sesuai, dan memilih fluida dengan viskositas sedang.

Untuk meminimalisir perubahan volume pada ruang pengukuran akibat deformasi cangkang, beberapa strategi dapat ditempuh: menambah kekakuan cangkang untuk mengurangi deformasi akibat tekanan, memilih material dengan koefisien ekspansi termal yang rendah dan sangat cocok untuk cangkang maupun rotor, serta memastikan pemasangan yang tepat guna menghindari deformasi yang disebabkan oleh tekanan pemasangan.

Jika viskositas cairan yang diukur menyimpang secara signifikan dari viskositas cairan kalibrasi, margin kesalahan flow meter akan meningkat. Untuk mengurangi hal ini, kalibrasi flow meter dengan cairan dengan viskositas yang bervariasi—baik yang lebih rendah maupun lebih tinggi dari cairan sebenarnya—memungkinkan koreksi menggunakan metode interpolasi selama pengoperasian sebenarnya.

Pertimbangan pemilihan meteran aliran bahan bakar mekanis

Saat memilih flowmeter volumetrik, terutama untuk aplikasi seperti pengukuran produk bahan bakar minyak, perdagangan, dan akuntansi material, pertimbangan cermat harus diberikan untuk memastikan kinerja dan akurasi yang optimal. Pedoman berikut harus diperhatikan:

• 1. Persyaratan Presisi Tinggi: Untuk aplikasi yang memerlukan akurasi tinggi, sangat penting untuk memilih meteran aliran bahan bakar dengan presisi yang sesuai. Jika cairan mengandung kotoran, filter harus dipasang di hulu sensor aliran. Selain itu, disarankan untuk memasang pengukur tekanan atau pengukur tekanan diferensial di saluran masuk dan keluar filter. Pengaturan ini memungkinkan pembersihan filter tepat waktu saat peningkatan signifikan dalam diferensial tekanan terdeteksi. Pemilihan peralatan tambahan yang tepat, seperti filter, eliminator udara, dan katup periksa, sama pentingnya dengan pemilihan meteran aliran bahan bakar mekanis itu sendiri.
• 
  
• 2. Pertimbangan Arah Aliran dan Bypass: Flowmeter bahan bakar mekanis tipe perpindahan positif biasanya memungkinkan aliran fluida hanya dalam satu arah. Oleh karena itu, ketika aliran balik diperlukan (misalnya, selama pembersihan saluran), pipa bypass harus digunakan untuk mencegah kerusakan pada flowmeter bahan bakar akibat aliran balik. Untuk memudahkan perawatan, seperti membersihkan filter atau flowmeter tanpa mengganggu aliran atau produksi fluida, disarankan untuk memasang pipa bypass paralel yang dapat dibuka sesuai kebutuhan. Aksesori yang sesuai harus dipilih dan disediakan dengan hati-hati.

• 3. Pencegahan Penyumbatan dan Pengalihan Otomatis: Kotoran dalam bahan bakar dapat menghalangi rotor flowmeter volumetrik, yang berpotensi menghentikan aliran fluida dan menyebabkan gangguan proses. Dalam kasus seperti itu, sistem pengalihan otomatis harus disertakan. Memasang alarm tekanan diferensial antara saluran masuk dan saluran keluar flowmeter dapat memberi tahu operator saat rotor terhalang, yang memicu pipa pintas untuk memastikan aliran bahan bakar minyak terus menerus. Perancang harus menyertakan sistem pengalihan otomatis saat menentukan flowmeter.
• 4. Laju Aliran dan Integritas Mekanis: Mengingat jenis flowmeter ini terdiri dari beberapa bagian yang bergerak, pengoperasian pada kecepatan yang sangat tinggi dapat menyebabkan kerusakan mekanis. Oleh karena itu, saat memilih spesifikasi flowmeter bahan bakar minyak, penting untuk tidak mengoperasikan sensor aliran bahan bakar pada batas atas atau bawah rentang alirannya, karena hal ini dapat membahayakan keakuratan. Rentang pengoperasian yang disarankan adalah antara 20% dan 80% dari batas aliran atas meteran. Jika sulit untuk menyeimbangkan diameter flowmeter bahan bakar dan rentang aliran, prioritas harus diberikan untuk mempertahankan rentang kerja aliran yang optimal, dengan penyesuaian yang dilakukan pada diameter bagian pengukuran jika perlu (misalnya, menggunakan sambungan reduksi).
• 5. Penanganan Media Khusus: Untuk media khusus, seperti aliran dua fase atau cairan korosif, sebaiknya dipilih flowmeter volumetrik khusus. Namun, perlu dicatat bahwa spesifikasi yang tersedia untuk meteran tersebut sering kali terbatas. Jika opsi standar tidak mencukupi, mungkin perlu berkonsultasi dengan produsen untuk membahas solusi yang disesuaikan.

Pemasangan, penggunaan dan pemeliharaan meteran aliran bahan bakar mekanis

Saat memasang dan memelihara meteran aliran bahan bakar minyak jenis volumetrik, terutama untuk aplikasi yang melibatkan pengukuran presisi seperti perdagangan atau pengiriman standar, kepatuhan terhadap pedoman berikut sangat penting untuk memastikan kinerja dan umur pakai yang akurat:

1. Pemilihan Lokasi Pemasangan: Lokasi pemasangan harus sesuai dengan panduan pengoperasian meteran aliran bahan bakar, idealnya di dalam ruangan. Jika pemasangan di luar ruangan diperlukan, penutup pelindung harus digunakan untuk mengurangi dampak paparan lingkungan. Untuk lokasi dengan persyaratan tahan ledakan, pilih meteran aliran yang memenuhi peringkat tahan ledakan yang diperlukan.

2. Tindakan pencegahan pemasangan: Pastikan arah aliran yang ditunjukkan pada meteran aliran bahan bakar sejajar dengan aliran fluida yang sebenarnya, seperti bensin, solar. Jika diperlukan, pasang katup periksa untuk mencegah aliran balik, kecuali dalam kasus di mana meteran aliran dua arah dirancang khusus untuk tujuan tersebut. Sebelum pemasangan, pipa hulu harus dibersihkan secara menyeluruh, diikuti dengan pemasangan filter dan meteran aliran. Dalam kasus tertentu, eliminator udara mungkin diperlukan. Katup yang digunakan untuk mengatur aliran solar harus diposisikan di hilir meteran aliran untuk menjaga agar pipa tetap terisi penuh selama pengoperasian. Saat menghubungkan meteran aliran ke pipa, hindari pemberian tekanan mekanis pada rumah meteran yang dapat menyebabkan deformasi. Pipa harus ditopang dengan aman untuk mencegah pergerakan, dan jarak bebas yang cukup harus disediakan di sekitar meteran aliran untuk akses perawatan.

3. Pengujian Pra-Pemasangan: Untuk meteran aliran bahan bakar yang digunakan dalam perdagangan atau aplikasi pengukuran presisi, kinerja metrologi harus diverifikasi sebelum pemasangan. Meteran aliran diesel hanya boleh dipasang setelah mengonfirmasi keakuratannya dan memastikan pengoperasian dalam rentang aliran optimal, seperti yang ditunjukkan dalam sertifikat kalibrasi.

4. Pengoperasian: Saat menggunakan meteran aliran bahan bakar tipe PD, buka dan tutup katup secara bertahap untuk menghindari fluktuasi tekanan tiba-tiba yang dapat merusak instrumen pengukuran. Selama penggunaan awal, verifikasi bahwa laju aliran bahan bakar aktual berada dalam kisaran yang ditentukan untuk meteran aliran, dan sesuaikan spesifikasi perangkat meteran aliran jika perlu.

5. Kompensasi untuk Kondisi Standar: Pengukur aliran volumetrik mengukur aliran volume bahan bakar dalam kondisi operasi aktual (tekanan dan suhu). Namun, pengukuran sering kali perlu dilaporkan sebagai aliran volume atau massa dalam kondisi standar. Hal ini memerlukan pengukuran suhu dan tekanan secara bersamaan, dengan sinyal yang dimasukkan ke instrumen tampilan kompensasi untuk menghitung dan menampilkan nilai aliran yang dikoreksi dalam kondisi standar (biasanya 20°C dan 1 atmosfer standar). Pengguna harus sangat berhati-hati saat menginterpretasikan pembacaan pengukur aliran untuk gas, karena akurasi akan terganggu tanpa kompensasi suhu dan tekanan.

6. Perawatan: Karena banyaknya komponen yang bergerak, pelumasan bantalan dan titik-titik penyambungan roda gigi secara teratur sangat penting untuk menjaga fleksibilitas, keakuratan, dan masa pakai mekanisme transmisi. Seiring berjalannya waktu, filter dan eliminator udara harus dibersihkan dari kotoran dan endapan untuk menjaga efektivitasnya.

7. Kalibrasi dan Pemantauan: Untuk menjaga keakuratan pengukuran dan mendeteksi potensi masalah sejak dini, flow meter harus dikalibrasi secara berkala sesuai dengan persyaratan otoritas pengukuran atau masa berlaku sertifikat kalibrasi. Jika memungkinkan, bersihkan bagian dalam flow meter secara berkala untuk memastikannya tetap dalam kondisi kerja yang optimal.

8. Pemantauan Rotor: Komponen rotor dari meteran aliran volumetrik bersentuhan langsung dengan cairan dan berputar pada kecepatan tinggi, sehingga rentan terhadap penyumbatan, kontaminasi, kemacetan, dan keausan. Untuk memantau kondisi ini, pengukur tekanan diferensial harus dipasang di saluran masuk dan keluar meteran aliran. Gunakan pembacaan tekanan diferensial pada aliran maksimum selama operasi normal sebagai dasar untuk pemantauan. Jika tekanan diferensial menjadi berlebihan pada aliran maksimum, meteran aliran bahan bakar mungkin memerlukan pemeriksaan.

9. Dukungan produsen pengukur aliran bahan bakar: Mengingat beragamnya desain pengukur aliran volumetrik dan potensi mode kegagalan, penting untuk meninjau buku petunjuk pengguna secara menyeluruh. Jika terjadi kesalahan yang tidak teridentifikasi, hubungi produsen pengukur aliran bahan bakar untuk mendapatkan bantuan perbaikan dan kalibrasi.

10. Pencegahan Sengketa Pengukuran: Dalam aplikasi pengukuran perdagangan, untuk mencegah sengketa, departemen metrologi harus mengamankan mekanisme penyesuaian kesalahan meteran aliran dengan segel atau kunci. Periode verifikasi harus ditetapkan dengan jelas, dan meteran harus dikalibrasi secara berkala terhadap standar akurasi yang lebih tinggi, mungkin di stasiun pengukuran bersertifikat.