Apa itu Pengukur Aliran Massa dan Bagaimana Cara Kerjanya?

Daftar Isi

Apa itu Pengukur Aliran Massa dan Bagaimana Cara Kerjanya?
Pengukur Aliran Massa: Bagaimana Cara Kerjanya?
Berbagai Jenis Alat Pengukur Aliran Massa
Pengukur Aliran Massa Coriolis
Pengukur Aliran Massa Termal
Aplikasi paling umum untuk meter aliran massa
Pengukur Aliran Massa: Apa Keterbatasannya?
Masalah potensial dengan meter aliran massa
Sejarah Pengukuran Aliran Massa
Aliran Volume dan Aliran Massa versus Pengukuran
Aplikasi khas pengukuran aliran massa

Apa itu Pengukur Aliran Massa dan Bagaimana Cara Kerjanya?

Alat ukur aliran massa adalah alat yang digunakan untuk mengukur laju aliran massa fluida dalam pipa secara akurat. Tidak seperti laju aliran volumetrik, yang mengukur volume per satuan waktu, laju aliran massa mengukur massa per satuan waktu.
Pengukuran aliran massa sangat penting untuk membuat resep, melacak penggunaan material, membuat faktur, dan mentransfer kepemilikan di berbagai industri. Sebagai pengukuran aliran yang paling penting di pabrik pengolahan, keakuratan dan keandalan deteksi aliran massa sangat penting.

Pengukur Aliran Massa: Bagaimana Cara Kerjanya?

Dua teknologi aliran, meteran aliran Coriolis dan meteran aliran massa termal , digunakan untuk mengukur aliran massa. Meteran Coriolis, yang juga dikenal sebagai meteran aliran Coriolis, menggunakan Efek Coriolis untuk menentukan laju aliran massa. Ketika fluida melewati pipa dan mengalami percepatan Coriolis karena adanya rotasi semu yang terjadi secara mekanis, gaya pembelokan yang dihasilkan oleh efek inersia Coriolis bergantung pada laju aliran massa fluida.
Pengukur aliran massa termal dapat secara langsung mengukur laju aliran massa cairan dan gas berdasarkan prinsip perpindahan panas, menggunakan elemen pemanas dan sensor suhu.

Berbagai Jenis Alat Pengukur Aliran Massa

Pengukur Aliran Massa Coriolis

Meter ini disebut percepatan Coriolis, untuk mengukur laju aliran massa dengan mendeteksi momentum sudut yang dihasilkan.
Efek inersia Coriolis menimbulkan rotasi nyata ke dalam pipa yang dialiri fluida, menghasilkan gaya defleksi yang bervariasi berdasarkan laju aliran massa fluida.

Pengukur Aliran Massa Termal

Pengukur aliran massa termal menyediakan pengukuran langsung laju aliran massa gas dan cairan. Pengukur ini dapat beroperasi dengan memanaskan aliran fluida dan melacak perubahan suhu, atau dengan menjaga probe pada suhu yang konsisten dan mengukur energi yang diperlukan. Pengukur aliran massa termal yang umum terdiri dari dua sensor suhu dan pemanas listrik yang ditempatkan di antara keduanya, baik dimasukkan ke dalam aliran fluida atau ditempatkan di luar pipa.

Aplikasi paling umum untuk meter aliran massa

Untuk pengukuran aliran yang akurat dan andal dalam proses kritis, seperti reaksi kimia dan formulasi resep, meteran aliran massa sering digunakan oleh pabrik pemrosesan. Alat ini membantu dalam pemantauan dan pengendalian operasi yang terkait dengan massa, serta dalam penentuan keseimbangan material dan penagihan serta pemindahan hak milik.

Jelajahi berbagai aplikasi meter aliran massa coriolis di berbagai industri dan lingkungan ilmiah. Meter serbaguna ini dapat mengukur aliran massa, kepadatan, suhu, dan viskositas zat korosif dan bersih secara akurat. Meter aliran massa termal juga umum digunakan untuk memantau dan mengendalikan proses yang terkait dengan massa, seperti reaksi kimia.

Pengukur aliran massa termal umumnya digunakan dalam berbagai aplikasi aliran gas seperti mengukur udara pembakaran dalam boiler, gas semikonduktor dalam industri kimia dan petrokimia, dan bahkan dalam penelitian dan pengembangan. Pengukur aliran massa termal juga diandalkan dalam kromatografi gas, pengujian filter dan kebocoran, dan mendeteksi uap dan gas yang dapat dikompresi. Salah satu manfaat utamanya adalah kemampuannya untuk mengukur laju dan kecepatan aliran gas rendah secara akurat, bahkan hingga di bawah 25 kaki per menit, yang tidak dapat dicapai dengan perangkat lain. Saat dioperasikan dalam mode perbedaan suhu konstan, pengukur aliran termal menawarkan jangkauan yang tinggi, mulai dari 10:1 hingga 100:1.

Di sisi lain, jika masukan panas tetap tidak berubah, mendeteksi variasi suhu kecil menjadi tantangan dan baik presisi maupun jangkauan akan terpengaruh. Dalam kondisi aliran yang umum, ketidakakuratan pengukuran biasanya berada dalam kisaran skala penuh 1-2%.

Pengukur Aliran Massa: Apa Keterbatasannya?

Alat ukur aliran massa memiliki berbagai kemampuan dan presisi, tetapi efektivitasnya terbatas karena potensi faktor lingkungan dan kesalahan selama pembacaan, perhitungan, dan penyesuaian. Hal ini dapat menyebabkan penurunan efisiensi, potensi kerusakan peralatan, dan akhirnya, akurasi yang lebih rendah.

Masalah potensial dengan meter aliran massa meliputi:

• • Pengukur aliran massa Coriolis beroperasi paling baik pada kecepatan aliran tinggi, yang pada gilirannya menciptakan penurunan tekanan yang signifikan.
• • Walaupun harga meteran Coriolis mungkin lebih tinggi dibanding meteran aliran lainnya, namun meteran tersebut tidak mampu mengakomodasi pipa berukuran besar. Ukuran maksimal untuk meteran aliran massa Coriolis Silver Automation Instruments adalah 10 inci, tidak bisa lebih besar.
• • Pengukur aliran massa termal dapat terpengaruh oleh kondensasi uap air (terutama dalam gas jenuh) pada detektor suhu. Hal ini dapat menyebabkan termometer membaca secara tidak akurat dan berpotensi mengakibatkan korosi.
• • Perlu diketahui bahwa meter aliran massa termal dapat terpengaruh oleh lapisan atau penumpukan material pada sensor, yang dapat menghambat perpindahan panas dan menghasilkan pembacaan yang lebih rendah pada meter, oleh karena itu pembersihan secara teratur diperlukan jika gasnya kotor.
• • Harap perhatikan bahwa meteran aliran massa termal dapat terpengaruh oleh perubahan komposisi gas, khususnya terkait panas spesifik. Anda perlu mengonfigurasi meteran aliran massa termal jika terjadi perubahan jenis gas.

Sejarah Pengukuran Aliran Massa

• • Sebelumnya, aliran massa biasanya ditentukan dengan menggabungkan hasil pengukur aliran volumetrik dan densitometer. Kepadatan diukur secara langsung atau dihitung menggunakan data dari pemancar suhu dan tekanan proses. Namun, pengukuran ini sering kali tidak tepat karena hubungan yang tidak pasti antara tekanan/suhu proses dan kepadatan. Selain itu, setiap sensor menimbulkan kesalahannya sendiri dan perhitungannya tidak cukup cepat untuk menangkap perubahan aliran yang tiba-tiba.
• 
  
• • Desain awal meteran aliran massa mandiri, memanfaatkan momentum sudut untuk beroperasi. Sebuah impeller yang digerakkan motor mempercepat fluida ke kecepatan sudut konstan, yang membutuhkan momentum sudut lebih besar untuk kepadatan yang lebih tinggi. Sebuah turbin stasioner yang dipegang pegas kemudian terpapar momentum sudut ini di hilir impeller.
• 
  
• Torsi keluaran (torsi pegas) menunjukkan aliran massa. Semua meter ini memiliki desain mekanis yang rumit. Awalnya digunakan untuk mengukur bahan bakar pesawat, beberapa masih digunakan hingga saat ini. Namun, karena desainnya yang rumit dan biaya perawatannya yang tinggi, meter ini secara bertahap digantikan oleh desain yang lebih tahan lama dan perawatannya mudah.
• 
  
• Aliran massa total bubur juga dapat diukur dengan menggabungkan sensor level akurat dengan densitometer atau dengan menggunakan dua pemancar d/p yang dipasang di bagian bawah tangki atmosfer pada ketinggian yang berbeda. Dalam kasus terakhir, keluaran sel d/p atas berubah seiring level tangki, sementara yang lebih rendah mengukur kepadatan material pada jarak elevasi tetap. Perbedaan tekanan ini menentukan kepadatan material di dalam tangki.

Aliran Volume dan Aliran Massa versus Pengukuran

Pengukuran aliran massa dan pengukuran aliran volume merupakan metode penting untuk menentukan aliran dalam suatu sistem. Konsep-konsep ini saling terkait erat, tetapi memiliki perbedaan yang jelas. Pengukuran aliran massa berfokus pada massa medium yang bergerak melalui suatu sistem dalam jangka waktu tertentu, biasanya diukur dalam gram per detik. Satuan aliran yang biasa kita gunakan adalah kg/jam, kg/s, t/jam, bbl/menit, lb/jam, dan seterusnya. Pengukur aliran Coriolis dan pengukur aliran massa termal dapat mengukur aliran massa secara langsung, namun kita juga dapat memperoleh hasil aliran massa melalui pengukuran aliran tidak langsung, seperti pengukur aliran vortex dengan sensor suhu dan tekanan untuk menghitung aliran massa.

Pengukuran aliran volume mencakup penentuan seberapa banyak ruang yang ditempati massa dalam durasi tertentu, biasanya dalam liter per detik. Pengukuran ini dan pengukuran lainnya mengukur kecepatan aliran sesuatu melalui suatu sistem. Lebih jauh, pengukuran ini biasanya digunakan bersama dengan pengukuran lain untuk memperoleh pemahaman menyeluruh tentang keseluruhan sistem. Satuan aliran yang umum digunakan adalah m3/jam, L/M, GPM, dan seterusnya.
Pengukur aliran volume yang umum digunakan adalah pengukur aliran perpindahan positif, pengukur aliran turbin, pengukur aliran elektromagnetik, pengukur aliran ultrasonik dan lain sebagainya.

Aplikasi khas pengukuran aliran massa