Pengukur aliran air non invasif

Pengembangan alat pengukur aliran air non-invasif

Pengukur aliran air non-invasif menggunakan teknologi pengukuran aliran ultrasonik; transduser pengukur aliran seringkali berupa tipe penjepit tanpa mengganggu pipa air, kita sering melihat pengukur aliran ultrasonik portabel, pengukur aliran ultrasonik genggam, atau pengukur aliran air yang dipasang di dinding dengan sensor aliran non-invasif untuk melakukan pengukuran aliran air.

Teknologi flowmeter ultrasonik telah muncul di pasaran sejak tahun 1970. Pada awalnya, teknologi ini terutama didasarkan pada Pengukur aliran Doppler Namun, pada tahap awal, teknologi pengukur aliran air non-invasif diterapkan pada banyak aplikasi yang tidak tepat sehingga menghasilkan hasil pengukuran yang buruk. Bertahun-tahun kemudian, beberapa aplikasi yang lebih sukses telah dipromosikan, dan pengukuran aliran air ultrasonik dengan teknologi non-invasif secara bertahap diakui oleh pengguna. Pada saat yang sama, kemampuan unit pemrosesan elektronik pengukur aliran ultrasonik telah ditingkatkan dalam beberapa dekade terakhir seiring dengan peningkatan tingkat teknologi industri elektronik. Dengan perkembangan yang berkelanjutan, peningkatan ini tidak hanya memperluas bidang aplikasi pengukur aliran Doppler, tetapi juga membuat pengukur aliran ultrasonik transisi waktu diterapkan pada berbagai aplikasi, dan dapat memperoleh akurasi yang lebih tinggi, sehingga membuat teknologi pengukur aliran ultrasonik non-invasif semakin banyak digunakan.

Sejak tahun 1990, banyak perusahaan minyak dan gas serta stasiun kalibrasi aliran telah mengumpulkan sejumlah besar data praktis, sehingga menyelesaikan laporan penelitian pertama tentang pengukuran gas alam dengan flowmeter ultrasonik pada tahun 1996, yang merupakan bagian penting dari laporan AGA 9 tahun 1998. Sejak saat itu, flowmeter ultrasonik telah dikembangkan secara luas di bidang pengukuran gas alam. Pada tahun 2005, juga berdasarkan sejumlah besar data praktis, standar API 5.8 untuk pengukuran hidrokarbon cair dengan flowmeter ultrasonik cair secara resmi diumumkan, yang secara efektif mendorong penerapan flowmeter ultrasonik cair dalam industri minyak bumi dan produk-produknya.

Saat ini, jumlah flowmeter ultrasonik yang diterapkan secara global meningkat lebih dari 10% per tahun. China adalah negara dengan pertumbuhan tercepat, dan industri minyak dan gas merupakan industri dengan aplikasi terbesar.

Prinsip pengukur aliran air non-invasif

Saat ini terdapat dua teknologi pengukur aliran ultrasonik yang umum di pasaran: pengukur aliran waktu tempuh dan pengukur aliran Doppler. Meskipun Pengukur Aliran Non-Intrusif dengan metode waktu tempuh ditemukan kemudian, metode ini banyak digunakan dan dapat mencapai akurasi yang lebih tinggi untuk pengukuran air. Meskipun penerapan teknologi Doppler memiliki banyak keterbatasan, teknologi ini juga memiliki aplikasi unik untuk pengukuran air limbah atau air kotor.

Pengukur aliran ultrasonik non-invasif Doppler

Pengukur aliran waktu tempuh dengan sensor aliran air non-invasif

Itu pengukur aliran waktu transit Metode ini mengacu pada teknik penentuan kecepatan air dalam pipa dengan mengukur waktu antara dua transduser ketika pulsa ultrasonik mengalir maju dan mundur. Setiap transduser bertindak sebagai pemancar dan kemudian sebagai penerima. Pengukur aliran waktu tempuh terutama digunakan untuk air bersih, air keran, air tanah, air pemadam kebakaran, dll., tidak cocok untuk air kotor atau air limbah atau air buangan.

Dengan asumsi air mengisi pipa dan dalam keadaan diam, waktu tempuh pulsa ultrasonik ke dan dari transduser secara teoritis sama. Karena dalam fluida statis, kecepatan perambatan suara ultrasonik ke berbagai arah adalah konstan. Jika air mengalir melalui pipa, pulsa ultrasonik bergerak lebih cepat ke hilir daripada ke hulu, dan perbedaan waktu antara keduanya sebanding dengan kecepatan air di dalam pipa. Baik flowmeter ultrasonik mono-saluran maupun multi-saluran dapat digunakan untuk mengukur laju aliran air, tetapi flowmeter ultrasonik multi-saluran mengukur lebih akurat karena memperoleh informasi laju aliran dari berbagai lokasi dalam profil air, sehingga lebih mendekati situasi laju aliran sebenarnya. Kecepatan aliran dihitung dari waktu tempuh pada jarak tetap dan tidak dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti suhu air, tekanan, dan komposisi fluida.

Ultrasonik meteran aliran air Memiliki akurasi yang sangat tinggi pada rentang aliran yang sangat luas tanpa kehilangan tekanan di dalam pipa. Karena tidak ada bagian yang bergerak, pengukur aliran ultrasonik memiliki kinerja yang sangat stabil sebagai pengukur aliran non-invasif. Secara umum, pengukur aliran air non-invasif memiliki keunggulan utama berikut dibandingkan jenis pengukur aliran lainnya: pengukur aliran tanpa bagian yang bergerak, pengukur aliran tanpa kontak, tidak ada kehilangan tekanan; rasio turndown yang luas; pengukuran dua arah; tidak memerlukan perawatan berkala; pekerjaan perpipaan yang sederhana diperlukan untuk pemasangan; stabil dan tahan lama.

Tidak ada kehilangan tekanan, tidak ada bagian yang bergerak, pengukur aliran non-kontak, memiliki rentang aliran yang luas.

Pengukur aliran air ultrasonik yang dipasang dengan penjepit

Transduser penjepit

Pengukur aliran ultrasonik metode Doppler dan metode transmisi waktu memiliki pemasangan penjepit; dapat dijepit pada pengukur aliran air. Pengukur aliran non-invasif tidak menembus dinding pipa dan probe-nya tidak bersentuhan dengan air. Pengukur aliran non-invasif ini memiliki keunggulan dalam mengukur cairan korosif, tetapi akurasinya rendah dan tidak dapat memenuhi persyaratan akurasi tinggi.

Pengukur aliran tipe penjepit memiliki persyaratan khusus pada pipa pemasangannya.

Flowmeter tipe clamp-on harus mematuhi secara ketat prosedur pengoperasian berikut:
✅ Bahan pipa yang akan diukur harus sesuai untuk transmisi gelombang suara;
✅ Permukaan pemasangan harus bersih dan rapi;
✅Probe harus terhubung secara akustik ke bagian luar pipa (biasanya menggunakan gemuk atau epoksi);
✅Dinding bagian dalam pipa yang akan diukur harus bebas dari zat yang mampu menyerap gelombang suara.

Sebagai contoh, produsen flow meter menyediakan berbagai cara untuk memasang flow meter tipe penjepit guna memposisikan probe. Beberapa produsen memasang rakitan probe ke dinding luar pipa dengan menggunakan rel penyelarasan, tali pengikat, rantai penghubung, atau pemasangan permukaan untuk memasang seluruh modul ke pipa. Kecepatan suara yang merambat ditentukan oleh material yang dilewatinya, dan sudut pembiasan yang dihasilkan sangat bervariasi. Karena baik pipa maupun air dapat menghasilkan sudut pembiasan, sangat sulit untuk memposisikan probe secara akurat.

Selain itu, penempatan probe yang cocok untuk satu jenis fluida tidak akan cocok untuk fluida lain karena perubahan sudut pembiasan.
Setelah penempatan probe yang akurat selesai, probe harus dihubungkan secara akustik ke dinding luar pipa dengan gemuk atau epoksi. Permukaan penghubung yang kasar dapat menyebabkan probe terlepas dari dinding pipa, sehingga memengaruhi transmisi dan penerimaan pulsa antar probe. Untuk aplikasi transfer kepemilikan, flow meter ultrasonik tipe clamp-on tidak memiliki akurasi dan stabilitas yang dibutuhkan.

Permukaan sambungan yang kasar dapat menyebabkan kinerja yang buruk pada flow meter ultrasonik tipe penjepit.

Spesifikasi alat pengukur aliran air non-invasif

• Pengukur aliran air non-invasif dapat berupa pengukur aliran air invasif yang dipasang di dinding, pengukur aliran air portabel, atau pengukur aliran air genggam;
• Aliran air maju dan mundur dapat diukur dan dicatat dalam data menggunakan flow meter non-intrusif.
• Berbagai protokol komunikasi tersedia untuk pemancar flow meter non-invasif, seperti 4-20mA, pulsa, relai, RS485, dan Modbus. Flow meter dapat mengirimkan data ke PC atau cloud melalui protokol tersebut untuk mewujudkan Internet of Things. Protokol komunikasi ini cocok untuk berbagai kondisi lingkungan.

Berikut informasi teknis mengenai pengaturan MODBUS RS485 pada flow meter ultrasonik non-invasif: Pengaturan MODBUS RS485>

• Transmiter aliran memiliki pencatat data bawaan untuk menyimpan data pengukuran air dan data tersebut dapat diekspor ke komputer. Data inspeksi pipa dapat diekspor dalam inspeksi pemeliharaan. Data tersebut mencakup waktu, laju aliran air, total aliran air, aliran air maju dan mundur, dan interval waktu pengukuran dapat diatur, yang cocok untuk pekerjaan inspeksi pipa dan pemantauan aliran air.
• Berbagai cara untuk memasang probe ultrasonik aliran non-invasif, seperti rantai penghubung, rel penyelarasan, atau tali pengikat. Pengukur aliran non-kontak untuk memiliki kehilangan tekanan nol.

• Meter aliran air non-invasif menggunakan transduser penjepit agar tidak merusak pipa air dan tidak menyebabkan kebocoran pipa air.
• Ukuran pipa air dari DN32 hingga DN2000, ukuran permintaan normal adalah meteran aliran air non-invasif 1 inci, sensor aliran ultrasonik 2”, 3”, 4 inci, DN100, 6 inci, meteran aliran penjepit 8 inci, 10”, 12 inci atau DN300.
• Rentang Kecepatan Air: ±0,01 m/s~±12,0 m/s

Berikut kami lampirkan video cara memasang flow meter ultrasonik non-invasif >>