Pengembangan alat pengukur aliran air non invasif

Alat ukur aliran air non invasif menggunakan teknologi pengukuran aliran ultrasonik; transduser alat ukur aliran sering kali berupa jenis yang dijepit tanpa mengganggu saluran pipa air, kita sering melihat alat ukur aliran ultrasonik portabel, alat ukur aliran ultrasonik genggam, atau alat ukur 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 flowmeter Doppler . Namun, pada tahap awal, teknologi flowmeter air non invasif diterapkan dalam banyak aplikasi yang tidak tepat yang mengakibatkan hasil pengukuran yang buruk. Bertahun-tahun kemudian, beberapa aplikasi yang lebih berhasil telah dipromosikan, dan pengukuran aliran air ultrasonik dengan teknologi non invasif secara bertahap telah diakui oleh pengguna. Pada saat yang sama, kemampuan unit pemrosesan elektronik flowmeter ultrasonik telah ditingkatkan dalam beberapa dekade terakhir dengan peningkatan tingkat teknis industri elektronik. Dengan pengembangan yang berkelanjutan, peningkatan ini tidak hanya memperluas bidang aplikasi flowmeter Doppler, tetapi juga membuat flowmeter ultrasonik transit waktu diterapkan pada berbagai aplikasi, dan dapat memperoleh akurasi yang lebih tinggi, sehingga membuat teknologi flowmeter 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 mengukur hidrokarbon cair dengan flowmeter ultrasonik cair secara resmi diumumkan, yang secara efektif mempromosikan penerapan flowmeter ultrasonik cair dalam minyak bumi dan produk-produknya.


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

Prinsip alat pengukur aliran air non invasif

Ada dua teknologi flowmeter ultrasonik yang umum di pasaran saat ini: flowmeter waktu transit dan flowmeter Doppler. Meskipun Flowmeter Non Intrusif dengan metode waktu transit 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 uniknya sendiri untuk pengukuran air limbah atau air kotor.

Pengukur aliran waktu transit dengan sensor aliran air non-invasif

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


Dalam kondisi air mengisi pipa dan diam, waktu pulsa ultrasonik ke dan dari transduser secara teoritis sama. Karena dalam cairan statis, kecepatan suara ultrasonik yang merambat 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 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 di profil air, sehingga lebih dekat dengan 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 cairan.

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

Penjepit pada meteran aliran air ultrasonik

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


Flowmeter jepit harus benar-benar mematuhi operasi berikut ini:
✅ Bahan pipa yang akan diukur harus sesuai untuk transmisi gelombang suara;
✅ Permukaan pemasangan harus bersih dan rapi;
✅Probe harus disambungkan secara akustik ke bagian luar pipa (biasanya digunakan gemuk atau epoksi);
✅Dinding bagian dalam pipa yang akan diukur harus bebas dari zat yang dapat menyerap gelombang suara.

Misalnya, produsen flow meter menyediakan berbagai cara untuk memasang penjepit pada flowmeter 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 dilalui gelombang suara ditentukan oleh material yang dilaluinya, dan sudut refraksi yang dihasilkan sangat bervariasi. Karena pipa dan air dapat menghasilkan sudut refraksi, sangat sulit untuk memposisikan probe secara akurat.

Selain itu, posisi probe yang berfungsi untuk satu fluida tidak akan berfungsi untuk fluida lain karena adanya perubahan sudut bias.
Bila posisi probe yang akurat telah selesai, probe harus disambungkan secara akustik ke dinding pipa luar dengan gemuk atau epoksi. Permukaan sambungan yang kasar dapat menyebabkan probe terlepas dari dinding pipa, yang memengaruhi transmisi dan penerimaan pulsa antara probe. Untuk aplikasi pemindahan tahanan, meteran aliran ultrasonik yang dijepit tidak memiliki akurasi dan stabilitas yang dibutuhkan.

Spesifikasi alat pengukur aliran air non invasif

• Alat ukur aliran air non invasif dapat dibuat menjadi alat ukur aliran air invasif yang dipasang di dinding atau alat ukur aliran air tipe portabel atau alat ukur aliran air genggam;
• Aliran air maju dan mundur dapat diukur dan dicatat datanya oleh meter Aliran Non Intrusif.
• Berbagai protokol komunikasi tersedia melalui pemancar pengukur aliran Non Invasif, seperti 4-20mA, pulsa, relai, RS485, Modbus. Pengukur aliran dapat mengirimkan data ke PC atau cloud melalui protokol untuk mewujudkan Internet of Things. Protokol komunikasi ini cocok untuk berbagai kondisi lingkungan.

Berikut ini adalah informasi teknis tentang pengaturan MODBUS RS485 dari flow meter ultrasonik non-invasif: Pengaturan MODBUS RS485>>


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



Pengukur aliran ultrasonik yang dipasang pada rel penyelarasan



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

Berikut ini kami lampirkan video cara pemasangan flow meter ultrasonik non invasif >>