Lima Jenis Pengukur Aliran
Mengukur laju aliran merupakan langkah krusial, terutama saat bekerja di pabrik industri besar karena dapat menunjukkan kerugian atau keuntungan suatu bisnis. Untuk mengukur laju aliran, baik berdasarkan massa maupun volume, digunakan alat yang disebut flow meter. Alat ini bekerja dengan mengukur jumlah cairan yang mengalir melalui pipa.

Flow meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur banyaknya fluida yang mengalir melalui pipa
Apa Fungsi Flow Meter?
Pengukur aliran digunakan dalam berbagai aplikasi untuk mengukur laju aliran massa atau volume. Penggunaan spesifik pengukur aliran menentukan kapasitas dan gayanya. Fluida cair dan gas diukur dengan laju aliran massa atau volume karena keduanya berkaitan dengan densitas suatu material. Dalam persamaan m=Q xp, Q adalah laju aliran volume, sedangkan massa adalah m.

Pengukuran volume atau aliran massa dengan flow meter
Lima Jenis Flow Meter yang Berbeda
Terdapat beberapa jenis flow meter, tergantung pada penggunaan, desain, material, dan jenis fluidanya. Namun, terdapat lima jenis utama flow meter, yaitu:
1) Pengukur Aliran Tekanan Diferensial
Meter ini mengukur tekanan diferensial ketika aliran cairan berbanding lurus dengan akar kuadrat tekanan diferensial yang dihasilkan. Meter ini juga memiliki komponen primer dan sekunder. Komponen primer menciptakan perubahan energi kinetik secara keseluruhan dengan menggunakan tabung pilot, pelat orifice,
flow meter seimbang , nosel aliran, atau beberapa flow meter venturi. Kemudian, komponen sekunder mengukur tekanan diferensial untuk memberikan sinyal. Jenis meter tekanan ini mencakup sekitar dua puluh persen dari keseluruhan flow meter, dan paling umum digunakan dalam industri gas/minyak. Industri lain yang menggunakan flow meter tekanan diferensial adalah perusahaan minuman, farmasi, kertas, pertambangan, HVAC, dan aplikasi kimia.
2) Pengukur Aliran Perpindahan Positif (PD)
Meter PD mengukur volume di area yang terisi cairan, mendorong cairan ke depan, lalu mengisinya kembali. Ini menghitung jumlah cairan yang dipindahkan. Alih-alih meter lain yang mengukur elemen lain dan kemudian mengonversi angka menjadi laju aliran, meter ini mengukur aliran aktual fluida di dalam meter. Di sini, outputnya berhubungan langsung dengan volume cairan yang melewati meter aliran. Jenis-jenis meter PD meliputi
meter aliran roda gigi oval , meter tipe baling-baling putar, meter piston, meter cakram ulir, dan lainnya. Ini adalah jenis meter aliran yang paling akurat, paling sering digunakan dalam memindahkan cairan dan oli seperti hidrolik atau bensin. Meter ini juga digunakan di rumah untuk aplikasi gas atau air.

Pengukur aliran perpindahan positif
Keuntungan menggunakan flow meter perpindahan positif
✅ Pengukur aliran presisi tinggi, pengukur aliran PD secara langsung mengukur volume cairan tetap melalui cara mekanis, sehingga akurasinya sangat tinggi, akurasi dapat mencapai 0,2% ~ 0,5%
✅ Tidak sensitif terhadap perubahan viskositas: Tidak seperti
flow meter turbin atau flow meter vortex, akurasi flow meter volumetrik relatif kurang terpengaruh oleh perubahan viskositas fluida. Flow meter ini sangat cocok untuk mengukur fluida dengan viskositas tinggi seperti minyak berat, minyak pelumas, sirup, resin,
aspal , lelehan polimer, dll. Dalam aplikasi ini, akurasi flow meter jenis lain akan menurun secara signifikan.
✅ Sangat populer dalam situasi di mana pengukuran presisi tinggi diperlukan untuk serah terima perdagangan (seperti minyak, gas cair, bahan baku kimia).
✅ Kinerja
pengukuran aliran rendah yang sangat baik:
Karena prinsip pengukurannya didasarkan pada perpindahan fluida aktual, flow meter perpindahan positif dapat mempertahankan akurasi tinggi bahkan pada laju aliran yang sangat rendah. Flow meter ini memiliki sensitivitas rendah terhadap kecepatan aliran fluida. Sangat cocok untuk mengukur aliran kecil atau aliran intermiten.

Pengukur aliran pengukuran aliran kecil
✅ Persyaratan rendah untuk bagian pipa lurus:
Prinsip pengukurannya kurang terpengaruh oleh distribusi kecepatan fluida, sehingga biasanya tidak memerlukan pipa lurus hulu dan hilir yang panjang seperti meter aliran turbin atau meter aliran magnetik untuk menstabilkan medan aliran. Hal ini menjadikannya lebih menguntungkan dalam situasi dengan ruang instalasi terbatas.
Keterbatasan flow meter perpindahan positif
× Kehilangan tekanan: Karena kebutuhan fluida untuk mendorong bagian-bagian internal yang bergerak (roda gigi, rotor, piston, dll.), sejumlah kehilangan tekanan akan dihasilkan, biasanya lebih tinggi daripada pengukur aliran elektromagnetik atau
pengukur aliran ultrasonik .
× Persyaratan kebersihan: Untuk jenis dengan jarak bebas presisi seperti roda gigi elips dan piston berputar, partikel padat atau kotoran dalam fluida dapat menyebabkan peningkatan keausan, kemacetan, atau penurunan akurasi. Filter perlu dipasang.
× Persyaratan perawatan: Ada bagian-bagian yang bergerak di dalamnya yang mungkin mengalami keausan setelah pengoperasian jangka panjang, memerlukan perawatan rutin, kalibrasi, dan kemungkinan penggantian komponen (seperti bantalan dan segel poros).
× Getaran dan denyut: Bagian mekanis yang bergerak dapat menghasilkan getaran atau kebisingan, dan denyut fluida juga dapat memengaruhi kinerja dan masa pakainya.
× Tidak cocok untuk diameter pipa besar dan laju aliran besar: Karena ukuran dan kekuatan struktur mekanisnya, biasanya tidak cocok untuk diameter pipa dan laju aliran yang sangat besar; ukuran maksimum untuk perpindahan positif adalah sekitar 10 inci.

Pengukur aliran perpindahan positif 10 inci
3) Pengukur Aliran Kecepatan
Pengukur aliran ini mengukur kecepatan aliran cairan untuk menentukan laju aliran volumetrik. Pengukur ini kurang sensitif jika dan ketika bilangan Reynolds suatu cairan lebih besar dari 10.000. Jenis-jenis pengukur aliran ini meliputi pengukur aliran roda dayung, pengukur aliran turbin, pengukur aliran vortex shredding, pengukur aliran sonik/ultrasonik, dan
pengukur aliran elektromagnetik .
Pengukur aliran tipe kecepatan- Pengukur aliran turbin
Flowmeter turbin menggunakan fluida untuk menggerakkan turbin, dan kecepatannya sebanding dengan laju aliran. Bilah yang berputar memotong kumparan induksi magnetik untuk menghasilkan sinyal pulsa, yang kemudian dikonversi untuk mendapatkan laju aliran.
Keuntungan:
✅ Presisi tinggi (± 0,5%), rasio jangkauan luas (10:1)
✅ Respon cepat (level milidetik), cocok untuk aliran berdenyut
✅ Struktur kompak dengan kehilangan tekanan minimal
✅ Flow meter biaya harga rendah
Kekurangan:
× Bantalan rentan terhadap keausan (memerlukan perawatan rutin)
× Persyaratan kebersihan media yang tinggi (partikel padat dapat menyumbat bilah)
× Sangat dipengaruhi oleh viskositas (penurunan akurasi cairan viskositas tinggi)
Aplikasi umum:
Industri Perminyakan/Kimia: Pengukuran Perdagangan Minyak Jadi dan Gas Cair, solar, minyak tanah
Pengolahan air: pemantauan aliran air keran tinggi, air bersih, air minum
Energi: pengukuran di stasiun pengatur tekanan gas alam
Obat: Kontrol Pengisian Cairan Bersih.pelarut
Skenario yang berlaku: media aliran bersih, viskositas rendah (<10cP), stabil; Dilarang untuk cairan yang mengandung kotoran dan zat korosif
Pengukur aliran tipe kecepatan-pengukur aliran magnetik
Prinsip
flowmeter elektromagnetik : Berdasarkan hukum induksi elektromagnetik Faraday, fluida konduktif memotong garis induksi magnetik untuk menghasilkan gaya gerak listrik induksi (E=BDv), gaya gerak listrik sebanding dengan laju aliran, dan laju aliran dihitung dengan deteksi elektroda.
Keuntungan:
✅ Komponen aliran tanpa hambatan: kehilangan tekanan nol, cocok untuk cairan korosif/mengandung partikel, seperti HCL, H2SO3, larutan NaOH, bubur, air limbah
✅ Presisi tinggi (± 0,5%), rasio jangkauan luas (20:1)
✅ Pengukuran dua arah, tahan tekanan tinggi (hingga 40MPa)
Kekurangan:
X Hanya mengukur cairan konduktif (konduktivitas> 5 μ S/cm), tidak dapat mengukur minyak, cairan organik.
Gelembung X memengaruhi akurasi
X Tidak dapat mengukur aliran gas dan aliran uap
Aplikasi umum:
Pengolahan air: pengukuran air limbah/air baku
Industri kimia: pemantauan transportasi asam/alkali/bubur
Makanan: Minuman/Susu Pipa
Metalurgi: kontrol aliran bubur
Pengukur aliran tipe kecepatan
- Pengukur aliran pusaran Prinsip
flowmeter vortex : Ketika fluida mengalir melalui fluida resistif (generator vortex), vorteks teratur (Vortex Karman) dihasilkan secara bergantian di kedua sisi. Frekuensi vorteks sebanding dengan kecepatan aliran, dan laju aliran dihitung dengan mendeteksi frekuensi tersebut melalui sensor.
Keuntungan
✅ Tidak ada bagian yang bergerak: Tahan aus, biaya perawatan rendah
✅ Media yang dapat diaplikasikan secara luas: gas/cairan/uap dapat diukur
✅ Rasio jangkauan luas (10:1), tahan suhu tinggi (kurang dari 450°C)
Kekurangan
X Kecepatan aliran rendah dengan akurasi buruk (perlu> 0,5 m/s)
X Sensitivitas getaran (memerlukan pemasangan braket peredam getaran)
X Persyaratan tinggi untuk bagian pipa lurus (20D pertama dan kemudian 5D)
Aplikasi umum
Pengukuran uap: Jaringan pipa uap boiler/industri (uap jenuh/super panas)
Energi: Penyelesaian Perdagangan Gas Alam/Udara Terkompresi
Industri kimia: pemantauan aliran pelarut/gas cair
Pemanasan: Pengukuran sistem sirkulasi air panas
4) Pengukur Aliran Massa
Meteran ini paling baik digunakan dalam proses yang berkaitan dengan massa karena mengukur gaya yang dihasilkan dari percepatan massa. Secara rinci, gaya dicatat sebagai pergerakan massa per satuan waktu, alih-alih volume per satuan waktu. Subtipe meteran aliran massa meliputi
meteran aliran dispersi termal dan meteran aliran massa Coriolis. Penggunaan paling umum untuk meteran ini berkaitan dengan industri kimia dan gas. Bidang penggunaan lainnya adalah pembangkit listrik, pertambangan, farmasi, dan air limbah.
Pengukur aliran massa termal
Prinsip
Pengukur Aliran Gas Termal : Berdasarkan prinsip difusi termal, perbedaan suhu antara sensor pemanas dan sensor suhu bervariasi dengan laju aliran gas, dan laju aliran dihitung dengan mengukur perbedaan suhu atau perubahan daya pemanas.
Keuntungan:
✅ Tidak ada bagian yang bergerak: bebas perawatan, tahan getaran
✅ Sensitivitas kecepatan aliran sangat rendah (diukur dari 0,05m/s)
✅ Rasio jangkauan sangat lebar (100:1), dengan persyaratan rendah untuk bagian pipa lurus
Kekurangan:
X Hanya berlaku untuk gas (cairan/uap tidak valid)
Hasil pengukuran gas X dipengaruhi oleh komposisi gas
X Kondisi debu/kabut minyak yang tinggi dapat dengan mudah mengontaminasi probe
Aplikasi umum:
Perlindungan Lingkungan: Pemantauan Emisi Gas Buang/Gas Buang (Sistem CEMS)
Energi: Pengukuran aliran udara terkompresi/gas alam
Semikonduktor: Pengukuran gas khusus dengan kemurnian tinggi (Ar/N₂)
HVAC: Kontrol aliran saluran pasokan udara
Pengukur aliran Coriolis
Prinsip
flowmeter massa Coriolis : Ketika fluida mengalir melalui tabung pengukur yang bergetar, gaya Coriolis dihasilkan, yang menyebabkan pergeseran fasa pada dinding tabung. Pergeseran ini sebanding dengan laju aliran massa fluida, dan laju aliran dihitung dengan mendeteksi perbedaan fasa melalui sensor (mengukur densitas secara sinkron).
keuntungan:
✅ Mengukur laju aliran massa secara langsung (non konversi volume) dengan akurasi yang sangat tinggi (± 0,1%)
✅ Pengukuran multiparameter: pengukuran sinkron aliran massa, kepadatan, suhu, laju aliran volume
✅ Media yang dapat diaplikasikan secara luas: cairan/gas/bubur/cairan dengan viskositas tinggi
Kekurangan:
X Biaya sangat tinggi (3-5 kali lebih mahal daripada flow meter lainnya)
X Kehilangan tekanan tinggi (karena struktur kompleks yang mengakibatkan hambatan aliran tinggi)
X Diameter pipa besar dibatasi, ukuran maksimal DN250
Aplikasi umum:
Industri petrokimia: serah terima perdagangan minyak mentah, pengukuran aditif yang tepat
Makanan dan obat-obatan: rasio sirup/molase/lotion
Energi: Pemantauan aliran kualitas LNG
Penelitian: Analisis Eksperimental Aliran Multifase
5) Pengukur Aliran Saluran Terbuka
Meter saluran terbuka mengukur cairan di dalam saluran terbuka seperti bendung, saluran air, atau takik-V. Ini adalah luapan, yaitu struktur bendungan, yang memungkinkan cairan dalam jumlah kecil atau sangat pekat mengalir bebas, tergantung pada ukuran dan bentuk strukturnya. Meter aliran saluran terbuka memungkinkan pembacaan laju aliran diukur. Penggunaan paling umum dari meter aliran ini adalah di lingkungan cairan yang mengalir bebas, seperti sungai, aliran air, sistem pembuangan limbah/air limbah, atau saluran irigasi.

Pengukur aliran saluran terbuka untuk saluran air irigasi
Produk Terkait: