Pengukur aliran massa termal dan pengukur aliran ultrasonik sama-sama banyak digunakan dalam pengukuran udara terkompresi di industri . Pilihan antara kedua opsi ini secara langsung memengaruhi akurasi pemantauan konsumsi energi, biaya operasi dan pemeliharaan, serta stabilitas produksi. Dalam artikel ini, kami telah membandingkan kedua teknologi tersebut dengan meneliti prinsip operasinya, karakteristik kinerja utama, serta pertimbangan instalasi dan penggunaan di dunia nyata. Kami juga akan memandu Anda melalui panduan praktis untuk membantu Anda memilih dan menerapkan solusi yang tepat.
1. Prinsip pengukur aliran massa termal
Seperti yang kita ketahui, kedua jenis flow meter ini memiliki prinsip pengukuran yang berbeda, yang secara langsung menentukan kondisi pengoperasian yang sesuai. Flow meter dispersi termal untuk aliran udara terkompresi bekerja berdasarkan prinsip konduksi termal dan menggunakan metode perbedaan suhu konstan untuk mengukur laju aliran massa udara terkompresi secara langsung. Sensor aliran massa udara terdiri dari dua resistor platinum tingkat referensi, satu memantau suhu udara terkompresi dan sensor suhu lainnya menjaga perbedaan suhu konstan. Laju aliran dikonversi berdasarkan laju disipasi panas. Salah satu keunggulan utamanya adalah tidak memerlukan kompensasi suhu dan tekanan tambahan, dan dapat langsung memperoleh data aliran massa.
2. Prinsip kerja pengukur aliran gas ultrasonik
Pengukur aliran ultrasonik untuk udara terutama menggunakan metode Waktu Tempuh (Time of Flight), yang memancarkan gelombang suara melalui transduser berpasangan di hulu dan hilir, dan menghitung kecepatan aliran menggunakan perbedaan waktu antara perambatan maju dan mundur. Pengukur aliran udara tekan tipe ultrasonik dirancang untuk pengukuran aliran udara tanpa kontak dan bahkan tanpa memotong pipa saat memasang sensor aliran udara, tanpa bagian yang bergerak di dalam pipa, dan cocok untuk kondisi kerja yang kompleks dengan diameter besar dan tekanan tinggi.
Inti dari pemilihan adalah mencocokkan parameter kinerja dengan kondisi operasi aktual. Tabel berikut ini secara jelas membandingkan indikator kinerja utama dari dua jenis flow meter, mencakup dimensi inti seperti akurasi, rasio rentang, ketahanan tekanan, dan ketahanan panas:
| Indikator Kinerja | Pengukur Aliran Udara Terkompresi Termal | Pengukur Aliran Udara Terkompresi Ultrasonik |
| Akurasi Pengukuran | ±1%FS, model presisi tinggi hingga ±0,5%FS | Tipe umum ±1%~±2,5%, tipe presisi tinggi ±0,5%~±1% |
| Rasio Rentang Aliran | Rasio tipikal 10:1~20:1, cocok untuk fluktuasi aliran kecil dan menengah. | Rasio 20:1~40:1, keunggulan jangkauan luas yang signifikan, cocok untuk fluktuasi aliran yang besar. |
| Rentang Ketahanan Tekanan | Tekanan standar ≤1,6MPa, model khusus hingga 4MPa | Tekanan standar ≤10MPa, cocok untuk pipa industri bertekanan tinggi. |
| Keluaran Sinyal | Mendukung sinyal arus 4-20mA, sinyal pulsa, beberapa dilengkapi komunikasi RS485. | Sinyal standar 4-20mA (akurasi 0,1%), dapat diperluas dengan modul transmisi nirkabel. |
Standardisasi pemasangan meteran aliran termal secara langsung memengaruhi akurasi pengukuran, dan intinya mengikuti prinsip "bagian pipa lurus yang disediakan + kedalaman penyisipan yang tepat". Meteran aliran massa termal tipe sisipan untuk udara memerlukan penyisipan ke dalam sumbu pipa, dan panjang batang pengukur disesuaikan dengan diameter pipa. Jika tidak dapat dimasukkan sepenuhnya, pabrikan perlu menyediakan koefisien kalibrasi untuk mengkompensasi kesalahan.
Pengukur aliran massa termal tipe sisipan:
1. Pemilihan: Bagian pipa lurus diperlukan sebelum dan sesudah flow meter, dengan bagian pipa lurus yang disediakan di bagian hulu dengan diameter ≥ 10 kali (10D), dan bagian pipa lurus yang disediakan di bagian hilir dengan diameter ≥ 5D, serta menghindari sumber gangguan seperti siku dan katup;
2. Dudukan tetap saat memasang flow meter massa tipe sisipan: Dudukan (yang biasanya disediakan oleh pemasok seperti silverinstruments.com) dilas ke bagian atas pipa, memastikan bahwa sumbu lubang tembus tegak lurus terhadap sumbu pipa;
3. Sambungan tertutup: Saat memasang katup bola khusus, gasket nilon harus digunakan untuk suhu sedang di bawah 100 ℃, dan gasket tembaga harus digunakan untuk suhu di atas 100 ℃. Perekat ulir pipa Loctite 567 dapat digunakan untuk penyegelan;
4. Pemasangan probe aliran massa termal: Kendurkan mur pengunci, masukkan probe ke dalam pipa ke posisi penempatan (probe biasanya berada di tengah pipa), putar batang penghubung untuk menyelaraskan panah dengan arah aliran, dan kencangkan mur;
5. Sambungan listrik untuk pemancar aliran massa termal digital: Sambungkan jalur sinyal 4-20mA sesuai dengan petunjuk manual dari silverinstruments.com, dan pastikan pelindung dan pentanahan yang tepat untuk menghindari interferensi elektromagnetik.
Instalasi pengukur aliran massa termal sebaris:
Pengukur aliran termal tipe inline lebih mudah dipasang dibandingkan dengan pengukur aliran massa termal tipe sisipan, dan sudah terpasang di bagian pipa khusus sebelum keluar dari pabrik. Cukup sambungkan pipa sesuai dengan standar flensa (GB/T9119-2000) untuk memastikan sumbu pipa horizontal dengan kesalahan ≤± 2,5 °. Namun, Anda harus meluruskan pipa sebelum dan sesudah pengukur aliran seperti pada pengukur aliran tipe sisipan.
Inti dari pemasangan flowmeter ultrasonik berfokus pada "tata letak transduser + bagian pipa lurus yang disediakan + perisai sinyal". Model metode perbedaan waktu perlu memastikan pemasangan transduser hulu dan hilir yang simetris, dan sudut antara arah perambatan gelombang suara dan sumbu pipa memenuhi persyaratan pabrikan. Poin operasional spesifik meliputi:
1. Bagian pipa lurus: Cadangkan bagian pipa lurus dengan panjang ≥ 10D di hulu dan ≥ 5D di hilir, dan perpanjang saat mendekati sumber gangguan;
2. Pemasangan transduser: Metode V dan Z dapat digunakan untuk pengaturan guna memastikan jalur perambatan gelombang suara tidak terhalang, dan permukaan pemasangan perlu dipoles hingga rata;
3. Perlindungan listrik: Saluran sinyal 4-20mA dan saluran daya dipasang secara terpisah, lapisan pelindung diarde di salah satu ujungnya, dan pencocokan impedansi adalah 0-1KW;
4. Debugging dan Kalibrasi: Setelah instalasi, parameter seperti diameter pipa dan ketebalan dinding perlu dimasukkan untuk mengoptimalkan akurasi pengukuran melalui kalibrasi di lokasi.
Selama pemasangan online, alat pelubang khusus dapat digunakan untuk mencapai pengoperasian tanpa henti. Selama pemasangan saat dimatikan, perlu dipastikan bahwa sumbu pengeboran konsentris dengan alas. Jika penyimpangannya terlalu besar, lubang dapat diperbesar untuk menyisakan ruang penyesuaian.
Untuk diameter pipa kecil dan menengah (seperti ukuran 1/8”, 1/4” atau 1/2”) dan pengukuran aliran kecil dengan presisi tinggi (seperti di laboratorium dan cabang pneumatik), meter/pengontrol aliran termal lebih disukai.
Pengukur aliran ultrasonik memiliki lebih banyak keunggulan pada pipa berdiameter besar (DN80 atau lebih), kondisi kerja bertekanan tinggi (>4MPa), atau lokasi industri dengan getaran hebat (seperti saluran keluar kompresor). Desain tanpa bagian yang bergerak dapat mengurangi frekuensi perawatan.
Dalam skenario pemantauan konsumsi energi, jika diperlukan akuisisi langsung data aliran massa, model termal lebih cocok; jika perlu mempertimbangkan beberapa pengukuran gas atau kondisi fluktuasi aliran tinggi, laju bit rentang lebar dari flowmeter ultrasonik lebih praktis.
Jika Anda tidak ingin memotong pipa atau mengebor lubang untuk memasang flowmeter gas termal pada pipa, Anda dapat mempertimbangkan flowmeter gas ultrasonik.
Sebagian pengguna tidak ingin menggunakan flow meter dalam jangka waktu lama dan hanya ingin mengukur aliran untuk sementara waktu. Mereka juga dapat memilih flow meter gas ultrasonik portabel.
Namun, alat pengukur aliran udara ultrasonik tanpa kontak sangat mahal, sehingga anggaran juga menjadi pertimbangan utama bagi pelanggan.
Pengukur aliran termal memerlukan pembersihan rutin pada probe sensor untuk menghindari penumpukan minyak dan debu dari udara bertekanan, yang dapat menyebabkan penurunan efisiensi konduktivitas termal.
Kunci untuk menjaga permukaan pemasangan flowmeter ultrasonik adalah mencegah kerak yang dapat memengaruhi transmisi gelombang suara. Pada saat yang sama, status sambungan jalur sinyal harus diperiksa secara berkala untuk mencegah penyimpangan pengukuran yang disebabkan oleh kelonggaran.
Kedua jenis peralatan tersebut memerlukan kalibrasi rutin terhadap akurasi keluaran sinyal 4-20mA untuk memastikan sinkronisasi dengan data sistem kontrol.
Kesalahan umum pada flowmeter termal adalah "penyimpangan pengukuran", yang sering disebabkan oleh kontaminasi probe atau bagian pipa lurus yang tidak memadai. Membersihkan probe dan menyesuaikan kembali posisi pemasangan dapat menyelesaikan masalah; Jika tidak ada sinyal keluaran, periksa kontinuitas catu daya dan sirkuit 4-20mA. Jika flowmeter ultrasonik menampilkan "sinyal lemah", hal ini sebagian besar disebabkan oleh penyimpangan pemasangan transduser atau adanya gelembung udara di dalam pipa. Menyesuaikan sudut transduser atau saluran pembuangan dapat mengembalikan operasi normal.
Ketika kadar uap air pada udara terkompresi terlalu tinggi, sensor termal rentan terhadap kondensasi, yang memengaruhi akurasinya dan memerlukan pemasangan alat pengering; Pengukur aliran ultrasonik perlu memperhatikan isolasi untuk menghindari pembentukan embun beku pada dinding bagian dalam pipa yang menghalangi perambatan gelombang suara.
Tidak ada keunggulan atau kekurangan absolut antara pengukur aliran udara termal dan ultrasonik. Intinya adalah menyesuaikan dengan persyaratan kondisi kerja: pengukur aliran termal dipilih untuk presisi tinggi, anggaran rendah, dan deteksi aliran jangka panjang, sedangkan pengukur aliran gas ultrasonik dipilih untuk laju aliran besar, tekanan tinggi, dan diameter besar atau pengukuran aliran udara portabel, tetapi biayanya sangat tinggi. Patuhi secara ketat persyaratan penampang pipa lurus dan spesifikasi penyegelan selama pemasangan, dan jaga kebersihan serta kalibrasi sinyal sensor fokus setiap hari untuk memaksimalkan stabilitas peralatan dan akurasi pengukuran.
Email
WA
Inquiry
