Prinsip Ultrasonic Flow Meter
Home » article » Prinsip Ultrasonic Flow Meter
Prinsip Ultrasonic Flow Meter
Posted by Rudy Wiratama in article, clamp on flow meter, digital flow meter, Flow measurement,flow meter air, flow meter liquid, flow meters, flowmasonic, hand held flow meter, portable flow meter, ufm, ultrasonic flow meter, ultrasonic flow sensor
Ultrasonic flow meter adalah flow meter yang dalam pengukurannya berdasarkan pada velocity dari fluid baik liquid maupun gas dengan menggunakan prisip kerja dari ultrasound.
Ultrasonic flow meter (UFM) merupakan meter jenis inferensial (mengukur secara tidak langsung) yang menentukan kecepatan alir cairan (liquid flow rate) dengan mengukur waktu transit pulsa suara frekuensi tinggi (high-frequency sound pulses) yang melintasi pipa aliran.
Ultrasonic transit time flow meter menggunakan transduser akustik (acustic transducer) yang dapat mengirim dan menerima pulsa akustik frekwensi tinggi. Transduser akustik ditempatkan pada kedua sisi pipa sedemikian hingga pulsa akustik bergerak melintasi pipa dalam arah diagonal.
Metode ultrasonic transit time flow meter didasarkan pada pengukuran selisih waktu transmisi pulsa akustik yang melintas pipa pada dua arah yang berlawanan. Sistem pengukurannya didasarkan pada kejadian dimana pulsa akustik yang melintasi pipa secara diagonal pada aliran searah membutuhkan waktu lebih cepat dibandingkan dengan pulsa akustik yang bergerak pada arah yang berlawanan dengan aliran. Perbedaan waktu antara kedua pulsa akustik tersebut sebanding dengan kecepatan alir rata-rata sepanjang lintasan pulsa akustik. dimana waktu tersebut didasrkan pada perhitungan sbb :
tA>B = L/(c + V Cos q)
Sedangkan pulsa akustik yang melintasi pipa dengan arah berlawanan dari arah aliran membutuhkan waktu:
TB>A = L/(c – V Cos q)
dimana :
L : panjang lintasan pulsa akustik
c : kecepatan suara dalam cairan ( tergantung pada jenis fluida )
q : sudut antara lintasan pulsa dan sumbu pipa
V : kecepatan rata-rata cairan dalam pipa.
Dari kedua persamaan di atas, diperoleh flow rater rata-rata fluida menjadi:
V = (L/2cosq) x (TB>A – TA>B )/( TB>A x TA>B)
Ultrasonic flow meter ada juga yang menggunakan jumlah transduser lebih dari 1 pasang, hal ini biasanya digunakan untuk mendapatkan jumlah lintasan yang banyak sehingga diperoleh lebih banyak informasi mengenai distribusi kecepatan aliran fluida pada pipa (flow profile) dengan tujuan meningkatkan akurasi ultrasonic flow meter.
Pengukuran flow rate dengan menggunakan metoda ultrasonic flow meter melibatkan beberapa bagian peralatan sesuai dengan fungsi dan tujuan seperti alat pengirim (transmitter) dan penerima (receiver) untuk frekuensi akustik. Pada elemen pengirim, transducer berfungsi mengubah tegangan listrik frekuensi tinggi menjadi getaran kristal (akustik). Sedangakan pada elemen penerima, transducer mengubah getaran kristal (akustik) menjadi sinyal listrik.
Berdasarkan metode installasi Ultrasonic Flow Meter dapat digolongkan ke dalam dua jenis yaitu :
Clamped-on dimana instalasinya ditempatkan di luar pipa
Inline dimana Instalasinya ditempatkan bersatu dengan pipa menggunakan flanges
Insertion dimana metode ini hampir sama dengan model inline
Keunggulan dari Ultrasonic Flow Meter :
Tidak ada penghalang di lintasan aliran, sehingga tidak ada pressure drop.
Tidak ada part bergerak (moving parts), sehingga tidak ada bagian parts yang aus yang menyebabkan maintenance cost rendah.
Model multi sensor mempunyai ketelitian lebih tinggi
Dapat digunakan untuk mengukur flow fluida yang korosif dan slurry.
Tersedia Model portable yang cocok untuk di bawah kemana mana untuk analisa dan diagnosa di lapangan.
Untuk model clamp on jika diaplikasikan pada ukuran pipa yang besar diatas 10 inchi akan lebih ekonomis dibandingkan dengan jenis flowmeter lainnya.
Kelemahan :
Biaya pengadaan awal : tinggi
Model single path (one-beam) tidak sesuai untuk pengukuran kecepatan aliran (flow velocity) yang bervariasi di atas range Reynolds numbers.
Untuk pengukuran pada ukuran kecil harganya sangat tinggi.
Jenis dan model Product Ultrasonic Flow Meter
Sebagai informasi flow meter yang banyak di pakai di industri mempunyai jenis yang berbeda beda tergantung jenis cairan, sistem instalasi sera tingkat akurasinya dan berikut ini jenis jenis serta model flow meter :
Flow Meter Portable
Flow meter portable mulai terkenal saat dikenalkanya flow meter jenis ultrasonic dimana cara penggunaan dan instalasinya cukup mudah dan cepat serta dapat dibawah kemana mana.
Portable flowmeter ini menggunakan jenis clamp on flow meter dimana sensor atau sering di sebut dengan transducer ultrasonic cukup di clamp pada permukaan luar pipa, Karena prosesn insatlasi tanpa memotong pipa atau melubangi pipa maka biaya instalasi dari flow meter clamp on sangat murah dan cepat.
Untuk jenis flow meter portable biasanya di lengkapi dengan data logger vaik itu secara internal maupun external dan untuk power karena sifatnya portable biasanya menggunakan battery yang bisa di charge dan umumnya battery mampu bekerja pada waktu cukup lama diatas 5 jam.
Info lebih lanjut product portable flow meter silahkan click
Clamp on Ultrasonic Flow Meter
Flowmeter ultrasonic merupakan tipe flow meter yang cara kerjanya mengukur kecepatan aliran fluida dengan menggunakan ultrasound sehingga dengan perhitungan volume yang mengalir bisa terbaca di transmitter ultrasonic.
Dengan menggunakan sensor ultrasonik atau sering disebut transducer ultrasonic flowmeter dapat mengukur kecepatan rata dari aliran fluida dalam pipa dengan cara mengukur rata rata perbedaan waktu antara waktu pengiriman signal dan penerimaan signal dengan arah aliran.
Info lebih lanjut product clamp on ultrasonic flowmeter silahkan click
Flowmeter Mass Flow Coriolis
Flowmeter coriolis adalah jenis flow meter yang secara teori menghitung kekuatan gaya/tenaga akibat adanya osilasi suatu sensor yang dilewati cairan dengan menggunakan perhitungan coriolis yang di konversi ke suatu aliran massa.
Coriolis flow meter secara real mempu menghitung massa aliran sehingga perubahan temperature dari aliran tidak banyak berpengaruh. Begitu juga persolan perubahan aliran karena instalasi atau sebab lain yang berakibat aliran tidak laminer serta terjebaknya udara atau gas dalam aliran tidak memeengaruhi akurasi. Berbeda dengan sifat flow meter yang menghitung volume dimana mass flow meter bisa mengabaikan berat dari udara atau gas yang terjebak dalam aliran.
Info lebih lanjut product coriolis mass flow meter silahkan click
Flow Meter Electromagnetic
Flowmeter electromagnetin yang sering disebut magnetic flow meter atau magmeter merupakan jenis flow meter yang cara kerjanya menggunakan hukum faraday. Karena sifat kerjanya seperti itu maka magnetic flow meter hanya bisa kerja pada cairan yang mempunyai konduktifitas pada tingkatan tertentu dan umumnya pada kisaran minimal 20 micro siemens
Info lebih lanjut product Electromagnetic flow meter silahkan click
Turbine Flow Meter
Vortex Flow Meter
Positive Displacement Flow Meter
Variable Area Flow Meter
Insertion Flow Meter
Flow Meter Open Channel
Open channel flow meter adlah flow meter yang dapat diaplikasikan untuk mengukur aliran pada sistem saluran terbuka seperti pada kanal, sungai atau parit.
Pada dasrnya flow meter open chanel ini menghitung kecepatan aliran dengan mempertimbangkan ketinggian permukaan. Untuk pengukuran kecepatan aliran bisa menggunakan transittime flow meter atau Magnetic flow meter. Sedangkan untuk ketinggian permukaan aliran menggunakan ultrasonic level sensor
Penggabungan velociti dengan luas penampang bisa menghasilkan kapasitas aliran atau flow rate aliran dalam kanal.
Info lebih lanjut product Open Channel Flow Meter silahkan click