Turbine Flow Meter Working Principle

 

Turbin flow meter adalah alat yang memiliki kegunaan sebagai alat pengukur kecepatan. Kecepatan tersebut dikalibrasi  dalam menghasilkan aliran volumetric cairan dan gas dalam sebuah pipa. Pengoprasian flow meter berdasarkan pada nilai kecepatan rotor bebas. Bagian rotor blades atau baling-baling berfungsi sebagai pemotong medan magnet yang terbentuk oleh bagian magnet permanen yang terpasang pada pick up dalam bodi flow meter. Setiap rotornya dapat memotong medan magnet pulsa induksi pada kumparan pick up. 

 

Ini memungkinkan turbin flow meter bisa menghasilkan jumlah pulsa yang hampir sama pada setiap satuan volume aliran. Satuan volume pulsa tersebut kemudian yang telah terkalibrasi disebut faktor meter. Pulsa density (jumlah pulsa) mengikuti jumlah baling-baling yang ada di bagian rotor. Ini dapat ditambahkan, namun pada memiliki batasan tertentu. Caranya dengan meningkatkan artifisial untuk hasilkan output berupa frekuensi tinggi. Namun, meski dilakukan kontrol secara ketat, hal ini tidak memungkinkan alat dapat melakukan perhitungan akurat. Untuk  itu, turbin flow meter tersebut harus dikalibrasi secara individual selama penggunaan arus yang dibutuhkan suatu ruangan. 

 

Flow Meter untuk Mengukur Aliran

flow meter memiliki pengertian sebagai sebuah alat untuk mengukur aliran. Jenis dan tipe dari alat ini terdiri dari banyak alat untuk disesuaikan penggunaanya dengan teknologi yang mengikutinya. Fungsi dari alat tersebut untuk melakukan pengukuran. Sistem aliran dari suatu zat berupa fluida liquid, gas ataupun zat padat akan diukur dengan sistem tertutup atau terbuka dalam besaran flow tae atau debit aliran. Setiap zat yang membutuhkan pengukuran akan disesuaikan dengan jenis flow meter untuk digunakan.

Sebelum memilih sebuah flow meter, terlebih dahulu harus dilakukan riset lapangan sebelum memilih jenis yang cocok untuk dipasang. Ini harus berdasarkan pada tujuan pengukuran, jenis fluida dan cara kerja dari alat pilihan. 

 

Jenis Flow Meter yang Perlu Diketahui

Berbagai jenis flow meter beredar luas di pasaran untuk memenuhi berbagai kebutuhan dalam hal pengukuran fluida cair, padat maupun gas. Beberapa di antaranya dapat dilihat setelah ini yakni:

 

A. Jenis Flow Meter Tetap

 

1. Droppler Flow Meter

Droppler ini adalah jenis doppler shif yang melakukan pengukuran dengan menggunakan suatu gelombang kontinu terhadap frekuensi atau variasi perubahan. Ini terjadi di dalam doppler shift yang dilakukan pengukuran menggunakan suatu getaran. 

 

2. Vortex Flow Meters

Jenis ini terdiri dari sensor aliran yang bisa beroperasi dengan tujuan untuk merasakan variasi tekanan. Vortex shedding dari fluida berfungsi dalam mengubah variasi tekanan menjadi sinar sensor aliran. Ini akan menghasilkan output sinyal listrik dengan tekanan bervariasi. 

 

3. PD Meter

Positive Displacement merupakan jenis pengukur aliran dengan kebutuhan berupa fluida dalam memindahkan komponen. Pemindahan dilakukan secara mekanis untuk pengukuran aliran. Laju aliran tersebut akan bergerak dengan cara membagi media menjadi volume terukur dan tetap. Pada dasarnya menentukan kompensasi suhu dan tekanan yang tepat akan membuat massa aliran dimungkinkan terjadi pengukuran secara akurat. 

 

4. Orifice Flow Meter

Jenis selanjutnya adalah orifice dengan prinsip kerja menggunakan sistem pressure difference dan bisa pula digunakan dalam temperature tinggi atau tekanan tinggi. Ini diaplikasikan dalam aliran steam yang bisa mengukur zat liquid dan gas. Bahan pembuatannya dari UPVC, PE dan PTFE/PP dapat digunakan pada aliran yang sifatnya korosif. Jenis Orifice dimungkinkan juga dapat digunakan pada cairan dengan material cukup berat atau kental seperti gas dengan humidity tinggi. 

 

5. Laminar Mass Flowmeter

Laminar mass mempunyai hubungan linear antara volumetric laju aliran udara dengan tekanan diferensial.  Pada tekanan diferensial ini memiliki laju aliran pengenal sifatnya rendah. Akibatnya tidak akan mempengaruhi karakteristik bagian uji. 

 

6. Glass Tube Flow Meter 

Tipe selanjutnya adalah glass tube ini pengaplikasiannya dipasang menggunakan sistem, vertikal. Selain itu, besarannya dapat dilihat langsung pada tabung kaca dari bahan pyrex glass. Ini akan membuatnya tidak terlalu membutuhkan area yang begitu luas. Dalam pengaplikasiannya hanya mampu pada temperatur paling tinggi 120 derajat.  Ini dapat digunakan pada fluida gas dan liquid. Jika menginginkan tekanan lebih tinggi bisa pilih dari bahan metal. 

 

7. Thermal Mass Flow Meters

Pengukur aliran massa termal ini bisa dapat dikubur. Instrumen dalam pengukuran dilakukan dalam saluran tertutup. Banyak yang menggabungkan pengukur aliran massa, elektronik dan katup berdasarkan pada desai tersebut. Pengukur aliran massa termal ini bisa disusun dengan mengukur perbedaan suhu yang ada di bagian chip MEMS dari silicon. Bisa pula melakukan pengukuran melalui panas yang dialiri di permukaan fluida mengalir. 

 

8. Coriolis Mass Flow Meter

Fluida akan dipompa melalui Coriolis mass dan tabung akan berputar sedikit. Lengan tempatnya akan mengalir dengan cara menjauh dari sumbu rotasinya serta harus dikerahkan gaya pada fluidanya. Ini tujuannya sebagai peningkatan momentum sudut. Kemudian, akan didorong kembali ke sumbu rotasi agar gaya fluida bisa menekuk ke depan. Cairan akan mengalir pada dua tabung parallel. Frekuensi getaran dapat mengikuti ukuran pengukur antara 80 hingga 1000 Hz. 

 

9. Variable Area Flowmeter

Ini Merupakan pengukur aliran pada bidang  industri untuk mengukur laju aliran berupa cairan dan gas. Bagiannya tersusun dari tabung dan pelampung. Pengoperasiannya berdasarkan prinsip area variable. Semakin besar suatu aliran maka pelampung akan dinaikkan. Dalam menaikkan pelampung harus berbanding lurus dengan debit aliran yang dikombinasi dengan daya apung. Gerakan ke atas atau ke bawah pelampung akan sebanding dengan laju aliran fluida dengan luas lingkaran antara dinding tabung dan pelampungnya. Dalam mencapai posisi stabil dalam tabung, ini terjadi ketika gaya ke atas diberikan fluida sama dengan gaya gravitasi ke arah bawah yang dihasilkan dari berat pelampung jika terjadi perubahan pada laju aliran, maka akan mengganggu keseimbangan gaya. 

 

10. Turbin Flow Meter 

Jenis selanjutnya adalah turbin flow meter. Jenis ini cukup banyak digunakan karena sistem pengoperasiannya cukup mudah. selain itu perawatannya juga tidak susah, lebih hemat biaya dan berbagai keunggulan lainnya. 

 

B. Jenis Flow Meter Portable

 

1. Ultrasonic Flow Meter Gas

Jenis flow meter ultrasonic termasuk jenis yang portable artinya dapat di bawa ke mana saja. Ini dapat digunakan dalam mengukur kecepatan, flow rate serta volume aliran yang penggunaannya sangat sederhana. 

 

Prinsip Kerja Turbine Flow Meter

 

 

Turbin flow meter dibangun dengan prinsip kerja woltman rotating vane meter. Dengan prinsip tersebut di dalam alat ini akan ditemui bagian vane atau turbin atau impeller. Bagian ini akan berputar pada saat fluida mengalir ke dalam flow meter. Fungsi utama dari jenis ini juga sama dengan jenis lainnya yakni berfungsi dalam melakukan perhitungan volume aliran atau debit aliran. Bagiannya terdiri dari tabung dan rotor pemintal yang dipasang dalam arah arus sejalan. Turbin flow meter memiliki prinsip kerja yang cukup sederhana. Pertama cairan akan mengalir ke bagian turbin lalu akan ke bagian bilahnya untuk menghasilkan gesekan dan akan membuat bagian turbin berputar. 

 

Faktor Untuk Kalibrasi Turbin Flow Meter

Faktor kalibrasi konstan tergantung pada nilai Reynolds. Nilai ini berarti sebuah nilai yang bisa mengalami perubahan akibat viskositas dan perubahan laju aliran. Namun, pada nilai Reynolds tinggi ketergantungannya kecil sehingga meteran non linearitas bisa diminimalisir. Bilangan Reynolds dapat dipengaruhi oleh aliran linear dan output per unit volume perubahan yang terdapat pada bagian linear batas range. Ini karen turbin flow meter tersebut sebagai viskositas yang bisa meningkat dalam ukuran tertentu permeternya. Bagian-bagian pada diantaranya body, rotor hub assembly, support (tube, palate, vane), locking (tab dan pin), bearing housing, junction box/pre-amp serta bagian penting lainnya yang menyusun komponen tersebut.