Bab II LANDASAN TEORI
II.6 Jenis Alat Ukur Aliran Fluida
Jenis alat ukur aliran fluida yang paling banyak digunakan diantara alat ukur lainnya adalah alat ukur aliran fluida jenis beda tekanan. Hal ini dikarenakan oleh konstruksinya yang sederhana dan pemasangannya yang mudah. Alat ukur aliran beda tekanan dibagi atas empat jenis :
1. Venturi Meter 2. Plat Orifice 3. Nozzle 4. Pitot Tube
II.6.1. Tabung Venturi
Tabung Venturi adalah suatu alat yang terdiri dari pipa dengan penyempitan dibagian tengah yang dipasang di dalam suatu pipa aliran untuk mengukur kecepatan aliran suatu zat cair. Fluida yang digunakan pada venturi meter ini dapat berupa cairan gas dan uap.
Tabung Venturi ini merupakan alat primer dari pengukuran aliran yang berfungsi untuk mendapatkan beda tekanannya dapat dilihat pada gambar II-7. Sedangkan alat untuk menunjukkan besaran aliran fluida yang diukur atau alat sekundernya adalah manometer tabung U. Tabung Venturi memiliki kerugian praktek tertentu karena harganya mahal, memerlukan ruang yang besar dan rasio diameter throatnya dengan diameter pipa tidak dapat diubah.
Untuk sebuah tabung venturi tertentu dan sistem manometer tertentu, kecepatan aliran yang dapat diukur adalah tetap sehingga jika kecepatan aliran maka diameter throatnya dapat diperbesar untuk memberikan pembacaan yang akurat atau diperkecil untuk mengakomodasi kecepatan aliran maksimum yang baru.
Pada venturi ini fluida masuk melalui bagian inlet dan diteruskan kebagaian inle cone. Pada bagian inlet ini ditempatkan titik pengambilan tekanan awal. Pada bagian inlet cone fluida akan mengalami penurunan tekanan yang disebabkan oleh bagian inlet cone yang berbentuk kerucut atau semakin mengecil kebagian throat. Kemudian fluida akan masuk kebagian throat, pada bagian throat inilah tempat-tempat pengambilan tekanan akhir dimana throat ini berbentuk bulat datar. Laju fluida akan melewati bagian akhir dari tabung venturi yaitu outlet cone. Outlet cone ini berbentuk kerucut dimanan bagian kecil berada pada throat dan pada outlet cone ini tekanan akan kembali normal.
Jika aliran melalui tabung venturi benar-benar tanpa gesekan, maka tekanan fluida yang meninggalkan meteran tentulah sama persis dengan tekanan fluida yang memasuki meteran dan keberadaan meteran dalam jalur tersebut tidak akan menyebabkan kehilangan tekanan yang bersifat permanen dalam tekanan.
Penurunan tekanan pada inlet cone akan dipulihkan dengan sempurna pada outlet cone. Gesekan tidak dapat ditiadakan dan juga kehilangan tekanan yang permanen dalam sebuah meteran yang dirancang dengan tepat.
Tabung Venturi terdiri dari 4 bagian yaitu: a. Bagian inlet
Bagian yang berbentuk lurus dengan diameter yang sama seperti diameter pipa atau cerobong aliran. Lobang pengambilan tekanan awal ditempatkan pada bagian ini.
b. Inlet cone
Bagian inlet yang berbentuk seperti kerucut yang berfungsi untuk menaikkan tekanan fluida
c. Throat (leher)
Bagian tempat pengambilan beda tekanan akhir, dimana pada bagian ini berbentuk bulat datar. Hal ini dimaksudkan agar tidak mengurangi atau menambah kecepatan dari aliran yang keluar dari inlet cone
d. Outlet cone
Bagian akhir dari venturi meter yang merupakan kebalikan dari inlet cone.
II.6.2. Plat Orifice
Plat orifice merupakan pengukur aliran yang paling murah, paling mudah pemasangannya tetapi kecil juga ketelitiannya di antara pengukur-pengukur aliran jenis head flow meter. Pelat orifice merupakan plat yang berlubang dengan piringan tajam. Pelat-pelat ini terbuat dari bahan-bahan yang kuat. selain terbuat dari logam, ada juga orificenya yang terbuat dari plastic agar tidak terpengaruh oleh fluida yang menglir (erosi atau korosi).
II.6.3. Nozzle
Flow nozzle sama halnya dengan Plat Orifice yaitu terpasang diantara dua flens. Flow nozzle biasa digunakan untuk aliran fluida yang besar, sedangkan plat orifice digunakan untuk aliran fluida yang kecil. Karena flow nozzle mempunyai lubang besar dan kehilangan tekanan lebih kecil dari pada plat orifice sehingga flow nozzle dipakai untuk fluida kecepatan tinggi seperti uap tekanan tinggi pada temperatur tinggi dan untuk penyediaan air ketel. Flow nozzle ini merupakan alat primer dari pengukuran aliran yang berfungsi untuk mendapatkan beda tekanannya. Sedangkan alat untuk menunjukkan besaran aliran fluida yang diukur atau alat sekundernya adalah berupa manometer. Pada flow nozzle kecepatan bertambah dan tekanan semakin berkurang seperti dalam venturi meter. Dan aliran fluida akan keluar secara bebas setelah melewati lubang flow nozzle sama seperti pada plat orifice.
Flow nozzle terdiri dari dua bagian utama dapat dilihat pada gambar II-8, yaitu bagian yang melengkung dan bagian yang silinder. Pada flow nozzle tap-up stream atau tap awal ditempatkan pada jarak yang sama dengan diameter dari pipa yang digunakan, sedangkan untuk tap-down stream atau tap akhir ditempatkan pada jarak setengah dari diameter pipa yang digunakan.
II.6.4. Pitot Tubes
Nama pitot tubes datang dari konsepsi Henry De Pitot Pada tahun 1732. Pitot tubes mengukur besaran aliran fluida dengan jalan menghasilkan beda tekanan yang diberikan oleh kecepatan fluida itu sendiri, dapat dilihat pada gambar II-9, sama halnya seperti plat orifice, pitot tubes membutuhkan dua lubang pengukur tekanan untuk menghasilkan sesuatu beda tekanan. Pada pitot tube ini biasanya fluida yang digunakan adalah jenis cairan dan gas. Pitot tubes terbuat dari stainless steel dan kuningan.
Gambar II-9 : Pitot Tube
Pada dasarnya prinsip kerja dari keempat alat ini sama yaitu bila aliran fluida yang menglir melalui alat ini maka akan terjadi perbedaan tekanan sebelum dan sesudah alat ini. Beda tekanan menjadi lebih besar bila laju arus yang diberikan kepada alat ini bertambah.
BAB III
TABUNG VENTURI
Tabung Venturi adalah suatu alat yang terdiri dari pipa dengan penyempitan dibagian tengah yang dipasang di dalam suatu pipa aliran untuk mengukur kecepatan aliran suatu zat cair. Fluida yang digunakan pada tabung venturi ini dapat berupa cairan gas dan uap. Tabung Venturi ini merupakan alat primer dari pengukuran aliran yang berfungsi untuk mendapatkan beda tekanan.
Pada sekeliling pipa sering dibuat lubang-lubang yang jalan keluarnya dijadikan satu dan dihubungkan dengan pengukur tekanan (disebut cincin piezometer). Dengan demikian tekanan yang akan diukur merupakan tekanan rata-rata sehingga pengukuran menjadi lebih teliti.
Kemiringan di bagian input kira-kira sebesar 300C sedangkan dari bagian output lebih kecil yaitu antara 30 sampai 150C. Perbandingan diameter antara leher dan pipa terletak antara 0,25 sampai 0,50. Hasil pengukuran aliran dengan menggunakan tabung venturi ini adalah yang paling teliti dibandingkan dengan head flow meter yang lain. Tetapi juga paling mahal harganya. Karena bagian leher merupakan bagian yang lebih mudah rusak maka kadang-kadang bagian leher ini dibuat sebagai unit tersendiri agar mudah diganti-ganti.