Ketika perubahan suhu dan tekanan relatif kecil, masalah aliran gas sering kali diselesaikan dengan menggunakan fluida yang tidak dapat dimampatkan. Tekanan, untuk zat cair perubahan tekanan tidak berpengaruh terhadap pengukuran, untuk zat cair gas perubahan tekanan berpengaruh besar terhadap pengukuran gas dan pengukuran uap. Orifice merupakan suatu alat untuk mengukur laju aliran dengan menggunakan prinsip perbedaan tekanan atau disebut juga dengan prinsip Bernoulli yang menyatakan bahwa terdapat hubungan antara tekanan fluida dengan kecepatan fluida.
Dengan mengetahui perbedaan tekanan pada pipa normal dan tekanan pada vena kontrakta, maka dapat diperoleh laju aliran volume dan laju aliran massa dengan menggunakan persamaan Bernoulli. Koefisien debit dan kecepatan faktor pendekatan sering digabungkan dalam satu koefisien yang disebut koefisien aliran K. Dari grafik di atas terlihat bahwa untuk bilangan Reynolds Re > 105 nilai K tidak berubah secara signifikan (dianggap konstan).
Dengan memasukkan persamaan (8) ke dalam persamaan (7), maka persamaan mencari aliran volume dapat disederhanakan menjadi. Profil lubangnya yang lurus berarti tekanan yang hilang dari pemanen cukup besar sehingga membuat perbedaan tekanan hulu dan tekanan hilir cukup mencolok. Profil tekanan suatu zat cair yang mengalir melalui lubang flow meter dan port pembatas dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Terlihat dari gambar di atas bahwa kehilangan tekanan pada bukaan pembatas lebih besar dibandingkan pada bukaan flow meter.
VENTURI METER
Jenis venture tube
Prinsip pengoperasian rotameter (variable area meter) didasarkan pada pelampung yang berfungsi sebagai penahan aliran, pelampung tersebut akan mengapung pada suatu tabung yang luas penampangnya tidak konstan. Luas penampang tabung berubah tergantung pada tingginya (semakin tinggi, semakin besar). Posisi pelampung akan menunjukkan nilai aliran fluida di atasnya. Pada posisi ini akan terjadi keseimbangan gaya pada pelampung, yaitu keseimbangan antara berat pelampung dan gaya tarik aliran yang menabraknya serta gaya apung pelampung.
Aksimeter baling-baling bergerak memiliki prinsip operasi yang sama, kecuali bahwa "pelampung" rotameter adalah katup terbuka ayun dan berat pelampung digantikan oleh gaya pegas yang diterapkan pada katup. Rotameter dipasang secara vertikal dengan ujung sempit di bagian bawah dan tabung keran mengarah ke atas yang lebih lebar. Aliran berasal dari bawah dan mendorong pelampung di rotameter hingga berat pelampung seimbang dengan gaya yang diberikan arus.
Dari kontinuitas, volume udara sama dengan volume udara di b, yaitu: Perhatikan bahwa ini adalah luas lingkaran antara pelampung dan dinding tabung, dan bukan luas penampang total di b. Untuk desain tertentu, penampang Aa(z) dan Ab(z) rotameter merupakan fungsi dari z Tinggi, dan geometri (hf, Af, Vf) serta massa jenis (f) pelampung juga diketahui.
KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN PENGGUNAAN ROTATEMETER KEUNTUNGAN
Turbine Meters
Untuk menyederhanakan penurunan rumus, asumsikan bilah turbin datar dan tipis. Jari-jari rotor (jari-jari pangkal sudu) adalah dan jari-jari turbin (jari-jari diukur pada tepi luar sudu) adalah R, lebar sudu c, jarak antar sudu adalah S. Jika tidak ada kehilangan kecepatan, kecepatan sudut ideal I dapat dihubungkan dengan kecepatan aliran V dengan rumus trigonometri sederhana.
Nah, bukan keadaan ideal, kecepatan aliran berubah menjadi VE setelah melewati sudu turbin, seperti terlihat pada ilustrasi di atas. Karena turbin berputar dengan kecepatan konstan, torsi T yang disebutkan di atas harus dilawan oleh torsi resistansi yang sama. Mengabaikan semua faktor kecil, kontributor utama torsi drag ini adalah jumlah gaya tarik pada masing-masing sudu Fd.
Kelebihan
Kekurangan
Liquid Measuring Devices
Ultrasonic flow meter (UFM)
Metode waktu transit didasarkan pada pengukuran periode waktu transmisi pulsa akustik yang melewati tabung dalam dua arah berlawanan. Sistem pengukuran ini didasarkan pada kenyataan bahwa pulsa akustik yang merambat secara diagonal melintasi pipa searah dengan aliran fluida memerlukan waktu yang lebih singkat dibandingkan dengan pulsa akustik yang merambat dalam arah aliran yang berlawanan. Perbedaan waktu antara dua pulsa suara sebanding dengan kecepatan aliran rata-rata sepanjang jalur pulsa suara.
Dimana L adalah panjang lintasan pulsa akustik, c adalah cepat rambat bunyi dalam fluida, q adalah sudut antara lintasan pulsa dengan sumbu pipa dan V adalah kecepatan rata-rata aliran fluida dalam pipa. UFM dengan jumlah transduser yang banyak (multi transduser) dapat digunakan untuk memperoleh jumlah lintasan yang banyak sehingga diperoleh informasi distribusi yang lebih banyak. Emisi: Unit Pemrosesan Sinyal (SPU) mengirimkan sinyal elektronik ke transduser, yang juga menyebabkan transduser menghasilkan akustik yang merambat dalam fluida.
Penerimaan: Pulsa akustik melewati tabung dan mengenai transduser lain di sisi berlawanan, menyebabkan transduser bergetar dan menghasilkan sinyal elektronik. Konversi: Sirkuit penerima di SPU menerima sinyal elektronik dari transduser penerima untuk diproses lebih lanjut. Penanganan sinyal: Berdasarkan algoritma pabrik, SPU melakukan perhitungan untuk mendapatkan TB>A dan TA>B.
Metode Waktu Transit: SPU menggunakan selisih antara TB>A dan TA>B untuk menghitung kecepatan aliran fluida rata-rata sepanjang jalur pulsa. Perhitungan laju aliran volumetrik: Bergantung pada jumlah jalur, bentuk geometrisnya, dan algoritme pabrik, SPU menggunakan nilai rata-rata laju aliran yang diperoleh pada tahap sebelumnya untuk menghitung laju aliran volumetrik. Standar ini menjelaskan kriteria dan persyaratan yang diperlukan agar UFM dapat digunakan sebagai alat ukur hidrokarbon cair untuk pemindahan hak asuh, yang meliputi aspek desain, instalasi, pengoperasian dan pemeliharaan.
Safety specification: NEMA 4x/IP65, Class I Div 1 or Zone 0 for transducer & Class I Div 2 or Zone 2 for electronic in cabinet.
Turbine Flow meter
Arah aliran umumnya lurus melalui meteran, memungkinkan laju aliran lebih tinggi dan kehilangan tekanan lebih sedikit dibandingkan jenis meteran lainnya untuk penggunaan komersial yang luas, pemadaman kebakaran, dan sebagai meteran utama untuk sistem distribusi air. Pengukur aliran turbin umumnya tersedia dari ukuran pipa 1,5 inci hingga 12 inci atau lebih besar. Pada hidran terdapat pengukur aliran turbin portabel jenis khusus yang ditempatkan pada hidran untuk mengukur keluaran air hidran.
Turbin flow meter kini dikembangkan dengan material/bahan dasar yang berbeda-beda mulai dari non-logam, baja karbon, kuningan, hingga baja tahan karat.
Gas Measuring Devices
Penahan pelat nosel terdiri dari satu set flensa nosel yang dilengkapi dengan keran yang terhubung ke sensor tekanan diferensial. a) Flensa lubang untuk pemasangan meteran tabung lubang harus dibuat dan dipasang di dalam tabung sehingga semua spesifikasi mekanis memenuhi persyaratan. Rakitan nosel yang lama merupakan tempat di mana pelat lubang harus diganti tanpa menghentikan aliran. Pelat orifice simplex merupakan dudukan pelat nosel yang dikembangkan khusus untuk kebutuhan perpindahan yang lebih ekonomis dan akurat serta digunakan untuk pelat nosel tipe konvensional yang jarang diganti.
Pelat orifice digambarkan sebagai pelat yang tipis dan tajam, bertepi persegi karena ketebalan bahan pelatnya kecil (tipis) dibandingkan dengan diameter dalam lubang pengukur pelat orifice, dan karena tepi hulu lubang pengukur berbentuk lancip. dan persegi. Nilai maksimum yang diperbolehkan untuk ketebalan lubang pelat orifice (e) didefinisikan sebagai e ≤ 0,508 mm D atau e > 0,127 mm (mana yang lebih besar). Ketebalan pelat pembuka (E) (pilih yang lebih kecil), tetapi e tidak boleh lebih besar dari ketebalan pelat pembuka (E).
Nilai minimum, maksimum dan rekomendasi ketebalan pelat orifice (E) untuk pelat orifice stainless steel tipe 304 dan 316.
Flowmeter Termal
Sifat termal fluida dapat dan memang bervariasi terhadap tekanan dan suhu, namun perbedaan ini biasanya kecil pada sebagian besar aplikasi. Dalam aplikasi ini, dimana sifat termal fluida diketahui dan relatif konstan selama operasi sebenarnya, pengukur aliran termal dapat digunakan untuk mengukur aliran massa fluida karena pengukuran aliran panas tidak bergantung pada tekanan atau suhu fluida. Dalam aplikasi ini, perubahan komposisi fluida selama pengoperasian sebenarnya dapat mempengaruhi pengukuran aliran panas.
Oleh karena itu, penting bagi pemasok pengukur panas untuk mengetahui komposisi cairan sehingga faktor kalibrasi yang tepat dapat digunakan untuk menentukan laju aliran secara akurat. Pemasok dapat memberikan informasi kalibrasi yang sesuai untuk campuran gas lainnya, namun keakuratan pengukur aliran termal bergantung pada campuran gas sebenarnya yang sama dengan campuran gas yang digunakan untuk tujuan kalibrasi. Dengan kata lain, keakuratan pengukur aliran termal yang dikalibrasi untuk campuran gas tertentu akan menurun jika gas yang mengalir sebenarnya memiliki komposisi yang berbeda.
Pengukur aliran termal paling sering digunakan untuk mengukur aliran massa gas bersih, seperti udara, nitrogen, hidrogen, helium, amonia, argon, dan gas industri lainnya. Keuntungan dari teknologi ini adalah ketergantungannya pada sifat termal yang hampir tidak bergantung pada kepadatan gas. Berhati-hatilah saat menggunakan pengukur aliran termal untuk mengukur aliran gas yang tidak diketahui dan/atau komposisinya berbeda, seperti sisa gas hidrogen dan campuran lain yang mungkin mempengaruhi pengukuran pengukur aliran termal secara tidak proporsional.
Pengukur aliran termal dapat digunakan untuk gas bersih, sanitasi, dan korosif yang sifat termal cairannya diketahui. Pengukur aliran termal paling sering digunakan untuk mengukur gas murni, misalnya untuk eksperimen laboratorium, dan dalam pembuatan semikonduktor. Dengan mengamati bahan konstruksi, aliran gas korosif seperti hidrogen klorida dan hidrogen sulfida dapat diukur.
Cairan yang melapisi sensor dapat mengubah hubungan antara sifat termal cairan dan pengukuran serta mempengaruhi pengukuran aliran. Memvariasikan persentase komponen tertentu yang memiliki karakteristik termal berbeda dengan nilai kalibrasi dapat menyebabkan pengukur aliran termal menjadi sangat tidak akurat. Dengan kata lain, pengukur aliran termal seringkali tidak cocok untuk aplikasi dengan fluida yang memiliki komposisi bervariasi dan komponen yang tidak diketahui.
