Flow Meter

Pengertian

Flowmeter adalah alat untuk mengukur jumlah atau laju aliran dari suatu fluida yang mengalir dalam pipa atau sambungan terbuka. alat ini terdiri dari primary device, yang disebut sebagai alat utama dan secondary device (alat bantu sekunder). Flowmeter umumnya terdiri dari dua bagian, yaitu alat utama dan alat bantu sekunder. Alat utama menghasilkan suatu signal yang merespons terhadap aliran karena laju aliran tersebut telah terganggu. Alat utamanya merupakan sebuah orifis yang mengganggu laju aliran, yaitu menyebabkan terjadinya penurunan tekanan. Alat bantu sekunder menerima sinyal dari alat utama lalu menampilkan, merekam, dan/atau mentrasmisikannya sebagai hasil pengukuran dari laju aliran. (koestoer, 2004)

Jenis - Jenis Flow Meter :

1. Differential Pressure type

a. Orifice plate

b. Venturi tube 

c. Flow nozzle

d. Pitot tube

e. Variable Area (Rotameter)

f. Wedge meter

g. V- Cone

2. Mass type

a. Coriolis 

b. Thermal 

3. Velocity type

a. Magnetic

b. Vortex

c. Ultrasonic

d. Turbine 

4. Open channel type

a. Weir

b. Parshal flume

5. Other type

a. Positive displacement

1. Differential Pressure type

Salah satu jenis ini adalah flow meter Orifice plate penjelasannya sebagai berikut. Sebuah plat orifice adalah pelat tipis dengan lubang di dalamnya, yang biasanya ditempatkan dalam pipa. Ketika cairan (baik cair atau gas) melewati lubang, tekanannya bertambah pada aliran upstream sebelum lubang dan fluida akan melewati lubang, kecepatan yang meningkat dan tekanan fluida berkurang pada aliran downstream. Pada aliran downstream di mana kecepatan mencapai maksimum dan tekanan mencapai minimum. Selain itu, aliran bertambah, kecepatan aliran berkurang dan tekanan meningkat. Dengan mengukur perbedaan tekanan fluida di tappings upstream dan downstream dari plate orifice, laju aliran dapat diperoleh dari persamaan koefisien Bernoulli.

Kelebihan

• Sederhana kontruksinya

• Mudah pembuatannya

• Harga murah

• Mudah dikalibrasi

• Mudah didapat/dibuat

• Ketelitiannya cukup baik

• Biaya pengadaannya awal : rendah ~ sedang

• Dapat digunakan di dalam cakupan luas (hampir semua phase fluida dan kondisi aliran).

• Strukturnya kokoh dan sederhana

Kekurangan

• Rugi tekanan (pressure drop) : sedang ~ tinggi

2. Mass Type 
Salah satu jenis dari Mass type flow meter adalah Coriolis Flow Meter.

Asal kata coriolis berasal dari serorang ahli matematika dari Prancis bernama Gustave Coriolis (1792-1843). Gaya coriolis adalah sebuah gaya yang dihasilkan pada sebuah “U” atau “straight” tube (tabung). Tabung tersebut bergetar atau beresonansi dengan frekuensi tertentu. Dengan asumsi pada saat belum ada fluida yang mengalir, maka resonansi pada tabung tersebut dalam keadaan standard. Otomatis pada saat ada fluida yang mengalir ke dalam pipa tersebut akan terjadi perbedaan frekuensi. Perbedaan inilah yang dideteksi oleh coil electromagnetic sebagai mass flow.

Coriolis flowmeter selain digunakan untuk mengukur mass juga terkadang digunakan untuk mengukur volume atau density. Karena mass, volume dan density saling berhubungan. Sesuai dengan rumus :

M/D = V

M =Mass (kg)

D = Density (kg/m3)

V = Volume (m3)

Flowmeter ini mempunyai akurasi yang cukup baik yaitu 0.1 % untuk liquid dan 0.5% untuk natural gas. Dengan akurasi tersebut terkadang digunakan untuk custody transfer atau fluida yang mengalir adalah untuk dijual kembali ke pihak lain.

3. Velocity Type 

Salah satu jenis velocity type flow meter adalah turbine flow meter.

Diciptakan oleh Reinhard Woltman di Abad ke-18, flowmeter turbin adalah flowmeter yang akurat dan dapat diandalkan untuk  liquid dan gas. Dari rotor multi-blade dipasang dalam arah aliran fluida. Kecepatan rotasi adalah proporsional dengan aliran volumetrik. Putaran turbin dapat dideteksi oleh perangkat sensor solid state (induktansi, kapasitif dan Hall effect pick-up) atau dengan mekanik sensor (gear atau drive magnetik).

Turbine flowmeter sensitif dengan aliran fluidanya. Diusahakan dipasang dalam pipa lurus dengan pemasangan sejauh mungkin dari semua peralatan yang dipasang dalam pipa yang sama. Minimum adalah 5 x D (Diameter dari pipa) untuk mencegah aliran turbulen., semakin jauh semakin baik.

Untuk akurasi, dikarenakan flowmeter ini untuk “low cost market” maka akurasinya tidak cukup baik yaitu antara 1-3 %. Makanya banyak sekali tipe turbine digunakan di perusahaan air minum atau perusahaan yang hanya untuk mencari tahu jumlah flow rate yang ada di dalam pipa saja.

Kelebihan

• Biaya pengadaannya awal : sedang
• Akurasi baik, handal dan proven technology
• Repeatability yang sempurna
• Rangeability yang sempurna
• Pressure drop rendah

Kekurangan
• Hanya untuk aplikasi fluida yang bersih
• Pada nonlubrication fluids kadang-kadang menimbulkan masalah.
• Dibutuhkan pipa straight runs (15 x D) pada upstream turbine meter.
• Direkomendasikan menggunakan strainer.
• Turbinemeter tidak bagus untuk high viscous liquid
• Turbine meter lebih rentan pada turbulensi

Sumber :
http://www.duniainstrumentasi.com/flowmeter-2/flowmeter/
http://energiterbarukanonline.blogspot.com/2012/11/flowmeter-adalah.html