Panduan Instalasi Ultrasonic Flow Meter dan Manfaatnya

Ultrasonic flow meter pertama kali ditemukan oleh fisikawan Jepang, Shiego Satomura di tahun 1959. Flow meter ini menggunakan teknologi Doppler dengan tujuan utama untuk analisis aliran darah.

Dalam ulasan ini, kita akan mengeksplorasi prinsip kerja, instalasi, dan manfaat penggunaan Ultrasonic Flow Meter. Alat ini menggunakan ultrasound untuk menganalisa volume dari aliran cairan. Ukurannya menggunakan galon atau liter per unit waktu. 

Prinsip Dasar Pengukuran 

Alat ukur ini membutuhkan penggunaan dan pemahaman prinsip dasar mekanik, fisik, dan listrik. Ini penting agar flow meter ultrasonik bisa mengukur dengan akurat di berbagai kondisi aliran.

• Prinsip Fisik

Kecepatan fluida saat mengalir melalui pipa dipengaruhi oleh beberapa faktor. Mulai dari temperatur, ukuran pipa, tekanan, hingga viskositas fluida itu sendiri.

Semakin tinggi perbedaan tekanan di bagian hulu dan hilir membuat kecepatan aliran semakin tinggi pula.

Lalu bagaimana dengan suhu?

Ketika suhu meningkat biasanya akan aliran juga akan naik.

Karakteristik fluida juga berbeda-beda. Ada fluida yang kental, jernih. berisi partikel, dan bahkan gelembung udara. Fluida dengan tekstur kental tentu tidak mengalir semudah air.

• Prinsip Mekanik

Gelombang suara bergerak melalui cairan berdasarkan transmisi getaran di cairan itu sendiri.

Sebagai contoh, suara klakson terdengar karena diafragma yang bergetar cepat mentransmisikan gelombang frekuensi tinggi. Transmisi ini terjadi melalui udara.

Anda bisa mendengar suara klakson ini karena frekuensi vibrasinya ada di range yang audible. Ada di antara 20 hertz hingga 20.000 hertz.

Bagaimana dengan flow meter ultrasonic?

Alat ini beroperasi di frekuensi yang ada di luar audible range, sekitar 25 kilohertz ke atas. Perlu Anda ketahui. frekuensi yang lebih tinggi memungkinkan pengukuran lebih akurat.

• Prinsip Listrik

Selanjutnya kita akan membahas cara flow meter ini menghasilkan gelombang suara. Dalam alat ini ada kristal keramik khusus yang bergetar dengan cepat.

Kristal ini akan berubah bentuk saat arus listrik masuk.

Perubahan sinyal listrik yang cepat akan merubah bentuk kristal ke satu arah dan arah lain. Inilah yang menghasilkan gelombang frekuensi tinggi.

Dinamika Ultrasonic Flow Meter

Flow meter ini setidaknya terdiri dari satu sensor dan sepasang transduser. Setiap pasangan ini bisa bertindak sebagai pemancar dan penerima. Dinamika atau cara kerja ultrasonic flow meter ini menggunakan keduanya untuk mengukur kecepatan arus fluida.

• Mode Pemancar

Saat ada di mode ini, arus listrik yang berosilasi akan menciptakan getaran di kristal keramik khusus. Gelombang ultrasonik akan terkirim melalui fluida yang mengalir.

• Mode Penerima

Untuk mode ini, getaran di kristal keramik terjadi saat gelombang ultrasonik yang melewati fluida. Hasil akhirnya adalah kemunculan impuls listrik.

Berapa lama proses gelombang ultrasonik dari pemancar ke penerima?

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi range waktu tersebut. 

Pertama adalah penempatan pemancar dan penerima. Ketika keduanya Anda letakkan di lokasi yang berbeda maka kecepatan fluida akan mempengaruhi waktu penerima menerima sinyal dari pemancar.

Misalkan, fluidanya stagnan maka getaran dari pemancar ke penerima membutuhkan waktu yang sama karena lingkungannya konstan.

Sebaliknya, saat isi pipa adalah fluida yang mengalir (berarus) maka jumlah waktunya berbeda. 

Seumpama kita posisikan transmitter di bagian bawah pipa (searah dengan arus) dan penerima di bagian atas (berbanding terbalik dengan arus), maka sinyal akan sampai ke penerima dengan lebih cepat. Namun getaran akan butuh waktu lebih lama sampai ketika melawan arus.

Namun, untuk masalah waktu ini tidak perlu Anda khawatirkan lagi. Ini karena cara menggunakan ultrasonic flow meter kini sudah dilengkapi sensor tambahan agar pengukuran lebih akurat.

Sensor tambahan ini disebut chord yang ditempatkan di masing-masing pemancar dan penerima. Sensor ini bisa dipasang di dinding bagian dalam dinding flow meter ataupun di dinding luar.

Logikanya, penempatan sensor di dinding bagian dalam akan lebih akurat dibandingkan dinding luar. Jadi, bisa disimpulkan akurasi ultrasonic flow meter dengan penempatan di dalam dinding pipa akan lebih tinggi.

Selain itu, saat ini flow meter ultrasonik juga menggunakan efek Doppler untuk mengukur deras aliran. Saat menggunakan metode ini, maka gelembung udara dalam fluida akan difungsikan untuk merefleksikan gelombang suara dari pemancar ke penerima.

Jenis Ultrasonic Flow Meter

Saat ini setidaknya ada 4 jenis ultrasonic flow meter yang bisa Anda temui di pasaran. Kami akan menjelaskan secara singkat melalui tabel berikut:

Selain keempat jenis di atas, kini ada juga ultrasonic flow meter portable. Tipe flow meter portable mulai populer sejak munculnya flow meter ultrasonic.

Biasanya tipe portable akan berbentuk clamp on. Untuk pemasangannya tidak butuh memotong atau melubangi pipa sehingga lebih mudah dan murah. Kelebihan lainnya seperti pemeliharaan rendah, tahan lama, dan tidak kehilangan tekanan.

Anda tinggal memilih jenis ultrasonic flow meter mana yang sesuai dengan kebutuhan. Jika ragu, maka Anda bisa berkonsultasi terlebih dahulu mengenai area penempatan dan jenis fluida serta flow meternya.

Hal yang Perlu Diperhatikan Saat Instalasi

Sebelum memulai proses instalasi, berikut adalah hal yang perlu Anda perhatikan:

• Posisikan alat ukur di lokasi yang terlindung dari air yang jatuh.
• Saat proses pemasangan, perawatan wajib dilakukan untuk memastikan kelengkapan ujung meteran tidak tertekan selama penggunaan.
• Idealnya alat ukur harus dipasang dengan panjang pipa lurus di kedua sisi dengan jarak 10 diameter pipa di hulu dan 5 diameter pipa di hilir.
• Hindari memasang alat ukur di katup, belokan regulator, dan komponen lain yang memungkinkan turbulensi berlebih pada cairan.
• Jika perlu, Anda bisa menggunakan blok pengatur jarak dan klip pemasangan untuk menaikkan garis tengah kerja pipa di atas permukaan.

Kelebihan dan Kekurangan Ultrasonic Flow Meter

Sebelum memutuskan untuk menggunakan alat ukur ini, Anda perlu memahami terlebih dahulu kelebihan dan kekurangannya. Kami akan menjabarkan keduanya dalam tabel di bawah ini:

FAQ

Berikut adalah beberapa pertanyaan yang banyak dilontarkan terkait dengan produk ini:

1. Apa Itu Pengukuran Ultrasonik?

Ini merupakan prinsip tanpa kontak yang bisa Anda gunakan untuk mengukur tingkat cairan panas, mendidih, dan korosif.

2. Bagaimana dengan Akurasi Ultrasonic Flow Meter?

Dibandingkan dengan flow meter lain, alat ukur ini punya akurasi yang sangat baik. Keunggulannya, alat ini bisa bekerja dengan sangat baik untuk aliran bebas kotoran atau partikel kecil.

3. Selain Gas dan Aliran Air Bersih, Alat Ukur Ini Cocok untuk Apa?

Ultrasonic flow meter bisa Anda gunakan untuk aliran limbah dan cairan kotor. Selain itu, alat ini juga cocok untuk mengukur dimanapun ada pipa dengan kebutuhan:

• Kompatibilitas kimia
• Penurunan tekanan rendah
• Less maintenance

4. Lebih Bagus Mana Antara Flow Meter Ultrasonik Tradisional dan Portable?

Kedua tipe ultrasonic flow meter ini punya kelebihan masing-masing. Opsi penggunaannya juga berbeda. 

Ultrasonic flow meter portable mudah untuk diinstal dan tidak membutuhkan ahli. Anda juga tidak perlu menguras sistem drainase untuk memasang. Pemasangan dengan menjepit di bagian luar pipa juga tidak beresiko mengkontaminasi cairan.

Flow meter ultrasonic biasa membutuhkan ahli untuk memasang dan memelihara. Biaya pemasangan juga lebih mahal pastinya. Namun, pemasangan bisa diatur untuk di dalam atau di luar pipa.

5. Bagaimana Cara Memilih Flow Meter Ultrasonic yang Tepat?

Untuk mendapatkan pilihan produk yang tepat, Anda perlu menjawab beberapa pertanyaan ini:

• Apakah cairan memiliki partikel 100 ppm berukuran 100 mikron?
• Anda perlu monitor proses berkelanjutan atau handheld?
• Perlu output analog atau tidak?
• Berapa laju aliran minimal dan maksimal untuk sensor?
• Hitung berapa minimal dan maksimal suhu prosesnya?
• Berapa minimal dan maksimal tekanan prosesnya?
• Pipa yang Anda gunakan berukuran berapa?
• Apakah kondisi pipa selalu penuh?

Jawaban dari pertanyaan-pertanyaan di atas akan membawa Anda ke produk ultrasonik flow meter yang tepat.

Penggunaan Ultrasonic Flow Meter

Alat ukur ini menjadi pilihan untuk fluida dengan tekanan dan arus tinggi. Contohnya adalah pipa gas alam, sistem air dan saluran pembuangan kota.

Khusus untuk pipa gas alam, mungkin akan butuh lebih banyak chord atau sensor untuk pengukuran yang lebih akurat.

Kebutuhan ultrasonic flow meter untuk industri selaras dengan pembangunan atau perbaikan yang dilakukan. Anda bisa mendapatkan produk ultrasonic flow meter Indonesia di  Ferindo.id.

Kami adalah perusahaan yang bergerak di bidang distribusi dan supply flow meter di Indonesia sejak tahun 2005. Pengalaman lebih dari 17 tahun membawa kami untuk mengembangkan pelayanan.

Tak hanya supply produk saja, kami juga melayani konsultasi, instalasi, jasa kalibrasi hingga after-sales service. Harapannya, Anda akan lebih mudah dan puas karena mendapat one stop service untuk kebutuhan flow meter.