ALAT UKUR (MEASURING DEVICES) (Bag. 3.2) Flow Measurements

Pengukur Aliran (Flow Measurements)

2. Variable Area Flowmeter

Prinsip operasi dari rotameter (variable area meters) didasarkan pada pelampung (float) yang berfungsi sebagai penghalang aliran, pelampung tersebut akan melayang dalam suatu tabung yang mempunyai luas penampang tidak konstan. Luas penampang tabung berubah tergantung ketinggiannya (semakin tinggi semakin besar). Posisi pelampung akan menyatakan harga aliran fluida yang mengenainya.

Pada posisi tersebut pada pelampung akan terjadi keseimbangan gaya, yaitu keseimbangan antara berat pelampung dengan gaya tarik aliran yang mengenainya dan gaya apung pelampung.

Dimana :

C                     = discharge coefficient, tergantung pada Reynolds Number dari flow

Aa                    = cross section area at a

Ab                    = cross section area at b.

g                      = gravity acceleration constant (9.81 m/s2or 32.2 ft/s2)

ρ                      = density of the fluid

Vf                     = volume of the float

Af                     = cross section area of the float

f                       = density of the float

Mass flow rate dapat dihitung dengan mengalikan Q dengan fluid density

Rotameters telah digunakan secara luas untuk mengukur flow pada pipa ukuran kecil (line size < 4 inches). Rangeability 10 ~ 100 : 1. Adapun jenis – jenis variable area flow meliputi:

·     Rotameter

·     Movable Vane Meter

·     Weir, Flume

3. Positive Displacement Flowmeter

Postive Displacement Flowmeters (PD meters), bekerja berdasrkan pengukuran volume dari fluida yang sedang mengalir dengan menghitung secara berulang aliran fluida yang dipisahkan kedalam suatu volume yang diketahui (chamber), selanjutnya dikeluarkan sebagai volume tetap yang diketahui. Bentuk dasar dari PD meter adalah suatu chamber yang berfungsi memisahkan atau menghalangi aliran fluida. Di dalam chamber tersebut terdapat sebuah alat mekanik yaitu rotating/reciprocating unit yang ditempatkan untuk menciptakan paket volume tetap dari fluida yang sedang mengalir. Oleh karena itu, volume dari fluida yang melewati chamber dapat diketahui dengan menghitung jumlah discreate parcels yang lewat atau setara dengan jumlah putaran dari rotating / reciprocating. Dengan demikian volume flow rate dapat dihitung dari laju perputaran alat rotating / reciprocating.

Akurasi dari PD flowmeter ditentukan oleh kemampuan capillary seal untuk memisahkan fluida yang masuk kedalam chamber dalam bentuk discreate parcels. Dalam upaya memastikan PD meter berfungsi dengan baik dan mencapai tingkat akurasi (design), maka didalam implementasinya PD meter dilengkapi dengan filter yang berfungsi memisahkan partikel (dengan ukuran >100 µm) dan gelembung gas (bubbles) dari aliran fluida. Walaupun flowmeter jenis ini sudah digunakan secara luas di dalam industri, namun potensi sebagai penyebab pressure drop perlu dipertimbangkan pada semua aplikasi.

Beberapa jenis positive displacement flowmeter yang tersedia dan digunakan secara luas di dalam industri proses, antara lain ; nutating disc, rotating valve, oscillating piston, oval gear, roots (rotating lobe), birotor, rotating impeller, receiprocating piston dan rotating vane. Perbedaan penamaan hanya didasarkan pada bentuk alat mekanis di dalam chamber, namun prinsip operasi untuk pengukuran volumetric flow adalah sama.

·     Nutating disk

·     Rotating valve

·     Oscillating piston

·     Reciprotating piston

·     Oval gear

·     Roots (roataing lobe)

·     Birotor

·     Rotating Impeller