Dasar-dasar Pengukuran Debit (Flow)

1. Pengukuran Flow
Muhammad Arman
Pengukuran Flow
• Mengukur laju aliran VOLUME/MASSA
laju aliran VOLUME/MASSA
fluida :
– Dalam saluran tertutup (close conduit)
– Dalam saluran terbuka (open channel)
• Unit: liter/detik, liter/menit, kilogram/jam,
, , g j,
gallon/menit (GPM), m3/jam,
compiled by ar fot PTKAM 1

2. Pengukuran Flow Digunakan
• Proses produksi
produksi
• Control
• Efisiensi
• D istribusi
• Leak analysis
li
• Trend analysis
Pentingnya pengukuran Flow
compiled by ar fot PTKAM 2

3. Prinsip Dasar Pengukuran Debit
Q=VXA
Pipa Harus Penuh
Prinsip Dasar Pengukuran Debit
• LAMINAR
FLOW METER DI DISAIN UNTUK
ALIRAN LAMINAR
compiled by ar fot PTKAM 3

4. Prinsip Dasar Pengukuran Debit
• TURBULEN
TURBULEN
compiled by ar fot PTKAM 4

5. TURBULEN
TURBULEN
compiled by ar fot PTKAM 5

6. Di dalam Pipa
Jenis-jenis flowmeter
• Differential Pressure
Pressure
• Positve Displacement
• Orifice, Nozzle, Venturi
• Turbine meter
• Ultrasonic
• Magnetik
• Rotameter
• Coriolis
compiled by ar fot PTKAM 6

7. Differential Pressure
• Pengukuran laju aliran
laju aliran
dengan memanfaatkan
perbedaan tekanan
Differential Pressure
compiled by ar fot PTKAM 7

8. POSITIVE DISPLACEMENT
Orifice
1 2
V1 Front view of
orifice plate
P P
1 2
Cv tergantung pada
2 ( P1 − P 2 ) Reynold Number
V2 = C υ
ρ [1 - (A 2 / A 1 ) 2 ] dan D2/D1
compiled by ar fot PTKAM 8

9. Nozzle
Cv tergantung pada
Reynold Number
dan D2/D1,
nilainya lebih besar
P P dari orifice
1 2
2 ( P1 − P 2 ) Q = V2 A 2
V2 = C υ
ρ [1 - (A 2 / A 1 ) 2 ]
Venturi
P
P
2
1
2 ( P1 − P 2 )
V2 = C υ
ρ [1 - (A 2 / A 1 ) 2 ]
compiled by ar fot PTKAM 9

10. Turbine/Vane Meter
• Berdasarkan putaran
putaran
baling-baling
• Untuk dimensi,
tekanan dan range
tertentu
• Banyak digunakan
d igunakan
untuk pengukuran air
Turbine meter
compiled by ar fot PTKAM 10

11. Flow meter Magnetik
• Bekerja Berdasarkan
Berdasarkan
Hukum Faraday
• E=kBDV
Magnetik
• Accuracy s/d 0,25 %
s/d 0 25
• Untuk fluida-fluida
konduktif
• Zero pressure drop
• Butuh sumber Listrik
• Hasil Digital dan
analog.
• Dapat untuk kontrol
compiled by ar fot PTKAM 11

12. Bentuk Lain Flowmeter Magnetik
Rotameter
• Alat ukur yang
ukur yang
menggunakan daya
angkat aliran yang
disebabkan oleh
kecepatannya
• Biasa juga disebut
juga disebut
dengan flow area
indicator
compiled by ar fot PTKAM 12

13. Ultrasonic Flow Meter
• Transit time type
time type
• Doppler type
Beberapa Keunggulan
• Akurasi s/d 0,5%
s/d 0 5%
• Tidak perlu shut down
system
• Untuk berbagai jenis
fluida
• Membutuhkan informasi
tentang material pipa,
t il i
ketebalaan dan
diameternya.
• Tidak ada moving part dan
non intrusive.
compiled by ar fot PTKAM 13

14. Ultrasonic Principle
Coriolis
• Jika suatu fluida melewati
suatu fluida melewati
suatu pipa akan
menyebabkan pipa/saluran
berputar (bergetar), akan
menimbulkan gaya yang
sebanding dengan masa
dan kecepatan aliran
p
fluida.
• Fc = 2m(W x V)
compiled by ar fot PTKAM 14

15. Coriolis
Memilih dan mempertimbangkan
Flow Meter
• Tujuan Pengukuran
Pengukuran
• Kebutuhan akan tingkat akurasi
• Jenis dan kondisi fluida
• Tekanan dalam pipa
• Range pengukuran
• Akses sumber listrik
• Kondisi lingkungan dimana flow meter akan
ditempatkan : gangguan panas, listrik, terendam
compiled by ar fot PTKAM 15

16. Memilih dan mempertimbangkan
Flow Meter
• Data I/O pengembangan ke SCADA
I/O ke SCADA
sistem
• Umur pakai, umur operasi, MTBF
• Biaya; investasi, instalasi, operasi &
p
perawatan.
Cara Pemasangan
• Jarak upstream (hulu) (5 x Diameter s/d 10
upstream (hulu) (5 Diameter s/d 10
Diameter) dan downstream (hilir)( 2 x Diameter
s/d 5 Diameter) makin jauh makin baik. Masing-
masing vendor akan menyebutkan persyaratan
pemasangan
• Pipa terisi penuh
• Pengaruh accessories ( d
i (reducer, valve, bend)
l b d)
• Pertimbangan maintenance
• Aliran laminar dan turbulen
compiled by ar fot PTKAM 16

17. Contoh Pemasangan
• Jarak upstream (hulu)
upstream (hulu)
dan downstream
Contoh Pemasangan
• Menghindari pipa
pipa
kosong
• Sedapat mungkin
memperoleh
gelembung udara
(bubles) sekecil
(bubles) sekecil
mungkin
compiled by ar fot PTKAM 17

18. Contoh Pemasangan
• Jika dipasang
dipasang
berdampingan dengan
air valve
Contoh Pemasangan
• Pemasangan pada
p ada
outlet pompa dengan
jarak tertentu
• Untuk menghindari
tekanan minus
(vacuum)
(vacuum)
• Aliran yang laminer
compiled by ar fot PTKAM 18

19. The End
compiled by ar fot PTKAM 19