Flow meter, Definisi, dan Jenis
Difinisi Flow Meter
Flow meter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur laju aliran atau Jumlah suatu fluida yeng bergerak mengalir dalam suatu pipa tertutup atau saluran terbuka seperti channel atau sungai atau parit atau gorong-gorong. Difinisi flow meter tersebut sebagai di finisi flow meter paling sederhana dan sesuai dengan kemajuan tekhnology fungsi dari flow meter sudah dikenal dan berkembang pesat sesuai dengan tujuan, manfaat dan fungsi pemasangan flow meter. Jenis fluida yang melalui atau diukur oleh flow meter bisa berupa berbagai macam serta spesifikasi cairan, gas maupun solid seperti air mium, air limbah, air lumpur, susu, madu, kecap, ciaran kimia, air gula, adonan kue, concrete, powder, biji bijian dan lai lain..
Pada aplikasinya, penggunaan flow meter digunakan untuk mengukur karakter aliran baik berupa kecepatan aliran, kapasitas aliran maupun volumenya atau bisa juga di hitung mass flow nya yang berupa berat fluida. Pemilihan jenis serta model dari flow meter tergantung pada aplikas yang di sesuaikan dengan tujuan, manfaat, tingkat kesulitan instalasi serta akurasi yang di inginkan. Karena itu dibutuhkan rekayasa pemasangan flow meter agar didapatkan manfaat yang optimal, agar sesuai dengan investasi yang dikeluarkan.
Paling banyak flow meter digunakan untuk mengukur aliran air dan gas karena itu istilah flow meter air dan gas meter cukup populer di masyarakat. Banyak dari para engineer yang salah dalam memilih jenis serta spesifikasi flow meter akan berakibat fatal karena harga flowmetertidak murah. Dalam hal ini sebaiknya sebelum memebli flow meter sebaiknya di tentukan dulu tujuan, manfaat yang ingin didapatkan dan budget yang tersedia.
Jenis dan spesifikasi Flow meter
Begitu banyaknya jenis flow meter maka perlu dilakukan pemilihan jenis flow meter, agar tujuan pemasangan flowmeter sesuai dengan keinginan kita ataupun sesuai dengan disain. Untuk flow meter Air yang menggunakan jenis electromagnetic juga mempunyai karakteristik berbeda.
Karena spesifikasi flow meter yang di gunakan disesuaikan dengan jenis cairan. Untuk air sungai, air limbah tambang, air limbah chemical maupun air laut mempunyai karakteristik berbeda. Pada kasus ini jenis electromagnetic flow meter yang digunakan juga berbeda spesifikasi bahanya, terutama jenis bahan liner, jenis bahan electroda serta flow tube harus disesuaikan dengan jenis airnya.
Dari uraian diatas Flow meter mempunyai fungsi untuk :
Mengetahui Kecepatan ALiran ( Velocity) dengan satuan jarak/waktu
Satuan unit pengukuran : (meter/menit, meters/detik dll
Mengetahui Kapasitas Aliran ( Flow Rate ) dalam pipa
Satuan unit pengukuran : (LPS, LPM, LPH, M3/H, M3/Menit, GPM, GPH dll
Mengetahui Jumlah Total Volume yang telah mengalir ( Totalizer)
Satuan Unit : m3, liters, gallon dll
Control atau monitor dengan adanya output berupa analog out put : 4-20mA, pulsa, RS485, relay contact dan lainya.
Parameter Pemilihan Jenis Flow meter
Ada banyak jenis flow meter serta model flowmeter yang harus di sesuaiakan dengan jenis cairan, jenis pipa, tujuan pemasangan flow meter serta lainy, karena itu perlu beberapa panduan dalam memilih jenis flow meter. Berikut ini ada panduan dasar bagi enginner untuk menentukan model maupun type flow meter yaitu :
Jenis Fluida ( water, oil, chemical, fuel, gas, dll)
Ukuran Pipa ( DN8 – DN3000 )
Besaraan akurasi yang ingin dicapai
Max dan min Working Pressure ( bars )
Temperature Max
Max dan min Flow
Satuan pengukuran ( GPM, LPM, LPH dll)
Sistem Installasi
horizontal, vertical
In Line, Insertion , Clamp on, open channel
Lokasi Installasi
Integral/compact atau Remote/splite
in door, Out door, Water Proof, Explosion proof
Material Flow Meter ( CS, SUS, PVC, dll )
Bahan Material
Terdapat liner atau tidak di sisi dalam pipa
Standart Koneksi ( JIS, DIN, ANSI )
Class pressure 10 Kg/cm2, 16 kg/m2, 20 kg/cm2, 30 kg/m2, 40 kg/m2, 80 kg/m2
Jenis Aliran
Bertekanan rendah
Aliran Gravitasi
Open channel
Bertekanan tinggi
arah horizontal / Vertikal
Tujuan pemasangan flow meter
engetahui velocity
Mengetahui volume
Mengetahui flow rate
Untuk sistem control ( analog out put 4-20 mA, pulsa, RS485 dll)
Flow meter mempunyai banyak istilah penyebutan baik berdasarkan fungsi maupun tujuannya seperti flow gauge, flow indicator, flow sensor, liquid meter, gas meter, water meter, meter arus, debit meter dan lainya tergantung pada jenis industri, Namun fungsi dari flow meter tetap sama yaitu untuk mengukur aliran.
Sebagai alat ukur maka flow meter punya variable paling penting, yang harus di perhatikan yaitu tingkat akurasi dari flow meter. Dalam penggunanya kita harus tahu bahwa flow metermempunyai berbagai jenis dan model dimana mempunyai fungsi aplikasi yang berbeda dengan tingkat akurasi yang juga berbeda. Makin tinggi akurasi dari pembacaan flow meter maka makin mahal harga flowmeter tersebut.
Sebelum menentukan jenis flow meter yang kita beli, maka harus tahu berapa besar akurasi yang kita inginkan dari hasil pembacaan flow meter yang akan kita pasang. Karena Pengukuran untuk aliran air sungai atau air limbah, tentunya mempunyai akurasi yang berbeda ketika kita gunakan flow meter untuk mengukur susu, bahan kimia atau obat cair. Mengingat harga flowmeter tidak murah sebaiknya saat melakukan pembelian flow meterdipastikan dulu jenis, spisifikasi fluida serta tujuan di pasangnya flow meter. Makin tinggi spesifikasi dan akurasinya, bisa dipastikan harga flowmeter juga makin mahal karena flow meter yang dibuat dari material carbon steel berbeda harganya dengan flow meer yang dibuat dari material Stainless steel..
Dibanyak dunia industri flow meter bukan sekedar menghitung total volume cairan namun juga bisa berfungsi untuk control aliran yang dihubungkan ke plc maupun untuk memonitor ke komputer. Karena jenis flow meter yang begitu banyak maka pemilihan jenis flow meter harus berdasarkan pada spesifikasi fluida, tujuan pemasangan flow meter, kondisi instalasi di lapangan dan hal lain yang di rasa perlu di jadikan acuan lanjutan, guna memilih jenis flow meter sehubungan dengan harga flowmeter yang sangat bervariasi.
Akurasi flow meter
Akurasi flow meter cukup bervariasi, sesuai dengan jenis dan model dari flowmeter yang diproduksi. Ada yang mempunyai akurasi 5%, 2%, 1%, 0.5% bahkan ada yang 0.2 % dan lebih bai. Untuk jenis flow mete air biasanya kisaran yang diharapkan jika untuk kwalitas proses dan product mencapai 0.5% hingga 1%. Sedangkan jika digunakan untuk irigasi dan pemantauan flow rate untuk menajga performa mesin seperti pada proses pendinginan mesin biasanya berkisar pada angka 2% hingga 5%.
Namun untuk proses tertentu yang menginginkan kwalitas proses dan product yang sangat tinggi atau karena mahalnya liquid yang diukur maka akurasi flowmeter di harapkan pada kisaran 0.2%. Untiuk kasus ini lebih baik bisa menggunakan jenis flow meter coriolis yang terkenal dengan sebutan mass flow meter. Karena namnya mass flow meter maka akibat perubahan temperature cairan yang mampu merubah viskositas atau bahkan adanya gas atau udara yang terjebak dalam cairan, tidak akan berpengaruh pada hasil pengukuran mass flow meter karena mass udara serta volume udara dalam cairan tidak berpengaruh.
Komponen Flow meter
Ada dua bagian dari flow meter yang utama yaitu flow sensor dan flow transmitter atau atau flow computer. Untuk flow sensor terdapat beberapa komponan sesuai dengan jenis dan model flow meternya dan biasanya ini yang menjadi acuan size flow meter dengan koneksi disesuaikan kondisi lapangan apakah menggunakan flange, ulir atau lainya.
Untuk flow sensor ini biasanya bahan material sensor di sesuaikan dengan material pipa, spesifikasi fluida, temperature maksimal, max pressure, IP class apakah butuh water proof atau lainya, termasuk jika dibutuhkan material yang punya kelas food grade dan tahan asam.
Bagian kedua dari Flowmeter adalah flow transmitter atau flow display atau flow gauge, yang mempunyai fungsi menerjemahkan signal dari sensor kedalam hitungan kecepatan dan lainya, yang bisa ditampilkan berupa angka ke display serta memberikan ouput lainya. Flow transmitter ini biasanya hanya terbagi dalam bentuk menyatu dengan sensor atau terpisah, yang istilah dilapangan adalah compact/integral atau remote/split yang menggunakan kabel sebagai penghubung sensor ke transmitter.
Dari flow transmitter ini flow meter mampu membaca dan mendeteksi kecepatan aliran atau velocity, dengan satuan unit jarak per waktu, debit aiar atau kapasitas yang sering disebut dengan flow rate dengan satuan unit volume perwaktu serta bisa membaca volume cairan yang melewati cairan pada waktu tertentu dengan satuan unit volumetric. Untuk kasus tertentu mass flow meter mampu membaca mass dari fluida yang mengalir dalam flow meter dengan satuan unit mass seperti gram, kg, ton, punds dan lainya,
Bahkan jika flow meter model tertentu dikombinasi dengan temperature maka flow transmitter bisa menyajikan energy yang dihasilkan fluida yang bisa menyajikan suatu heat energy dengan satuan energy joule. Hal ini bisanya diaplikasikan untuk steam, air panas pada HVAC atau pada sistem pendinginan seperti chiller atau AC.
Namun jangan lupa untuk jenis pembacaan gauge atau display yang menggunakan sistem mecahnical register biasanya hanya mampu menampilkan flow rate dan volumetrik dan tidak bisa memberikan analog output kecuali ditambah dengan sensor putaran yang menerjemahkan putaran sistem mechanical ke dalam satuan angka volume seperti red sensor atau lainya.
Ada bebarapa jenis flow meter berdasarkan penggolongan pengukuran yaitu
Positive Displacement atau PD meter
PD Flow Meter atau Postive Displacement Flow Meter cukup unik karena flow meter jenis ini mengukur langsung volume secara faktual. Sedangkan flow meter lainya biasanya bekerja pada prinsip mengkur laju aliran yang akan di konversikan ke volume fluida. Dengan menggunakan PD meter, sinyal output secara langsung berkaitan dengan volume fluida yang melewati flow meter. Jenis PD flow meter yaitu Bi-rotor (gear, oval gear, helical gear) , nutating
Massa Flow Meter
Mass flow meter mengandalkan sinyal output yang berhubungan secara langsung dengan massa fluida yang melewati flow meter dimanan ada 2 jenis mass flow meter yaitu Coriolis flow meter dan Thermal mass flow meter
Velocity Flow Meter
Velocity Flow meter mengandalkan out put sinyal yang dihubungkan langsung dengan kecepatan fluida yang melewati flow meter.
Jenis Velocity flow meter ini sangat populer dan mempunyai jenis luayan banyak seperti :
Electromagnetic Flow meter
Ultrasonic flow meter and open chanel flow meter
Turbine, Paddle Wheel and Propeller flow meter
Vortex Shedding flow meter and Sonar meter
Target flow meter and Vane flow meter
Variable Area flow meter dan Rotameter
Orifice Plate flow meter
Venturi flow meter dll
Pertanyaanya adalah Apakah jenis Flow meter yang paling baik…??? Yang jelas tidak ada jenis flow meter yang bisa di gunakan secara universal yang cocok digunakan untu seluruh jenis fluida dan seluruh kondisi serta manfaatnya. Yang perlu kita lakukan adalah kita harus memilih jenis flow meter berdasarkan spesifikasi sesuai dengan aplikasi di lapangan. Ada beberapa flow meter yang mempunyai kekurangan dan kelebihan karena teknologi yang digunakan sehubungan dengan penggunaan flow meter yang disesuaikan dengan jenis fluida, kondisi lapangan dan tujuan pemasangannya.
Hal-hal yang harus diketahui dalam memilih jenis flow meter tentunya berdasarkan pada jenis fluida, situasi installasi, harga flow meter, penggunaan jangka waktu flow meter serta kondisi daerah yang aman atau berbahaya, lfe time flow meter, kecepatan merespon aliran, bahan fluida yang harus disesuaikan dengan material flow meter serta kebutuhan akurasi yang inginkan dan lainya yang berhubungan dengan kondisi lapangan dan operatornya.
Type dan Model Flow Meter
Berikut ini Type dan model atau jenis flow meter dari segi cara kerja, fungsi, dan cara instalasi serta jenis aplikasinya yang banyak di gunakan di berbagai dunia industri :
Flow Meter Portable
Flow meter portable mulai terkenal saat dikenalkanya flow meter jenis ultrasonic dimana cara penggunaan dan instalasinya cukup mudah dan cepat serta dapat dibawah kem