MAKALAH PENGUKURAN ALIRAN DALAM DUNIA INDUSTRI
OLEH: AHMAD ZARKASI NIM. 146090300011006
PROGRAM PASCASARJANA (S2) ILMU FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS BRAWIJAYA 2015
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah S.W.T yang telah memberikan rahmat-Nya sehingga makalah Industri” ini selesai tepat waktu. Shalawat serta berjudul “Pengukuran Aliran Dalam Dunia Industri”
salam atas baginda Nabi Muhammad S.A.W yang telah membawa ummat manusia dari zaman jahiliah ke zaman zaman yang beradab beradab dan berilmu. Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunannya terdapat begitu banyak kekurangan sehingga kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diperlukan untuk perbaikan selanjutnya. selanjutnya. Semoga makalah ini i ni bermanfaat. Aammiin,
Penyusun,
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengukuran aliran fluida adalah sangat penting di dalam suatu industri seperti proses kila kilang ng miny minyak ak (ref (refine inery ry), ), pemb pemban angk gkit it listr listrik ik (pow (power er plan plant) t),, indu indust stri ri kimi kimiaa (pet (petroc roche hemi mica cal), l), Industri Industri pengolah pengolah limbah, limbah, Industr Industrii makanan, makanan, industri industri minuma minuman, n, Industri Industri Farmasi Farmasi dan lainlainlain. Pada industri proses proses seperti ini, memerlukan penentuan penentuan kuantitas dari dari suatu fluida (liquid, gas, steam, powder) powder) yang mengalir mengalir melalui suatu titik pengukuran, pengukuran, baik didalam saluran saluran yang tertutup maupun saluran terbuka (parit, sungai). sungai). Parameter aliran yang diukur diukur dapat berupa : laju aliran volume, laju aliran massa, kecepatan aliran. Instrumen untuk melakukan pengukuran kuantitas aliran fluida ini disebut flow meter. Aplikasi pengguanaan flow meter ini menpunyai cakupan yang cukup luas penge pengemba mbang ngnya nya sep sepert ertii bagian bagian dari dari
sensor sensor flow flow meter meter,, interak interaksi si senso sensorr dan fluid fluidaa
melalui melalui penggun penggunaan aan teknik teknik penghitunga penghitungan n komputer komputer (komputasi), (komputasi), transduse transduserr dan hubungan hubungannya nya dengan unit pemprosesan sinyal (transmitter), serta penilaian penilaian dari keseluruhan keseluruhan sistem sistem di bawah bawah kondisi lingkungan yang yang ideal, kondisi mudah terendam air karena cuaca, cuaca, kondisi di daerah yang berbahaya dan mudah mudah meledak serta pada lokasi laboratorium ataupun di tempat tertutp lainnya,. Flow meter mempunyai banyak sekali jenis, ukuran dan model, karena itu jenis flow meter yang akan kita gunakan harus benar-benar disesuaikan denan kebutuhan aplikasi di lapangan. Karena Karena jika pemilihan jenis flow meter ini kurang tepat maka akan akan menimbulkan biaya lebih tinggi baik karena umur dari flow meter itu sendiri maupun akurasi dari pengukuran aliran fluida yang yang kurang tepat dimana akurasinya rendah. Jika kita mengamati cara kerja kerja flow meter yang bermacam-macam bermacam-macam sesuai sesuai dengan tipe flow meter maka hal penting penting yang perlu diperhatikan seperti jenis fluida, kepekatan fluida, temperatur, keasaman cairan, working pressure, lingkungan yang explosion proof, bahkan kebersihan fluida juga harus diinformasikan sebagai pertimbangan untuk menentukan jenis flow meter yang sesuai. Dari segi jenis fluida yang akan diukur oleh alat flow meter dibagi dalam 3 bagian yaitu flow meter untuk untuk fluida cair, cair, fluida Gas dan fluida solid ( tepung, bubuk, pasir pasir dan lainnya). lainnya). Hampir semua jenis Flowmeter dapat digunakan untuk mengukur aliran fluida cair dan beberapa jenis bisa bisa digunakan digunakan untuk mengukur mengukur fluida gas gas (Nitrogen, (Nitrogen, oksigen, udara bertekanan, steam dan dan lainnya).
Dari semua jenis flow meter yang ada tentu menggunakan prinsif fisis dalam aplikasinya. Sehingga pada makalah ini akan dijelaskan mengenai jenis-jenis flow meter dan prinsip kerja yang diterapkannya.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini ialah sebagai berikut: 1.2.1 Mengetahui prinsip fisis yang digunakan dalam pengukuran aliran. 1.2.2 Mengetahui jenis dan prinsip kerja flow meter. m eter. 1.2.3 Mengetahui pertimbangan-pertimbangan yang diperhatikan dalam pemilihan alat ukur yang akan digunakan dalam pengukuran aliran.
1.3 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penyusunan makalah ini antara lain: 1.3.1 Prinsip fisis apa saja yang digunakan digunakan dalam pengukuran aliran? 1.3.2 Apa saja jenis flow meter yang ada dan bagaimana prinsip kerjanya? 1.3.3 Apa saja pertimbangan-pertimbangan yang diperhatikan dalam memilih alat ukur yang akan digunakan dalam pengukuran pengukuran aliran?
BAB II PEMBAHASAN
Pengukuran aliran mulai dikenal sejak tahun 1732 ketika Henry Pitot mengatur jumlah fluida yang mengalir. Dalam pengukuran fluida perlu ditentukan besaran dan vektor kecepatan aliran pada suatu titik dalam fluida dan bagaimana bagaimana fluida tersebut berubah berubah dari titik ke titik. Pada bab ini akan dijelaskan tentang konsep aliran dan laju fluida serta kaitannya dengan viskositas dan tekanan aliran. Di samping itu akan dijelaskan beberapa hal pokok seperti Angka Reynolds, rumus yang digunakan dalam pengukuran aliran, Persamaan Bernoulli, pengukuran aliran menggunakan tekanan differensial dan pertimbangan dalam penggunaan instrumentasi dalam pengukuran aliran.
2.1 Definisi-definisi Fisis 2.1.1 Velocity
Merupakan ukuran kecepatan kecepatan dan dan arah dari sebuah objek, jika dikaitkan dikaitkan dengan dengan fluida maka velocity merupakan kecepatan fluida.
2.1.2 Laminar FLow
Terjadi ketika kecepatan rata-rata partikel rendah dan pergerakannya cenderung lancar.
Gambar 2.1 Bentuk aliran laminar
2.1.3 Turbulen Flow
Terjadi ketika kecepatan kecepatan rata-rata partikel relatif tinggi yang mengakibatkan mengakibatkan turbulensi (pusaran).
Gambar 2.2 Bentuk aliran turbulent
2.1.4 Viscosity
Properti
dari
gas
atau
cairan
yang
merupakan
ukuran
ketahanan
terhadap
gerakan atau flow. Viscosity Viscosity terbagi atas viskositas viskositas dinamik dan viskositas kinematik.
Tabel 2.1 Faktor konversi viskositas viskositas kinematik dan viskositas viskositas dinamik
2.1.5 Bilangan Reynolds
Bilangan yang menentukan jenis flow apakah termasuk laminar atau turbulent dengan ketentuan: a.
Jika Jika R < 2000 2000,, ber bersi sifa fatt lam lamin inar ar
b.
Jika 2000 < R < 5000, 5000, bisa bisa bersifat bersifat laminar laminar atau atau turbulent turbulent atau keduanya keduanya
c. Jika Jika R > 5000 5000,, bers bersifa ifatt turbu turbulen lentt Untuk mencari besarnya Bilangan Reynolds digunakan persamaan (2.1)
= Keterangan: R = Bilangan Reynolds V = Kec. Fluida rata-rata D = Diamater pipa
= Massa jenis = Viskositas absolut
2.1.6 Flow Rate
Flow rate merupakan volume fluida yang melewati titik pengukuran. Tabel 2.2 Faktor konversi flow rate
Persamaan (2.1)
2.1.7 Total Flow
Volume fluida yang mengalir mengalir selama periode waktu dan diukur dalam galon, galon, meter kubik, liter dan lain sebagainya. 2.2 2.2 Form Formul ula a Alir Aliran an 2.2. 2.2.1 1
Persa ersam maan aan Kont Kontin inui uita tass
Pengukuran ini memberikan petunjuk yang sebanding dengan kuantitas t otal yang telah mengalir dalam waktu tertentu. Fluida mengalir mengalir melewati elemen primer secara berturutan dalam dalam kuantitas yang kurang lebih terisolasi dengan secara bergantian mengisi dan mengosongkan bejana pengukur yang diketahui kapasitasnya. Persamaan kontinuitas menyatakan bahwa jika laju aliran keseluruhan sistem tidak berubah dengan waktu (lihat Gambar. Gambar. 2.3a), laju aliran dalam setiap bagian bagian dari sistem adalah adalah konstan.
Gambar 2.3 Prinsip aliran yang digunakan dalam persamaan persamaan kontinuitas: (a) diameter diameter tetap dan (b) efek diameter yang berbeda pada laju aliran.
Laju aliran Q merupakan fungsi luas pipa A dan kecepatan V dari cairan yang mengalir lewat pipa, yakni: Q = A.V
Dimana: Q = laju aliran A = luas penampang V = kecepatan rata-rata
(2.2)
Jika cairan yang mengalir dalam tabung dengan daerah penampang yang berbeda yaitu A1 dan A2, seperti seperti yang yang ditunjukkan ditunjukkan pada Gambar 2.2b, persamaan persamaan kontinuitas kontinuitas yang berlaku menjadi: =
Q=
(2.3)
Persamaan 2.2 di atas merupakan contoh kasus untuk aliran gas, namun persamaan tersebut dapat dimodifikasi untuk contoh kasus aliran fluida dengan mengalikan kedua sisis dengan dengan
(berat (berat jenis), jenis), sehingga sehingga persamaa persamaan n tersebut tersebut menjadi: menjadi: =
(2.4)
Contoh soal: Berapakah laju aliran yang melewati sebuah pipa dengan diameter 9 inch, jika
kecepatan rata-ratanya sebesar sebesar 5 fps ? Solusi: Q = A.V / × × ,
Q=
= 2,21 cfs = 16,1 gps = 16,1 16,1 x 60 gpm = 968 968 gpm
dimana: ft : feet; cfs : cubic feet second; gps : galon/second; gpm : galon/minute Namun demikian dalam praktek, kecepa kecepatan tan tidak merata, lebih besar di pusat. Jadi kecepatan terukur rata-rata dari cairan atau gas dapat berbeda dari kecepatan rata-rata sebenarnya. 2.2. 2.2.2 2
Persa ersam maan aan Be Bern rnou oull llii
Berdasarkan Hukum Bernoulli, maka berlaku:
P1
Keterangan P = tekanan fluida ρ
= masa jenis fluida
v = kecepatan fulida g = gravitasi bumi h = tinggi fluida (elevasi)
1 2
ρν 1
2
ρ .g.h1
P2
1 2
ρν 2
2
ρ .g.h2
(2.5)
v2
P1
P2
v1
h2
h1
Gambar Gambar 2.4 Hukum Hukum Kontinuitas. Kontinuitas.
Jika h1 dan h2 dibuat sama tingginya maka, P1
1 2
ρν 1
2
P2
1 2
ρν 2
2
atau
1 2
ρ .( ν 1
2
ν 2
2
) P2
P1
(2.6)
Perhatian : Rumus diatas hanya berlaku untuk aliran Laminer, yaitu aliran yang memenuhi prinsip kontinuitas.
Pada dasarnya Persamaan Bernoulli (1738) memberikan hubungan antara tekanan, kecepatan fluida dan elevasi dari sebuah sistem aliran.
+ dimana:
P A dan P B
dan
+
=
+
+
(2.7)
= tekanan tekanan statis statis pada titik A dan dan B = berat jenis
V A dan V B
= kecepatan rata-rata
g
= kecepatan gravitasi
Z A dan Z B
= elevasi yang menunjukkan tingkat (level)
Gambar 2.5 (a) tekanan pada titik-titik A dan B yang berkaitan dengan Persamaaan Bernoulli Bernoulli dan (b) penerapan Bernoulli.
2.3.3. Kerugian Aliran Fluida
Persamaan Bernoulli tidak memperhitungkan hilangnya aliran fluida. Kehilangan aliran ini dicatat sebagai sebagai hilangnya tekanan tekanan yang dibagi dalam dua kategori. kategori. Pertama, yag terkait dengan viskositas dan gesekan antara penyempitan dinding dan cairan yang mengalir. Kedua, berhubungan berhubungan dengan peralatan seperti katup, siku dan lain sabagainya. sabagainya. a. Outlet Loss Laju aliran Q dari persamaan kontinuitas kontinuitas diberikan oleh: oleh: Q = A3.V 3
(2.8)
untuk mengukur khilangan pada outlet, persamaan 2.1 dapat dimodofikasi menjadi: Q = C D.A3.V 3
(2.9)
dimana C D merupakan koefisien pengosongan yang bergantung pada ukuran dan bentuk pipa.
b. Head Loss Head loss adalah kerugian tekanan yang terjadi pada aliran internal yang diakibatkan oleh berbagai hal seperti gesekan fluida dengan dindinga pipa dan adanya hambatan pada pipa seperti belokan, percabangan, percabangan, katup dan lain sebagainya sebagainya (Auzani, 2012). Head Loss terbagi menjadi dua yaitu friction loss (kerugian akibat gesekan) dan fitting loss (kerugian akibat sambungan). 1) Fric Fricti tion on Loss Loss Terjadinya pengurangan aliran fluida dalam pipa akibat gesekan antara fluida yang mengalir dengan dinding wadah. Besarnya aliran fluida yang hilang akibat gesekan ini diberikan oleh:
ℎ = dimana
h L = head loss f = faktor gesekan L = panjang pipa D = diameter pipa V = kecepatan fluida rata-rata g = konstanta gravitasi
faktor gesekan f tergantung pada angka Reynold.
(2.10)
2) Fitti ittin ng Lo Loss Besarnya kerugian akibat sambungan pada pipa diberikan oleh:
ℎ = dimana
(2.11)
h L = head loss K = koefisien koefisien kerugia kerugian n pada berbagai berbagai macam macam sambungan sambungan V = kecepatan fluida rata-rata g = konstanta gravitasi
Nilai K dapat didapatkan dari handbook yang nilainya tergantung tipe dari sambungan pipa yang ada. 2.3. Instrumen Pengukuran Aliran
Pengukuran aliran yang paling banyak digunakan dalam dunia industri ialah pengukuran dengan prinsip perbedaan tekanan, selain itu terdapat berbagai prinsip pengukuran lain seperti turbin, magnetic, termal dan lain sebagainya. sebagainya. Pengukuran Pengukuran aliran dapat dibagi menjadi flow rate, total total flow flow dan mass mass flow flow. Pemilihannya bergantung pada pada akurasi dan karakteristik fluida.
2.3.1. 2.3.1. Flow Flow Rate
Pengukuran
perbedaan
tekanan
dapat
dibuat
untuk
menentukan
laju
alir
ketika cairan yang mengalir mengalir melalui pembatas tertentu. Pembatasan menghasilkan menghasilkan peningkatan peningkatan tekanan yang dapat langsung berhubungan dengan laju alir. Jenis pembatas yang dimaksud terdiri dari: (A) Orifice plate, pl ate, (b) Venturi tube, (c) Flow nozzle, dan (d) Dall tube. t ube. a. Orific Orificee Plate Plate
Alat ukur terdiri dari pipa dimana dibagian dalamnya dalamnya diberi pelat berlubang berlubang lebih kecil dari ukuran diameter pipa. Sensor tekanan diletakan disisi pelat bagian inlet (P 1) dan satu lagi dibagian sisi pelat bagian outlet (P 2). Jika terjadi aliran dari inlet ke outlet, maka tekanan P 1 akan lebih besar dari tekanan outlet P 2. Keuntungan utama dari Orfice plate ini adalah dari : 1) Kons Konstr truk uksi si sede sederh rhan anaa 2) Ukuran Ukuran pipa dapat dapat dibuat dibuat persis persis sama dengan dengan ukuran ukuran pipa pipa sambungan sambungan.. 3) Harga Harga pembu pembuata atan n alat alat cukup cukup murah murah 4) Outp Output ut cuku cukup p bes besar ar
Kerugian menggunakan menggunakan cara ini adalah : 1) Jika terdapat terdapat bagian bagian padat padat dari aliran aliran fluida, maka padat padat bagian bagian tersebut tersebut akan terkumpul pada bagian pelat disisi inlet. 2) Jangkaua Jangkauan n pengu pengukura kuran n sanga sangatt rendah rendah 3) Dimung Dimungkin kinkan kan terja terjadin dinya ya alira aliran n Turbulen sehingga menyebabkan kesalahan pengukuran jadi besar karena tidak mengikuti prinsip aliran Laminer. 4) Tidak memungkinkan memungkinkan bila digunakan digunakan untuk untuk mengukur mengukur aliran fluida yang yang bertekanan bertekanan rendah.
Gamb Gambar ar 2.6 2.6 Orif Orific icee plat platee
Jumlah fluida yang mengalir per satuan waktu ( m 3 /dt) adalah :
Q KA2
2g ρ
P1 P2
(2.12)
di mana : Q = jumlah fluida yang mengalir ( m 3 /dt) K = konstanta pipa A2 = luas penampang pipa sempit P = tekanan fluida pada pipa 1 dan 2 ρ
= masa jenis fluida
g = gravitasi bumi
Rumus ini juga berlaku untuk pipa venturi Berdasarkan bentuk dan tempat lubang, orifice plate terbagi menjadi 3 yaitu: concentric orifice, excentric orifice dan dan segmental orifice. Adapun Adapun gambar dari ketiga jenis orifice orifice tersebut ditunjukkan pada gambar 2.5.
Gambar 2.7 Concentric orifice (a), excentric orifice (b) dan segmental orifice (c)
b. Venturi Tube Bentuk Bentuk lain lain dari pengu pengukura kuran n aliran aliran dengan dengan beda tekanan tekanan adalah adalah venturi venturi tube (pipa venture). Pada pipa venturi, pemercepat pemercepat aliran fluida dilakukan dengan cara membentuk membentuk corong sehingga aliran masih dapat dijaga agar tetap tet ap laminar. Sensor tekana pertama (P 1) diletakkan pada sudut tekanan pertama dan sensor tekanan kedua diletakkan pada bagian yang plaing menjorok ke tengah. Pipa venturi biasa dipergunakan dipergunakan untuk mengukur aliran cairan. Keuntungan dari pipa venturi adalah: 1) Partikel Partikel pada padatan tan masih melewati melewati alat alat ukur 2) Kapasi Kapasitas tas alir aliran an cuku cukup p besa besarr 3) Pengukura Pengukuran n tekana tekana lebih baik baik dibandi dibandingka ngkan n orifice plate. plate. 4) Tahan Tahan terha terhadap dapaa gesaka gesakan n fluida fluida.. Kerugiannya adalah: 1) Ukuira Ukuiran n menja menjadi di leb lebih ih besa besarr 2) Lebih Lebih mahal mahal dari dari orific orificee plate plate 3) Beda tekana tekanan n yang ditimbulk ditimbulkan an menjadi menjadi lebih lebih kecil dari dari orifice orifice plate. plate.
Gambar Gambar 2.8 Ventur Venturii tube tube
c. Flow low Nozzle Tipe Flow Nozzle Nozzle menggunakan menggunakan sebuah corong yang diletakkan diletakkan diantara sambungan sambungan pipa sensor tekanan P 1 dibagian inlet dan P 2 dibagian outlet. Tekanan P 2 lebih kecil dibandingkan P 1. Sensor jenis ini memiliki keunggulan diabanding venture dan orifice plate yaitu: 1) Masih Masih dapa dapatt melewa melewatka tkan n padata padatan n 2) Kapasi Kapasitas tas aliran aliran cukup cukup besar besar 3) Mudah Mudah dalam dalam pemas pemasang angan an 4) Tahan Tahan terha terhadap dap ges geseka ekan n fluida fluida 5) Beda tekana tekanan n yang diperole diperoleh h lebih besar besar daripad daripadaa pipa venturi venturi 6) Hasil beda beda tekana tekanan n cukup baik baik karena karena aliran aliran masih masih laminer laminer
Gamba ambarr 2.9 2.9 Flow low Nozle ozle
d. Dall Tube Tipe pembatas pembatas yang yang sedikit menyebabkan menyebabkan berkurangnya berkurangnya kecepatan aliran dengan dengan konstruksi ditunjukkan pada gambar 2.7. Dall tube sebetulnya merupakan merupakan gabungan dari venturi tube dan orifice plate.
Gambar Gambar 2.10 Dall tube tube
e. Beber Beberapa apa jenis jenis pengu pengukur kur lain lain
Elbow Ketika aliran melewati sebuah elbow maka akan terjadi gaya sentrifugal yang menyebabkan menyebabkan terjadinya perbedaan tekanan antara sisi dalam elbow dengan sisi luar elbow.
Gambar Gambar 2.11 Elbow flow flow meter
Static Tube Static tube flow meter menggunakan prinsip perbedaan perbedaan tekanan dengan dengan mengisi pipa tertentu sebagai chamber sebagai tekanan referensi dan perbedaan tekanan yang didapatkan setara dengan kecepatan fluida. Jenis flow meter ini rentan terjadi penyumbatan sehingga hanya digunakan untuk pengukuran fluida dengan tekanan yang tidak tidak terlalu terlalu besar. besar.
Gambar Gambar 2.12 Static tube tube
Rotameter 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).
Gambar Gambar 2.13 Rotameter Rotameter
Turbin Menggunakan Menggunakan baling-baling yang diletakkan pada garis aliran. Kecepatan K ecepatan rotasi dari roda berbanding berbanding lurus dengan laju aliran.
Gambar Gambar 2.14 2.14 Turbin
Moving Vane Perangkat ini dapat digunakan dalam konfigurasi pipa dan digunakan untuk mengukur aliran saluran terbuka (open channel flow).
Gambar 2.15 Moving vane
Magnetic Flow Meter Prinsip kerja flowmeter jenis ini didasarkan pada hukum induksi elektromagnetik, yaitu bila suatu fluida konduktif elektrik melewati pipa tranducer, maka fluida akan bekerja sebagai konduktor yang bergerak memotong medan magnet yang dibangkitkan oleh kumparan magnetic dari transducer, sehingga timbul tengangan listrik induksi.
Gambar 2.16 Magnetic flow meter
Strain Gauge Flow Meter Flow meter yang menggunakan strain gauge digunakan untuk mengukur gaya pada objek yang berada pada aliran gas atau cairan. Besarnya gaya yang ada pada objek sebanding dengan laju aliran fluida. Alat ukur ini murah namun dengan akurasi menengah.
Gambar 2.17 Strain gauge flow meter
2.3.2. 2.3.2. Total Total Flow
Pengukuran total aliran pada pipa tertutup. Pengukuran total flow yang paling sering dijumpai ialah piston flow meter, nutating disc. a. Pist Piston on Flow Flow Mete Meterr Terdiri dari sebuah piston dalam silinder. Mula-mula fluida masuk dari salah satu sisi piston kemudian mengisi silinder dimana dimana cairan dialihkan dialihkan ke sisi lain piston melalui melalui katup dan port outlet silinder penuh terbuka. Pengalihan fluida membalikkan arah piston dan mengisi silinder di sisi lain piston. Frekuensi piston melintasi silinder dalam kerangka waktu tertentu memberikan memberikan total fluida.
Gambar Gambar 2.18 Piston Piston flow meter
b. Nuta Nutatin ting g Dis Discc Flo Flow w Mete Meterr Berbentk disk yang dapat berosilasi yang nantinya digunakan untuk mengukur dan menentukan volume total. Alat ukur ini apat digunakan untuk mengukur mengukur lumpur.
Gambar Gambar 2.19 Nutating Nutating disc flow meter meter
2.3.3. 2.3.3. Mass Flow Flow
Jika volume aliran fluida sudah didaptakan, maka mass flow dapat didapat dengan mengalikan volume aliran dengan massa massa jenisnya. Salah satu metode untuk mengukur mass flow ialah dengan metode termal. Thermal mass flowmeter didasarkan pada pengukuran panas yang diserap dari sensor akibat dialiri fluida. Jumlah panas yang diserap menentukan laju aliran massa (mass flow rate).
Gambar Gambar 2.20 Thermal Thermal mass flow meter
Ketika fluida melewati melewati kawat panas (hot (hot wire) maka akan fluida akan akan menyerap menyerap panas dan hot wire akan mengirim sinyal ke rangkaian elektronika untuk memanaskan kembali kawat panas sesuai dengan teperatur referensi. Daya yang dibutuhkan untuk mempertahankan temperatur pada kawat panas tersebut sebanding dengan debit aliran fluida yang melewati flow meter.
2.3.4. Dry Particulate Flow Rate
Dalam pengukuran aliran partikel kita perlu mengetahui berat serta panjang lintasan yang dilaluinya dengan persamaan:
=
Persamaan (2.13)
Keterangan: Q
= Laju aliran (debit)
W
= Berat material
L
= Panjang lintasan
R
= Kecepatan sabuk berjalan
Gambar 2.21 2.21 Dry particulate flow meter meter
2.3.5. Open Channel Flow
Terjadi ketika fluida yang mengalir tidak berada dalam sebuah pipa pipa melainkan sebuah sebuah wadah terbuka. Prinsip kerjanya mirip dengan orifice plate dan venturi tube yang menggunakan prinsip perbedaan tekanan pada tiap sisi penyempitan dindingnya.
Gambar 2.22 2.22 Open channel flow meter
2.4 2.4 Pert Pertim imba banga ngan n Aplik Aplikasi asi
Banyak jenis sensor yang dapat digunakan untuk pengukuran aliran. Pilihan yang akan digunakan dan diaplikasikan tergantung pada sejumlah faktor seperti biaya, akurasi, kisaran tekanan, suhu, flow losses, kemudahan kemudahan penggantian, penggantian, partikulat, viskositas, dan lain sebagainya. sebagainya. Tabel 2.3 Ringkasan karakteristik flow meter
BAB III KESIMPULAN DAN SARAN
3.1 Kesimpulan
Beberapa kesimpulan kesimpulan yang dapat diambil dari makalah ini ialah sebagai berikut: 3.1.1 Prinsip fisis yang yang digunakan dalam dalam pengukuran ialah persamaan kontinuitas dan Hukum Bernoulli, selain itu adanya faktor kerugian aliran (flow losses) sebagai faktor koreksi dari Hukum Bernoulli. 3.1.2 Terdapat berbagai jenis macam flow meter dengan prinsip kerja yang berbeda-beda seperti orifice plate, venturi tube, flow nozzle dan dall tube dengan prinsip perbedaan tekanan; hot wire dengan prinsip perbedaan panas; flow meter magnetic dengan prinsip magnet pada Hukum Faraday; dan lain-lain sebagainya. sebagainya. 3.1.3 Ada banyak hal yang perlu dipertimbangakn dalam memilih pengukuran aliran seperti akurasi, jenis aliran yang akan diukur, biaya dan lain sebagainya tergantung kebutuhan.
3.2 Saran
Untuk penyusunan makalah tentang aliran selanjutnya perlu kiranya diuraikan lebih banyak lagi jenis alat alat ukur yang biasa biasa digunakan digunakan di dunia dunia industri. Di samping samping itu perlu perlu dijelaskan secara detail konsep fisis dari semua jenis alat ukur yang ada.
DAFTAR PUSTAKA Anonim. 2007. Dasar Instrumentasi dan Proses Kontrol. Balongan: BPST Direktorat Pengolahan. Dunn, William C. 2005. Fundamentals of Industrial and Instrumentation and Process Contr ol. New York: McGraw Hill. Fauzani official.wordpress.co official.wordpress.com/2012/05/26/head-loss m/2012/05/26/head-loss/ / diakses diakses pada tanggal 3 April 2015 pukul 15.14 WIB.
