ALAT PENGUKUR LAJU ALIRAN FLUIDA

Agar dapat melakukan pengendalian atas proses-proses industry, kuantitas kuantitas bahan yang masuk dan keluar prose situ perlu diketahui.

Berbagai jenis meteran yang digunakan dalam industry diantaranya :

1. Meteran yang didasarkan atas penimbangan langsung atau pengukuran volume.

2. Meteran dengan tinggi tekan variable3. Meteran Penampang aliran4. Meteran arus5. Meteran anjakan positif6. Meteran magnetic 7. Meteran ultra sonic

Yang paling banyak digunakan untuk mengukur aliran adalah beberapa jenis meteran tinggi tekan variable dan meteran penampang aliran (area meter).

Dalam meteran tinggi tekan variable termasuk meteran venturi, meteran orifice, nozzle dan meteran pivot.

Persamaan Bernoulli pada titik 1 dan titik 2 (tercatat)

E = 1√1 − β 4

dengan β = dD

Kita sebut E = Velocity of apprroach factor

Dua factor tambahan yang digunakan dalam perhitungan venturi meter adalah discharge coefficient = C, dan flow coefficient = K yang didefinisikan sebagai berikut :

Discharge coefficient C adalah factor yang dihitung untuk kehilangan melalui alat, sedangkan flow coefficient adalah kombinasi dari loss factor dengan konstanta alat pengukur.

A. VENTURI METER

Meteran ini terdiri bagian masuk yang mempunyai flange, yang terdiri dari bagian pendek berbentuk silinder dan silinder terpotong. Bagian leher berflange, dan bagian keluar berflange yang terdiri dari kerucut terpotong yang panjang.

Pada bagian hulu, pada persambungan antara bagian silinder dan bagian yang berbentuk kerucut terdapat ruang annulus dan beberapa lubang kecil yang dibor dari bagian dalam tabung sampai ke ruang annulus itu.

C =Qactual

Qidealdan K = C . E = C

√1 − β4

Cincin annulus dan lubang-lubang kecil itu merupakan cincin piezometer yang fungsinya adalah merata-ratakan tekanan yang disalurkan oleh setiap lubang kecil. Tekanan rata-rata itu lalu ditransmisikan melalui sambungan hulu untuk tekanan hulu. Pada bagian leher ada lagi sebuah cincin piezometer. Tekanan leher itu lalu ditransmisikan melalui penyadap tekanan.

Sebuah manometer atau alat lain untuk mengukur perbedaan tekanan lalu dipasang diantara kedua penyadap.

Ventury meter merupakan peralatan dengan efisiensi tinggi, kisaran discharge coefficient kecil tergantung pada bagian akhir dari kerucut pemasukan.

0,95 < C < 0,98

2. FLOW NOZZLE

Discharge coefficient :

C = 0,99622 + 0,00059 D - (6,36 +0,13 D- 0,24 β2)/Re

3. ORIFICE METER

Alat ini terdiri dari plat yang dilubangi dan dikerjakan dengan mesin yang teliti, dipasang diantara 2 flange sehingga lubang itu konsentrik dengan pipa tempat memasangnya. Penyadap tekanan, satu di hulu dan satu di hilir orifice dipasang dan dihubungkan dengan manometer.

Prinsip kerja meteran orifice identik dengan prinsip venturi. Penurunan penampang arus aliran melalui orifice itu menyebabkan tinggi tekan kecepatan meningkat, tetapi tinggi tekan tekanan menuru. n

Ada satu kesulitan utama yang terdapat pada meteran orifice yang tidak terdapat pada venturi. Oleh karena orifice itu tajam, arus fluida memisah di sebelah hilir plat orifice dan membentuk jet aliran bebas di dalam fluida sebelah hilir. Disini terbentuk vena contracta

Koeficient orifice lebih empiric sifatnya dibandingkan dengan venturi.

KEUNTUNGAN RELATIF ANTARA VENTURI, NOZZLE DAN ORIFICE

Pipa Venturi :

1. Akurasinya tinggi2. Pressure recovery baik3. Tahan terhadap abrasi

Kelemahan : harga dan space yang dibutuhkan lebih besar

Orifice :

Pressure recovery kurang

Tidak tahan terhadap abrasi

Kelebihan : Harganya murah, space yang dibutuhkan kecil.

Nozzle :

Memiliki kelebihan seperti yang dimiliki oleh venturi kecuali pressure recoverynya rendah.

Tempat yang dibutuhkan lebih kecil

AREA METER (ROTAMETER)

Area meter terdiri dari piranti dimana penurunan tekanan konstan atau hamper konstan, sedang luas penampang tempat mengalirnya fluida itu

berubah sesuai dengan laju aliran. Luas penampang tersebut dihubungkan langsung dengan laju aliran melalui kalibrasi sebagaimana mestinya.

ROTAMETER

Alat ini terdiri atas tabung gelasyang agak tirus yang dipasang secara vertical dalam suatu rangka dari bagian bawah ke atas dengan menempatkan penampang yang lebih luas di sebelah atas . Fluida mengalir dari bawah ke atas melalui tabung tirus itu dan menyebabkan float yang terdapat pada tabung tirus itu mengapung – sebenarnya float itu tidak mengapung- karena seluruhnya terbenam dalam fluida. Float itu merupakan elemen penunjuk . Fluida mengalir, dan makin besar aliran, makin tinggi pula float itu melayang di dalam tabung. Keseluruhan aliran fluida itu terpaksa mengalir melalui ruang annulus antara float dan dinding tabung. Tabung itu diberi tanda-tanda skala dan bacaan meteran didapatkan dari bacaan skala sesuai dengan tepi float itu , yang diambil dari penampang terbesar float itu. Untuk itu diperlukan kurva kalibrasi untuk mengkonversikan pengamatan bacaan skala menjadi laju aliran.