Memilih Flowmeter yang Tepat - 7 Pertimbangan Utama

Ada banyak pertimbangan saat memilih flowmeter seperti biaya, merek, teknologi, persyaratan pemasangan, aplikasi, dll.

Untuk membantu mempersempit jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini, kami telah menyusun daftar 7 Pertimbangan Utama dalam Memilih Flowmeter. Setelah Anda memahami persyaratan ini, pertimbangan yang disebutkan di atas akan menjadi lebih jelas dan pilihan produk yang tersedia pun akan lebih sempit.

1. Fluida – Apa yang Anda ukur?

Untuk mengidentifikasi jenis flowmeter yang sesuai untuk aplikasi tertentu, penting untuk mengetahui kondisi fluida yang diukur: fluida atau gas. Gas bersifat terkompresi dan tidak dapat diukur dengan flowmeter cairan. Ini adalah informasi penting yang harus diketahui sejak awal. Artikel ini berfokus pada pemilihan flowmeter untuk pengukuran cairan.

Setelah fluida teridentifikasi, penting untuk menilai apakah fluida tersebut bersih. Fluida kotor mengandung partikel padat, biasanya disebut bubur, sementara fluida bersih tidak akan mengandung partikel. Misalnya, flowmeter yang memiliki bagian bergerak yang terbasahi, seperti perpindahan positif (flowmeter volumetrik) atau turbin (flowmeter kecepatan) tidak akan cocok untuk fluida kotor, karena akan lebih rentan terhadap keausan mekanis, penyumbatan, atau erosi akibat keberadaan partikel padat. Oleh karena itu, flowmeter yang memiliki bagian bergerak yang terbasahi pada dasarnya hanya dapat digunakan untuk fluida bersih. Di sisi lain, fluida kotor akan sesuai untuk dioperasikan dengan meter non-kontak seperti elektromagnetik (speedmeter), ultrasonik (velocitymeter), atau Coriolis (massa meter). Meter-meter ini juga memiliki keterbatasan, tetapi dapat menangani partikel dengan lebih baik.

Faktor lain yang perlu dipertimbangkan adalah kompatibilitas fluida dengan komposisi material bagian yang terbasahi, seperti badan, segel, dan roda gigi/rotor/paddle flowmeter. Asam dan basa bersifat korosif terhadap logam dan kemungkinan besar kompatibel dengan termoplastik, sementara beberapa senyawa organik mungkin tidak cocok untuk termoplastik dan mungkin kompatibel dengan logam. Untuk informasi lebih lanjut tentang kompatibilitas material, Anda dapat mengunduh Bagan Kompatibilitas Kimia gratis kami .

2. Viskositas dan Profil Aliran – Seberapa kental atau encerkah cairannya?

Salah satu parameter utama yang perlu dipertimbangkan saat memilih meter adalah viskositas fluida, atau seberapa kental fluida tersebut. Karena fluida yang akan diukur telah diidentifikasi, kini kita dapat melihat sifat-sifatnya yang berkaitan dengan aliran, seperti viskositas. Viskositas didefinisikan sebagai pengukuran hambatan aliran atau, sebagai alternatif, gesekan internal suatu fluida, yaitu besarnya gesekan yang dihasilkan molekul-molekul saat mengalir di atas satu sama lain. Pentingnya parameter ini dalam pengukuran aliran adalah menentukan seberapa baik fluida tercampur dan seberapa berulang pembacaannya.

Misalnya, meter perpindahan positif, seperti flowmeter roda gigi oval , lebih disukai daripada meter turbin untuk digunakan dalam fluida yang sangat kental (konsistensi tinggi). Hal ini karena, sebagian besar fluida dengan viskositas tinggi akan memiliki aliran laminar dan dicirikan sebagai gerakan yang halus dan konstan. Seperti yang Anda lihat pada diagram di bawah ini, profil kecepatan aliran laminar berbentuk parabola. Apa artinya ini? Artinya, kecepatan aliran di dalam pipa tidak seragam, fluida yang mengalir di dekat dinding pipa lebih lambat karena gesekan antara fluida dan dinding pipa, sementara fluida yang mengalir di tengah pipa bergerak dengan kecepatan lebih cepat.

Dalam aliran turbulen, yang dicirikan sebagai aliran chaos dan sebagian besar terjadi pada fluida yang kurang viskos atau encer, profil kecepatannya "berkembang penuh", dengan kata lain, aliran di dalam pipa bergerak dengan kecepatan atau kelajuan yang sama di semua titik. Turbine meter adalah pengukur kecepatan, karena mengukur kecepatan fluida secara langsung dengan mengukur kecepatan sudut rotor yang berbanding lurus dengan kecepatan fluida. Pengukur aliran volumetrik lebih cocok untuk fluida dengan viskositas tinggi pada laju aliran rendah seperti madu, molase, atau minyak kental. Pengukur aliran kecepatan akan menjadi pilihan yang baik untuk fluida dengan viskositas rendah atau encer seperti pelarut atau air.

Untuk menentukan apakah suatu fluida akan mengalami aliran laminar atau turbulen, penting untuk mengetahui cara menghitung Bilangan Reynolds. Anda dapat menemukan Kalkulator Bilangan Reynolds di sini . Bilangan ini adalah bilangan tak berdimensi yang membantu menentukan karakteristik atau pola aliran fluida. Bilangan ini merupakan fungsi dari densitas dan viskositas fluida. Aliran laminar akan memiliki Re<2300 dan aliran turbulen akan memiliki Re>2300.

Perlu juga ditekankan bahwa viskositas merupakan fungsi suhu. Dalam cairan, viskositas berbanding terbalik dengan suhu, artinya, ketika suhu meningkat, viskositas menurun. Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan suhu operasi sistem atau aplikasi agar dapat memahami bagaimana aliran fluida akan berperilaku terkait dengan viskositasnya.

3. Informasi Laju Aliran – Berapa laju aliran maksimum dan minimum?

Parameter ini sama pentingnya dengan parameter sebelumnya untuk menentukan ukuran meter yang tepat sesuai aplikasi. Laju aliran adalah volume atau massa fluida yang mengalir/bergerak per satuan waktu. Anda dapat mengonversi massa ke volume melalui densitas (jumlah volume yang ditempati fluida per satuan massa) atau berat jenis (rasio densitas zat terhadap densitas air atau berat satu liter fluida dibagi dengan berat volume air yang sama).

Dengan mengetahui rentang laju alir, kini dimungkinkan untuk mengevaluasi apakah flowmeter dalam daftar yang dipilih memiliki kapasitas untuk menangani laju alir yang dibutuhkan. Tahap ini sama pentingnya dengan langkah-langkah sebelumnya dalam pemilihan meter, karena titik ini menentukan apakah meter akan berfungsi sesuai rancangan. Misalnya, memilih meter yang terlalu kecil (artinya meter tersebut melebihi kapasitas flowmeter atau mendekati kapasitas maksimum) akan mengakibatkan kerusakan atau kegagalan komponen internal meter, atau dalam kasus terburuk, akan menyebabkan kegagalan seluruh meter. Di sisi lain, meter yang terlalu besar (artinya aliran sistem berada di bawah atau mendekati rentang minimum meter) akan menyebabkan akurasi yang buruk atau ketidakmampuan untuk membaca/mengukur aliran.

Di FLOMEC , saat mengukur flowmeter, kami mengikuti aturan praktis, yaitu mendapatkan antara 20% dan 80% dari laju alir maksimum untuk mengukur ukuran meter yang tepat. Itu harus sesuai dengan laju alir minimum dan maksimum aplikasi. Misalnya, meter dengan rentang laju alir 1-40 L/menit, dengan mengikuti aturan praktis, direkomendasikan untuk mengoperasikan meter pada 8-32 L/menit untuk dapat mengoptimalkan kinerja meter dan memaksimalkan daya tahan dan umur panjangnya. Hal ini memungkinkan meter untuk mengatasi aliran puncak yang dapat merusak meter dan aliran yang lebih rendah dari biasanya karena penyumbatan pada saluran atau penyumbatan yang mungkin tidak tercatat jika meter berada pada batasnya.

4. Peringkat Suhu dan Tekanan – Berapa batas maksimum yang diizinkan?

Parameter kunci lainnya dalam penentuan ukuran flowmeter adalah suhu dan tekanan. Layaknya laju alir, yang mewakili kapasitas ukuran meter, parameter suhu dan tekanan mengklasifikasikan kemampuan material meter untuk menahan pengaruh energi termal dan gaya yang diberikan oleh fluida yang mengalir.

Pada bagian viskositas artikel ini, dibahas hubungan suhu dengan viskositas fluida. Karena viskositas merupakan fungsi suhu, parameter ini memang penting untuk dipertimbangkan saat melakukan pengukuran, sama seperti viskositas. Lebih lanjut, suhu operasi sangat penting untuk komponen basah meter, terutama segel, karena segel memiliki batas suhu dan beberapa material tidak mampu menahan suhu ekstrem atau jangka waktu yang lama. Terakhir, suhu membantu menentukan apakah instrumen elektronik dapat dipasang langsung pada meter atau perlu dipasang jarak jauh, karena komponen elektronik memiliki batasan suhu.

Tekanan menentukan kapasitas flowmeter untuk menahan gaya yang diberikan oleh cairan yang bergerak. Tekanan operasi aplikasi harus tidak melebihi tekanan operasi maksimum yang diizinkan dari flowmeter yang dipilih, karena dapat menimbulkan bahaya.

Peringkat tekanan meter dihitung dengan faktor keamanan sehingga lonjakan tekanan kecil tidak akan menyebabkan meter rusak. Tekanan berlebih pada meter akan mengakibatkan deformasi meter dan kemungkinan ketidakakuratan seiring waktu karena material meter mencapai batas elastisitasnya.

Penting untuk memastikan bahwa suhu dan tekanan yang diterapkan pada sistem tidak melebihi batas yang diizinkan oleh flowmeter, untuk mencegah ketidakakuratan pengukuran dan potensi bahaya. Suhu tinggi akan memengaruhi kapasitas tekanan meter, menyebabkan logam menjadi lebih ulet dan mudah meregang. Peringkat tekanan maksimum memungkinkan peringkat suhu maksimum meter.

5. Akurasi/Pengulangan/Linearitas – Seberapa akurat dan tepat?

Beberapa aplikasi mungkin menentukan dan membutuhkan meter dengan akurasi tinggi, seperti yang digunakan dalam aplikasi dosis atau transfer penyimpanan (aplikasi di mana konsumen ditagih berdasarkan pembacaan). Pembacaan yang tidak akurat mengakibatkan kerugian finansial atau masalah kualitas pada produk yang diproduksi. Penting untuk memilih meter yang memenuhi akurasi proses yang diinginkan.

Akurasi relatif terhadap pengukuran aliran adalah pengukuran seberapa dekat nilai terukur yang dihasilkan oleh perangkat/instrumen dengan laju aliran aktual. Ini dapat dinyatakan sebagai persen Skala Penuh atau persen Pembacaan. Akurasi atas rentang atau akurasi Skala Penuh menyiratkan bahwa kesalahan konsisten pada rentang penuh laju aliran untuk meter. Misalnya, meter dengan kapasitas aliran 100L/menit dan akurasi Skala Penuh 1% akan memiliki kesalahan 1 L/menit tidak peduli apakah pembacaannya 10 atau 100 L/menit. Di sisi lain, persentase akurasi pembacaan dihitung dari pembacaan aktual. Meter dengan rentang laju aliran 10-100L/menit dan akurasi pembacaan 1% akan memiliki kesalahan 1L/menit pada 100L/menit dan 0,5L/menit pada 50L/menit. Oleh karena itu, jelas bahwa meter dengan akurasi yang dihitung atas pembacaan akan lebih akurat pada pembacaan rentang rendah daripada meter dengan akurasi skala penuh yang ditentukan.

Keterulangan mengukur kemampuan alat untuk menghasilkan hasil atau pembacaan yang sama dalam kondisi yang sama, terlepas dari akurasi alat. Ada pepatah yang mengatakan, "Anda bisa mendapatkan keterulangan yang tinggi tanpa akurasi yang tinggi, tetapi akurasi yang tinggi mustahil diraih tanpa keterulangan yang tinggi". Keterulangan ibarat pengelompokan anak panah pada target, mungkin semuanya berdekatan, tetapi akan lebih baik jika berada dekat dengan sasaran daripada di dekat tepi.

Selain itu, Linearitas merupakan faktor penting lain yang menggambarkan kinerja meter. Linearitas mengukur kemampuan meter untuk mempertahankan akurasi yang ditentukan di seluruh rentang aliran yang ditentukan. Linearitas biasanya dinyatakan sebagai persentase kesalahan dalam rentang aliran meter, dan jika laju aliran aktual versus laju aliran yang ditunjukkan diplot dalam grafik, garis lurus diharapkan pada meter dengan linearitas yang baik. Meter yang ideal memberikan keluaran linear di seluruh rentang aliran, sementara dalam praktik hidraulik dunia nyata, terdapat perbedaan gesekan, selip, dan tekanan yang menyebabkan meter memperlambat atau tidak mengukur aliran fluida, tergantung pada kecepatan fluida dan sifat alirannya.

6. Instalasi - Apa saja parameter instalasinya?

Pada titik ini, pilihan flow meter Anda seharusnya sudah dipersempit, atau mungkin Anda sudah menemukan flow meter yang tepat. Untuk mendapatkan kinerja optimal dan mencapai akurasi yang diinginkan, penting untuk memastikan bahwa pemasangan flow meter dipahami dengan baik dan terpasang dengan benar.

Konfigurasi perpipaan merupakan salah satu hal penting yang perlu dipertimbangkan dalam pemasangan flowmeter. Hal ini sangat penting karena harus dirancang sedemikian rupa sehingga flowmeter selalu terisi cairan agar pengukurannya akurat. Arah pipa juga merupakan faktor lain, yang menentukan apakah flowmeter akan dipasang secara horizontal atau vertikal. Untuk pemasangan vertikal, aliran harus dari bawah ke atas untuk memastikan flowmeter selalu terisi cairan dan mencegah terperangkapnya udara di dalam flowmeter.

Pengukur kecepatan membutuhkan pipa lurus di hulu dan hilir untuk mendapatkan profil aliran yang stabil. Hal ini penting karena profil kecepatan yang tidak teratur memengaruhi akurasi dan pengulangan pengukur. Instalasi yang ada mungkin tidak memiliki cukup ruang atau ketentuan untuk mengakomodasi pipa lurus yang diperlukan, dan pengkondisian aliran dapat menjadi alternatif untuk menstabilkan profil aliran dengan menghilangkan pusaran dan gangguan.

Terakhir, orientasi meter juga penting untuk diperhatikan dengan ketat. Misalnya, roda gigi oval harus dipasang pada posisi poros rotor berada pada bidang horizontal. Jika tidak, berat rotor akan jatuh pada bantalan dorong kecil yang menjaga bagian bawah rotor tetap menempel pada dasar ruang meter. Hal ini akan menyebabkan bantalan aus sebelum waktunya dan rotor bergesekan dengan lantai ruang. Contoh lain yang baik adalah meter elektromagnetik yang harus dipasang sedikit miring (1 atau 2 arah) untuk mencegah endapan mengendap di bagian bawah elektroda sensor. Beberapa meter aliran bersifat searah, seperti meter mekanis roda gigi oval kami, dan arah aliran harus diikuti dengan tepat. Sementara itu, meter roda gigi oval elektronik dan meter turbin kami bersifat dua arah dan dapat dipasang di pipa dari kedua arah. Untuk panduan pemasangan meter yang lebih detail, Anda perlu membaca Buku Petunjuk sebelum pemasangan.

7. Output/Indikasi – Apakah Anda memerlukan tampilan atau keluaran sinyal?

Pilihan terakhir untuk mendapatkan meter fungsional adalah bagaimana meter tersebut akan menerjemahkan laju aliran menjadi bentuk data yang dapat digunakan. Hal ini ditentukan oleh tujuan penggunaan data aliran tersebut; pengendalian proses, penagihan, pelaporan regulasi, atau pemantauan. Apakah laju aliran, batch, atau volume akumulasi perlu dicatat secara manual atau elektronik pada pencatat data atau sistem kontrol?

Awalnya, kita perlu memutuskan apakah register memerlukan pemasangan lokal. Jika demikian, suhu aplikasi harus dipertimbangkan dan harus sesuai dengan batas suhu elektronik. Untuk pemasangan jarak jauh, kuncinya adalah memastikan apakah transmisi analog atau digital, karena beberapa instrumen mungkin tidak memiliki kedua opsi tersebut. Selain itu, verifikasi ketersediaan catu daya di lokasi pemasangan dan nilai apakah tampilan yang ditawarkan dapat ditenagai sendiri, ditenagai loop, atau ditenagai DC eksternal, dll. Jika catu daya tidak tersedia di lokasi, solusi alternatif mungkin adalah flowmeter mekanis atau meter elektronik yang dapat dioperasikan dengan baterai.

Saat mencari layar elektronik untuk dipasangkan dengan flow meter, pastikan kebutuhan sinyal input layar sesuai dengan spesifikasi sinyal flow meter. Misalnya, frekuensi atau jumlah pulsa per detik dari flow meter harus dapat diterima oleh register. Jika tidak, konverter atau aksesori tambahan mungkin diperlukan. Pertimbangan ini sangat penting selama proses pemilihan untuk menghindari modifikasi yang tidak perlu dan mahal.

Beberapa aplikasi fluida mungkin memerlukan perangkat yang memiliki sertifikasi yang relevan. Misalnya, flowmeter elektronik yang ditempatkan di atmosfer uap yang mudah terbakar perlu disertifikasi agar aman untuk dioperasikan. Memenuhi sertifikasi berbahaya untuk area penggunaan meter merupakan persyaratan regulasi. Untuk Eropa, sertifikasi yang digunakan adalah ATEX, untuk Amerika Utara mungkin FM atau CSA, di luar keduanya, sertifikasi IEC mungkin diwajibkan. Tanggung jawab berada di tangan pemasang dan operator untuk memastikan bahwa meter dan register mematuhi peraturan area berbahaya nasional. Sertifikasi lainnya dapat berupa persetujuan Berat dan Ukuran di mana keluaran meter digunakan untuk penagihan atau sertifikasi khusus industri seperti kesesuaian untuk digunakan dengan makanan dan minuman.

Memahami tidak hanya pertimbangan utama saat memilih flow meter, tetapi juga mengapa pertimbangan tersebut penting akan membantu Anda mencapai tujuan aliran Anda. Untuk bantuan terkait apa pun yang dibahas dalam artikel ini atau pengukuran aliran secara umum, kami memiliki banyak sumber daya untuk membantu Anda. Jangan ragu untuk menghubungi kami .