Deskripsi
Penggunaan coriolis flow meter terus mengalami peningkatan dalam beberapa tahun belakang. Meskipun biaya pengadaannya tergolong mahal namun banyak pengguna menganggap sebagai investasi yang baik dengan mempertimbangkan total biaya untuk jangka panjang. Bahkan banyak perusahaan yang mengganti perangkat yang telah mereka aplikasikan dengan flow meter ini.
Walaupun biasanya flow meter digunakan untuk mengukur kecepatan aliran dan volume aliran, namun pada beberapa sektor industri, pengukuran massa merupakan hal yang utama. Misalnya, jenis produk yang dijual berdasarkan berat produk. Selain itu, reaksi kimia juga umumnya berdasarkan massa daripada volume, sehingga flow meter coriolis banyak diaplikasikan di pabrik-pabrik kimia.
Sejarah Coriolis Mass Flow Meter
Di masa lalu, aliran massa sering kali dihitung dari keluaran pengukur aliran volumetrik dan densitometer. Perubahan densitas diukur secara langsung atau dihitung dengan menggunakan output dari pemancar suhu dan tekanan proses. Pada akhirnya, karena hubungan antara tekanan proses atau suhu dan densitas tidak selalu diketahui secara pasti, maka pengukuran ini tidak terlalu akurat.
Salah satu desain awal pengukur aliran massa mandiri yang dioperasikan menggunakan momentum sudut – pengukur ini memiliki impeler yang digerakkan motor yang memberikan momentum sudut (gerakan berputar) dengan mempercepat fluida ke kecepatan sudut yang konstan. Semakin tinggi densitas, semakin banyak momentum sudut yang diperlukan untuk mendapatkan kecepatan sudut ini. Di bagian hilir impeler yang digerakkan, turbin stasioner yang dipegang pegas terkena momentum sudut ini. Torsi yang dihasilkan (torsi pegas) merupakan indikasi aliran massa. Namun, dengan desain mekanis yang rumit dan biaya perawatan yang tinggi, jenis pengukur ini sebagian besar telah digantikan oleh desain yang lebih kuat dan tidak terlalu membutuhkan perawatan.
Salah satu desain tersebut adalah pengukur aliran massa Coriolis, yang secara luas dianggap sebagai jenis pengukur aliran massa yang paling akurat dan banyak digunakan dalam aplikasi industri untuk pengukuran yang akurat. Pengukur aliran Coriolis memiliki fitur instrumentasi yang berfungsi berdasarkan prinsip-prinsip efek Coriolis – fenomena penting (dan aneh) di mana massa yang bergerak dalam sistem yang berputar mengalami gaya yang bekerja tegak lurus terhadap arah gerakan dan sumbu rotasi. Paten Coriolis industri pertama berasal dari tahun 1950-an dan pengukur aliran massa Coriolis pertama dibuat pada tahun 1970-an.
Pengukur Aliran Coriolis
Flow meter coriolis adalah alat pengukur massa aliran yang menerapkan efek coriolis. Pemberian nama coriolis pada flow meter ini didasarkan pada nama seorang ahli matematika dan insinyur Perancis bernama Gaspard Gustave de Ceriolis. Coriolis menerbitkan sebuah makalah yang menggambarkan perilaku objek dalam bingkai yang berputar. Meskipun perilaku ini sering disebut gaya coriolis, sebenarnya lebih tepat disebut efek coriolis. Mengapa demikian? Karena perilaku yang terjadi bukanlah hasil dari gaya yang bekerja pada objek, melainkan gerakan yang dirasakan dari objek yang bergerak dalam garis lurus di atas objek atau bingkai yang berputar.
Pengukur aliran coriolis secara artifisial menerapkan percepatan coriolis pada aliran yang mengalir dan mengukur massa aliran dengan mendeteksi momentum sudut yang dihasilkan. Prinsip kerja pengukur aliran coriolis sangat sederhana namun sangat efektif. Cara kerjanya juga dapat digambarkan secara sederhana, misalnya, rotasi bumi dan pengaruhnya terhadap perubahan cuaca.
Prinsip Kerja Pengukur Aliran Massa Coriolis
G.G. Coriolis adalah seorang insinyur Prancis, yang pertama kali mencatat bahwa semua benda yang bergerak di permukaan bumi cenderung melayang ke samping, karena rotasi planet ke arah timur. Di Belahan Bumi Utara, defleksi berada di sebelah kanan gerakan; di Belahan Bumi Selatan, defleksi berada di sebelah kiri. Pergeseran ini memainkan peran utama dalam aktivitas pasang surut lautan dan cuaca di Bumi. Karena sebuah titik di khatulistiwa menelusuri lingkaran yang lebih besar per hari daripada titik yang lebih dekat ke kutub, sebuah benda yang bergerak menuju salah satu kutub akan mengarah ke timur karena mempertahankan kecepatan rotasi yang lebih tinggi (ke arah timur) ketika melewati permukaan Bumi yang berputar lebih lambat. Pergeseran ini didefinisikan sebagai gaya Coriolis.
Ketika fluida mengalir di dalam pipa dan mengalami akselerasi Coriolis melalui pengenalan rotasi semu mekanis ke dalam pipa, jumlah gaya membelok yang dihasilkan oleh efek inersia Coriolis akan menjadi fungsi laju aliran massa fluida. Jika sebuah pipa diputar mengelilingi suatu titik sementara fluida mengalir melaluinya (menuju atau menjauhi pusat rotasi), fluida akan menghasilkan gaya inersia (yang bekerja pada pipa) yang akan membentuk sudut siku-siku terhadap arah aliran.
Dengan mengacu pada Gambar di atas, sebuah partikel (dm) bergerak dengan kecepatan (V) di dalam tabung (T). Tabung berputar pada titik tetap (P), dan partikel berada pada jarak satu jari-jari (R) dari titik tetap. Partikel bergerak dengan kecepatan sudut (w) di bawah dua komponen percepatan, percepatan sentripetal yang mengarah ke P dan percepatan Coriolis yang bekerja pada sudut siku-siku terhadap ar: ar (sentripetal) = w2r
at (Coriolis) = 2wv
Untuk memberikan percepatan Coriolis (at) ke partikel fluida, gaya sebesar at (dm) harus dihasilkan oleh tabung. Partikel fluida bereaksi terhadap gaya ini dengan gaya Coriolis yang sama dan berlawanan:
Fc = at (dm) = 2wv (dm)
Kemudian, jika fluida proses memiliki massa jenis (D) dan mengalir dengan kecepatan konstan di dalam tabung berputar dengan luas penampang A, segmen tabung dengan panjang X akan mengalami gaya Coriolis dengan besar:
Fc = 2wvDAx
Karena laju aliran massa adalah dm = DvA, maka gaya Coriolis Fc = 2w(dm)x dan, akhirnya:
Aliran Massa = Fc / (2wx)
Beginilah cara pengukuran gaya Coriolis yang diberikan oleh fluida yang mengalir di dalam tabung yang berputar dapat memberikan indikasi laju aliran massa. Meskipun memutar tabung tidak selalu menjadi prosedur operasi standar yang praktis ketika membuat pengukur aliran komersial, berosilasi atau menggetarkan tabung – yang praktis – dapat mencapai efek yang sama.
Bagaimana Cara Kerja Pengukur Aliran Massa Coriolis?
Pengukur aliran massa Coriolis mengukur massa melalui inersia. Cairan atau gas mengalir melalui tabung yang digetarkan oleh aktuator kecil. Hal ini secara artifisial memperkenalkan akselerasi Coriolis ke dalam aliran yang mengalir, yang menghasilkan gaya puntir terukur pada tabung yang menghasilkan pergeseran fasa. Gaya puntir ini sebanding dengan massa – dan pengukur mengukur aliran massa dengan mendeteksi momentum sudut yang dihasilkan. Pengukur aliran Coriolis mampu mengukur aliran melalui tabung dalam arah maju dan mundur.
Pada sebagian besar desain, tabung ditambatkan pada dua titik dan digetarkan di antara kedua jangkar ini. Konfigurasi ini dapat dibayangkan sebagai penggetaran pegas dan rakitan massa. Setelah ditempatkan dalam gerakan, pegas dan rakitan massa akan bergetar pada frekuensi resonansi, yang merupakan fungsi dari massa rakitan itu. Frekuensi resonansi ini dipilih karena tenaga penggerak terkecil diperlukan untuk menjaga agar tabung yang terisi tetap bergetar secara konstan.
Fitur Utama Pengukur Aliran Massa Coriolis
- Pengukur Coriolis dapat digunakan untuk berbagai aplikasi mulai dari perekat dan pelapis hingga nitrogen cair.
- Kisaran tipikal pengukur Coriolis yang dirancang dengan tabung lengkung bervariasi dari 100:1 hingga 200:1, sedangkan untuk pengukur tabung lurus,
- kisarannya terbatas, yaitu sekitar 30:1 hingga 50:1. Selain itu, akurasi meter tabung lurus rendah.
- Dalam hal meter Coriolis, tidak diperlukan kompensasi untuk variasi suhu dan tekanan. Pengukuran massa juga tidak sensitif terhadap perubahan viskositas dan densitas.
- Mereka sangat membantu untuk menangani cairan yang viskositasnya berubah sesuai dengan kecepatan sementara suhu dan tekanan tetap konstan.
- Ini disebut pengukur universal, karena cukup mampu mengukur hampir semua cairan, cairan dan gas.
- Mereka dapat mengukur semua aliran cairan seperti Newtonian, non-Newtonian, dan gas yang cukup padat juga.
- Mereka juga dapat digunakan untuk mengukur kepadatan cairan.
- Tidak ada batasan untuk bilangan Reynolds yang digabungkan dengan pengukur aliran Coriolis.
- Mereka juga tidak terpengaruh oleh deformasi dalam profil kecepatan.
Keuntungan Menggunakan Pengukur Aliran Coriolis
- Pengukur aliran Coriolis mampu mengukur berbagai cairan yang sering kali tidak sesuai dengan perangkat pengukur aliran lainnya. Pengoperasian pengukur aliran tidak bergantung pada bilangan Reynolds; oleh karena itu, cairan yang sangat keras juga dapat diukur. Pengukur aliran Coriolis dapat mengukur laju aliran cairan Cairan
- Newtonian, semua jenis cairan non-Newtonian, dan bubur. Gas terkompresi dan cairan kriogenik juga dapat diukur dengan beberapa desain.
- Pengukur aliran Coriolis menyediakan pengukuran aliran massa langsung tanpa penambahan instrumen pengukuran eksternal. Sementara laju aliran volumetrik fluida akan bervariasi dengan perubahan massa jenis, laju aliran massa fluida tidak bergantung pada perubahan massa jenis.
- Pengukur aliran Coriolis memiliki akurasi yang luar biasa. Akurasi dasar biasanya berada di kisaran 0,2%. Selain itu, pengukur aliran bersifat linier di seluruh rentang alirannya.
- Kisaran pengukur aliran biasanya dalam urutan 20: 1 atau lebih besar. Pengukur aliran Coriolis telah berhasil diterapkan pada laju aliran 100 kali lebih rendah dari laju aliran skala penuhnya.
- Pengukur aliran Coriolis mampu mengukur laju aliran massa, laju aliran volumetrik, densitas fluida, dan suhu, semuanya dari satu instrumen.
Pengoperasian pengukur aliran tidak bergantung pada karakteristik aliran seperti turbulensi dan profil. Oleh karena itu, persyaratan aliran lurus hulu dan hilir serta pengkondisian aliran tidak diperlukan. Mereka juga dapat digunakan dalam instalasi yang memiliki aliran berdenyut.
Pengukur aliran Coriolis tidak memiliki penghalang internal yang dapat rusak atau tersumbat oleh bubur atau jenis partikel lain dalam aliran aliran. Gas yang masuk atau siput gas dalam cairan tidak akan merusak pengukur aliran. - Tidak ada bagian yang bergerak, penyihir akan aus sehingga perlu diganti. Fitur desain ini mengurangi kebutuhan akan perawatan rutin.
- Pengukur aliran dapat dikonfigurasi untuk mengukur aliran dalam arah maju atau mundur. Dalam hal aliran, masih akan ada perbedaan waktu atau fase antara detektor aliran, tetapi perbedaan relatif antara dua sinyal detektor akan dibalik.
- Tersedia desain pengukur aliran Coriolis yang memungkinkan untuk digunakan dalam aplikasi sanitasi, dan untuk pengukuran cairan yang peka terhadap geseran. Bahan tersedia untuk memungkinkan pengukuran cairan korosif.
Manfaat Lain dari Pengukur Aliran Coriolis
- Akurasi yang lebih baik daripada kebanyakan teknologi pengukur aliran lainnya.
- Dapat digunakan dalam berbagai kondisi cairan (daftar cairan dapat dilihat pada pembahasan di bawah)
- Mampu mengukur aliran cairan panas (misalnya Sulfur cair) dan dingin (misalnya Nitrogen cair)
- Penurunan tekanan rendah
- Cocok untuk aliran dua arah
- Tersedia dari aliran kecil hingga besar
Model dan Kapasitas pengukur aliran Coriolis merek Rheonik
Sensor Aliran Massa Rheonik Coriolis Ukuran Kecil
- Laju aliran Pengukur Aliran Massa Aliran Rendah RHM 015
- RHM 02 Pengukur Aliran Massa Aliran Rendah laju aliran
- RHM 03 Pengukur Aliran Massa Aliran Rendah laju aliran
- RHM 04 Pengukur Aliran Massa Aliran Rendah laju aliran
- RHM 06 Pengukur Aliran Massa Aliran Rendah laju aliran
- RHM 08 Laju aliran Pengukur Aliran Massa Aliran Rendah
Produk Unggulan Kami
Source : Inaparts.com prosesindustri.com
