ppt instrumen bab 7

KELOMPOK 7Asep Tatang Ahmad s

Dwinanda Gitta LRena HakimahSana Rosalina

Pendahuluan

Pengukuran arus fluida sangat penting pada pengaplikasian di industri. Kinerja optimal pada beberapa peralatan dan pengoperasian membutuhkan arus (flow) yang spesifik. Biaya banyaknya penggunaan liquid dan gas dihitung berdasarkan ukuran flow yang terdapat pada pipa sehingga pengukuran yang akurat beserta pengontrolan flow dibutuhkan untuk kepentingan pembiayaan

Istilah istilah yang berhubungan dengan flow dan pengukuran rata-rata flow

Velocity (kecepatan) adalah ukuran kecepatan dan arah dari suatu objek. Jika dikaitkan dengan fluida, adalah arus dari partikel suatu fluida yang berada di dalam pipa. Kecepatan partikel fluida tersebut bermaca-macam, contohnya fluida yang memiliki kontak dengan dinding atau lapisan pembatas memiliki kecepatan partikel liquid hampir nol. Sedangkan untuk partikel liquid yang berada di posisi tengah memiliki kecepatan yang paling maksimal. Besaran untuk flow adalah feet per second (fps), feet per minute (fpm), meters per second (mps), dll.

Laminar flow dari suatu liquid terjadi ketika kecepatan rata-rata dari suatu liquid cenderung rendah dan partikel fluida tersebut memiliki pergerakan yang pelan dalam lapisan tersebut.

Turbulent flow terjadi ketika kecepatan rata-rata flow tinggi dan partikel fluida tersebut tidak lagi bergerak secara perlahan dan turbulensi atau efek bergulir terjadi.

Viskositas adalah ukuran hambatan aliran yang ditimbulkan fluida bila fuida tersebut mengalami tegangan geser. Viskos liquid seperti sirup memiliki viskositas yang lebih tinggi dibanding air dan air memiliki viskositas yang lebih tinggi dibanding dengan udara.

Viskositas kinematik adalah ukuran bagi sifat hambatan bagi cairan. Viskositas kinematis ini dipengaruhi oleh gravitasi.  Viskositas dinamik adalah perbandingan antara tegangan geser yang diberikan dan kecepatan geser suatu cairan

Bilangan Reynold (R) adalah hubungan yang diturunkan, menggabungkan antara kepadatan dan kekentalan dan kecepatan flow suatu liquid yang berbanding lurus.

Rumus Flow

Persamaan kontinuitas menyatakan bahwa jika laju aliran keseluruhan dalam sistem tidak berubah, maka dapat dikatakan bahwa laju aliran tersebut konstanta. Dari situ kita mendapat persamaan

FLOW MEASUREMENT INSTRUMENTS

Pengukuran arus biasanya secara tidak langsung menggunakan diferensial

tekanan untuk mengukur laju aliran. Pengukuran arus terdiri dari laju aliran,

total aliran, dan laju aliran massa. Pengukuran tersebut akan bergantung

pada akurasi dan karakteristik fluida (gas, liquid, temperature, viskositas dll)

Laju aliran

Pengukuran tekanan diferensial dapat dibuat untuk penentuan laju alir ketika cairan yang mengalir melewati batas. Batas tersebut menghasilkan peningkatan tekanan yang dapat langsung berhubungan dengan nilai aliran.

• (a) pelat orifice, (b) Venturi tube, (c) aliran nozzle, dan (d) Dall tube

orifice plate

biasanya berupa diafragma logam sederhana dengan konstruksi hole

Port tekanan diferensial dapat ditemukan di flange pada kedua sisi dari pelat orifice

diferensial pressure gauge digunakan untuk mengukur perbedaan tekanan antara dua port , diferensial pressure gauge dapat dikalibrasi pada laju aliran . ujung dari lubang di diafragma di miringkan untuk meminimalkan turbulensi

ujung dari hole di diafragma di miringkan untuk meminimalkan turbulensi

Hole tersebut juga bisa dalam bentuk setengah lingkaran yang memiliki diameter yang sama dengan pipa

The Venturi tube

menggunakan prinsip tekanan diferensial yang samasebagai orifice plate.

kemampuannya untuk menanganijumlah besar padatan yang tersuspensi

sedikit turbulensi memiliki akurasi yang baik tetapi

memiliki biaya tinggi.

Aliran nosel

pilihan yang baik pada biaya dan akurasi antara pelat orifice dan Venturi tube untuk cairan yang bersih

Dall tube

memiliki insertion loss terendah tetapi tidak dapat digunakan dengan lumpur

TOTAL FLOW

Termasuk perangkat yang digunakan untuk mengukur

jumlah total cairan yang mengalir atau

volume cairan dalam aliran.Dua instrumen yang umum untuk

mengukur aliran total adalahflow meter piston dan nutating

flow meter disc.

Piston meters terdiri dari piston di dalam silinder.

Nutating meter disc dalam bentuk disk yang berosilasi , memungkinkan mengetahui volume cairan untuk melewati setiap osilasi .

Ukuran diilustrasikan dalam Gambar . 7.9a

Osilasi dapat dihitung untuk menentukan volume total .

Velocity meter , biasanya digunakan untuk mengukur laju aliran , juga dapat diatur untukmengukur total aliran dengan melacak kecepatan dan mengetahui cross-sectionalarea meter untuk menjumlahkan arus.

Mass Flow

Dengan mengukur aliran dan mengetahui kepadatan cairan , massa alirandapat diukur .

Anemometer adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur laju aliran gas .

Salah satu metode adalah untuk menjaga suhu elemen pemanas dalam aliran gas konstan dan mengukur daya yang diperlukan .

Semakin tinggi laju alir , semakin tinggijumlah panas yang dibutuhkan .

Metode alternatif ( panas - kawat anemometer ) adalah untuk mengukur suhu gas insiden dan temperatur gas turun stream dari elemen pemanas , perbedaan dalam dua suhu dapat terkait dengan laju aliran .

Anemometer mikro-mesin sekarang banyak digunakan dalam mobil untuk pengukuran massa intake udara.

Kelebihan sensor jenis ini adalah bahwa mereka sangat kecil , tidak memiliki bagian yang bergerak , menimbulkan sedikit obstruksi mengalir , memiliki waktu termal rendah konstan, dan biaya sangat efektif.

Instrument Parameters

Laju aliran partikulate kering dapat diukur sebagai partikulat sedang dijalankan ban/pulley, berjalan dengan menggunakan load cell.

Laju aliran Q:Q=WR/L

Dimana W= berat bahan pada panjang platfrom berat

R=keceptan dari ban berjalan/pulley L=panjang dari berat platform

Open channel flow

Buka saluran aliran ketika cairan yang mengalir tidak terkandung seperti dalam pipa

tetapi dalam saluran terbuka. Laju aliran dapat diukur dengan menggunakan konstriksi seperti dalam yang terkandung arus.

Sebuah kincir atau membuka aliran nosel adalah metode alternatif mengukur laju aliran saluran terbuka.

Open channel flow sensors (a) weir and (b) Parshall flume.

Application Considerations

Banyak jenis sensor dapat digunakan untuk pengukuran aliran.

Pilihannya dari setiap perangkat tertentu untuk aplikasi tertentu tergantung pada sejumlah faktor seperti keandalan, biaya, akurasi, kisaran tekanan, suhu, keausan dan erosi, kehilangan energi, kemudahan penggantian, partikulat, viskositas, dan sebagainya.

Selection

Pemilihan flow meter untuk aplikasi tertentu untuk sebagian besar akan tergantung pada keakuratan yang dibutuhkan dan kehadiran partikel, meskipun diperlukan akurasi kadang-kadang turun dinilai karena biaya. Salah satu yang paling akurat meter adalah flow meter magnetik yang dapat akurat

Turbin memberikan akurasi yang tinggi dan dapat digunakan bila ada uap ,tapi turbin lebih baik bersih cairan dengan viskositas rendah.

Tujuan umum dan perangkat yang paling umum digunakan adalah perbedaan tekanan sensor digunakan dengan konstriksi pipa.

Aliran gas dapat diukur dengan baik menggunakan anemometer. Solid state anemometer.

sekarang tersedia dengan akurasi yang baik, sangat kecil dalam ukuran, dan biaya yang efektif.

Installation

Nozel aliran mungkin memerlukan instalasi vertikal jika gas atau partikulat hadir . Untuk memungkinkan gas melewati nozzle , itu harus menghadap ke atas dan untuk partikulat , bawah .

Flow meter perlu kalibrasi berkala Akurasi dapat bervariasi selama rentang

instrumen dan dengan suhu dan berat jenis perubahan dalam cairan, yang semuanya mungkin harus diperh

Meter harus dikalibrasi atas suhu serta jangkauan,itungkan