1

Pertemuan 11

Sistem Pengukuran Ultrasonik

Matakuliah : H0262 / Pengukuran dan Instrumentasi

Tahun : 2005

Versi : 00 / 01

2

Learning Outcomes

Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa

akan mampu :

• Mahasiswa dapat menjelaskan sistem pengukuran ultrasonik

• Mahasiswa memahami sistem pengukuran ultrasonik

3

Outline Materi

• Materi 1 : Ultrasonik transmitter

• Materi 2 : Impedansi akustik

• Materi 3 : Prinsiop transmisi ultrasonic

• Materi 4 : Efek Doppler

• Materi 5 : Ultrasonik Doppler Flowmeter

Dengan sistem pengukuran ultrasonik dapat dilakukan pengukuran ketebalan, level dan aliran.

Sistem pengukuran ultrasonik

Sistem pengukuran ultrasonik

Gb. 11.1 Basic ultrasonic transmission link

- prinsip piezoelectric

Direct effect : q = dF

Inverse effect : X = dVq = d k x

i = dq

dt

dan F = d k V

6Gb. 11.2 Piezoelectric ultrasonic transmitter

7

d1

wn2 s2 + 2

wn

s +1

XVs

=

Gb. 11.3 equivalent electrical circuit for crystal

8

ZE (s) = L1 s + R1 + 1C1s

H (jw) =w R1 C1 – j (1 – w2 L1 C1)

w [(C + C1) – w2 L1 CC1 ] + jw2 CC1 R1

w1 = C + C1

L1 C1 C

9

Prinsip ultrasonic trasmission

Gb. 11.4 gelombang longitudinal

10

dy = dy sin wL ( t ± )y

cL

cL = fL L longitudinal wave

cT = fT T transverse wavecL = P

(gas)

cL = B (liquid)

cL = E (1 – v)(1+v) (1-2v) (solid)

cT = s

ZA = P (impedansi akustik)

RA = c

W = P2

RA = 2 RA (intensitas akustik / power)

11

• Refelction a refraction antara 2 material

R = (R2 – R1)2

(R2 + R1)2

T = 4 R1 R2

(R2 + R1)2

12Gb. 11.5 reflection a refraction antara 2 material

13

Efek Doppler

Gb. 11.6 efek doppler

14

f ` = f(c ± v)

c ` = ( )

±c v

c

Gb. 11.7 pulse reflection teknik

15

Ultrasonic doppler flowmeter

Gb. 11.8 Doppler flowmeter

f =2fc (cos)v

16

Gb. 11.9 ultrasonic cross-corelation flowmeter

Rxy () = limT

1T

T x(t-) y (t) dt

17

<<ISI>>

18

<< CLOSING>>