SENSOR ALIRAN

Ir. Arief Suwandi, M.T

PengantarSensor aliran :

mengukur jumlah dari material fluida yg

melewati sebuah titik pada suatu waktu.

Material tersebut biasanya gas atau cairan

yang lewat pada sebuah pipa tertutup atau

terbuka.

Jenis sensor aliranKelompok sensor aliran:

1. pressure-based flow sensors

2. turbine flow sensors

3. magnetic flowmeters

Jenis sensor aliran (1)1. Pressure-based flow sensors (berdasarkan perbedaan

tekanan)

a. Orifice plate

Pembatas(penghalang) sederhana di dalam pipa menyebabkan tekanan jatuh

pada aliran. Seperti pada resistor yang menyebabkan terjadinya tegangan

jatuh pada rangkaian.

b.Venturi

Penyempitan bertahap pada pipa menyebabkan kecepatan fluida meningkat.

Daerah yang memiliki kecepatan tinggi akan memiliki tekanan rendah. Aliran

sebanding dengan perbedaan tekanannya. Sensor ini cenderung menjaga

aliran agar laminer (halus), tapi orifice dan venturi menyebabkan tekanan

jatuh pada pipa dimana mungkin tidak dapat disetujui.

c.Pitot tube

Jenis sensor aliran (2)2. Turbine flow sensors

Disebut juga flow meter, menggunakan tongkat roda (paddle wheel) atau

baling-baling yang diletakkan pada garis aliran. Kecepatan rotasi dari roda

berbanding langsung dengan kecepatan aliran.

Aliran medium akan mengeliminasi tipe sensor ini untuk beberapa aplikasi,

khususnya temperatur tinggi atau fluida tipe abrasive.

3. Magnetic flow meters

Jika sebuah cairan bersifat konduktif, maka magnetic flow meter dapat

digunakan. Magnetic flow meter tidak memiliki bagian yang bergerak dan

hadir tidak untuk mengganggu atau menghalangi aliran. Sebuah bagian

nonconducting dari pipa ditempatkan pada medan magnetik. Fluida yang

mengalir pada pipa seperti perpindahan konduktor pada sebuah generator

yang menghasilkan tegangan. Tegangan sebanding dengan kecepatan

fluida, dimana dideteteksi dari elektrode yang ditempatkan pada sisi dari

pipa.

Pipa pitot (pitot tube)Pitot tube ialah pipa terbuka kecil dimana permukaannya

bersentuhan langsung dengan aliran. Terdiri dari 2 pipa, yaitu :

• Static tube (untuk mengukur tekanan statis)

Pipa ini membuka secara tegak lurus sampai ke aliran sehingga

dapat diketahui tekanan statisnya.

• Impact/stagnation tube (untuk mengukur tekanan stagnasi =

velocity head)

Impact pressure selalu lebih besar daripada static pressure dan

perbedaan antara kedua tekanan ini sebanding dengan

kecepatan.

SKEMA PIPA PITOT (1)

SKEMA PIPA PITOT (2)

Cara kerja pitot tube :Pipa yang mengukur tekanan statis terletak secara radial pada batang yang dihubungkan ke manometer (pstat)

Tekanan pada ujung pipa di mana fluida masuk merupakan tekanan stagnasi(p0)

Kedua pengukuran tekanan tersebut dimasukkan dalam persamaan Bernoulli untuk mengetahui kecepatan alirannya

Sulit untuk mendapat hasil pengukuran tekanan stagnasi secara nyata karena adanya friksi pada pipa. Hasil pengukuran selalu lebih kecil dari kenyataan akibat faktor C (friksi empirik)

/)(2

/)(2

)(,2

1

0

0

20

stat

stat

stat

ppCV

ppV

BernoulliVpp

P0 = stagnation pressurePstat = static pressure

Prinsip dari pitot tube :

Energi kinetik

dikonversikan menjadi

static pressure head.

Kegunaan pipa pitot- mengukur tekanan fluida pada wind tunnel

- menghitung profil kecepatan aliran pada pipa

Kegunaan Pipa pitot (2)

1

2

V

y

l

z1-z2

Aplikasi pipa pitotMengukur kecepatan pada pesawat

(airspeed)

Altimeter pesawat

Mengukur tekanan fluida pada wind tunnel

(terowongan angin)

Kelebihan dan KekuranganKelebihan :

Susunan sederhana

Relatif mudah dan murah

Tidak perlu adanya kalibrasi

Pressure drop aliran kecil

Kekurangan :

Keakuratan rendah untuk beberapa aplikasi

Pipa harus lurus dengan kecepatan aliran untuk mendapatkan hasil

yang baik

 

KesimpulanSensor aliran berfungsi untuk mengukur jumlah dari

material fluida yang melewati sebuah titik pada suatu

waktu dalam pipa

Jenis sensor aliran ada 3 yaitu : pressure-based flow

sensors, turbine flow sensors, dan magnetic

flowmeters

Pitot tube merupakan sensor aliran jenis pressure-

based flow sensors. Sensor ini menggunakan prinsip

perbedaan tekanan untuk mengetahui kecepatan

aliran dengan persamaan Bernoulli.

TERIMA KASIH ATAS

PERHATIANNYA