Ultrasonik flowmeter adalah instrumen yang mengukur aliran cairan atau gas melalui teknologi ultrasonik.Hal ini bekerja pada dasar bahwa kecepatan di mana gelombang suara bergerak melalui perubahan cairan tergantung pada arah dan kecepatan aliran cairanUltrasonik flowmeter banyak digunakan dalam industri, petrokimia, sistem pasokan air dan teknik lingkungan dan bidang lainnya.
Prinsip kerja
Ultrasonik flowmeter biasanya menggunakan dua prinsip kerja utama berikut:
1.Metode perbedaan waktu(juga dikenal sebagai metode waktu propagasi): Metode ini bergantung pada perbedaan waktu propagasi sinyal ultrasonik dalam cairan untuk mengukur laju aliran.Misalkan ada dua pasang sensor ultrasonik, dipasang di posisi hulu dan hilir pipa, membentuk jalur pengukuran simetris. sinyal ultrasonik perjalanan pada waktu yang berbeda di kedua arah hulu dan hilir:
a. Arah ke bawah: Sinyal ultrasonik bergerak ke arah aliran cairan, dan kecepatan propagasinya akan dipercepat.
b. Arah lawan arus: Sinyal ultrasonik bergerak melawan arah aliran cairan, dan kecepatan propagasinya akan melambat.
Di bawah
Dengan mengukur waktu perjalanan dalam kedua arah ini, laju aliran cairan dapat dihitung. Perbedaan waktu perjalanan sebanding dengan kecepatan cairan.
Keuntungan:
• Keakuratan tinggi: Terutama cocok untuk cairan tunggal yang bersih, hasil terbaik ketika cairan tidak mengandung kotoran atau gelembung.
• Aplikasi luas: Cocok untuk mengukur berbagai diameter pipa.
Kontra:
• Tergantung pada sifat akustik cairan: sangat dipengaruhi oleh kotoran atau gelembung dalam cairan.
• Keakuratan menurun dalam kasus turbulensi cairan atau distribusi kecepatan aliran yang tidak merata.
2.Metode efek Doppler: Metode ini menggunakan efek Doppler untuk mengukur aliran. metode efek Doppler menggunakan perubahan frekuensi gelombang suara untuk mengukur kecepatan.Refleksi terjadi ketika gelombang ultrasonik melintasi cairan dan bertemu partikel atau gelembung yang tersambungJika cairan bergerak, frekuensi ultrasonik yang dipantulkan akan berbeda dari frekuensi yang dipancarkan, dan perubahan frekuensi ini adalah efek Doppler.
• Ketika cairan bergerak menuju sensor, frekuensi gelombang yang dipantulkan meningkat.
• Ketika cairan bergerak menjauh dari sensor, frekuensi gelombang yang dipantulkan berkurang.
Dengan mengukur perbedaan frekuensi antara gelombang yang dikirim dan diterima, laju aliran v dapat dihitung.
Keuntungan:
• Ideal untuk mengukur cairan yang mengandung partikel atau gelembung yang tersuspensi: tidak dibatasi oleh kemurnian cairan.
• Berbagai aplikasi: dapat digunakan untuk mengukur cairan kotor atau kandungan gelembung cairan yang tinggi.
Kontra:
• Tergantung pada partikel atau gelembung yang tersebar di dalam cairan: Partikel reflektif yang cukup diperlukan dalam cairan untuk melakukan pengukuran.
• Keakuratan relatif rendah: Hasil pengukuran lebih sensitif terhadap kebisingan dan kondisi aliran.
Konsep saluran
Dalam alat ukur aliran ultrasonik, saluran mengacu pada jumlah jalur melalui mana sinyal ultrasonik menyebar.Penggunaan beberapa saluran dapat meningkatkan akurasi dan stabilitas pengukuranKonfigurasi saluran yang umum termasuk konfigurasi saluran tunggal, dual-channel, dan empat saluran.
Saluran tunggal (1 saluran) : flowmeter hanya menggunakan sepasang sensor untuk membentuk jalur pengukuran.terutama dalam kasus distribusi aliran cairan yang tidak merata.
Dual channel (2-channel): dua pasang sensor digunakan untuk membentuk dua jalur pengukuran.Konfigurasi dua saluran secara signifikan meningkatkan akurasi pengukuran karena memungkinkan laju aliran cairan untuk disampel di lokasi yang berbeda, mengurangi dampak distribusi aliran yang tidak merata pada hasil pengukuran.
• Empat saluran (4 saluran): Empat pasang sensor digunakan untuk membentuk empat jalur pengukuran.Konfigurasi ini memberikan akurasi pengukuran yang lebih tinggi dan stabilitas untuk aplikasi yang membutuhkan pengukuran presisi tinggi, seperti pipa besar atau lingkungan dengan kondisi pengukuran yang kompleks. Konfigurasi empat saluran dapat lebih sepenuhnya mencerminkan distribusi kecepatan aliran cairan dan mengurangi kesalahan.
Terima kasih.
