Flow Meter: Definisi, Fungsi, Jenis, dan Rekomendasi

Diposting pada 4 August 2022

 

Sebelum membeli flow meter, kenali fungsi dan jenis-jenisnya, serta cara menentukan yang paling tepat untuk kebutuhan Anda.

Penggunaan flow meter untuk pengukuran telah berlangsung di berbagai bidang. Sebut saja industri energi, manufaktur, makanan, hingga kesehatan, semua menggunakan alat ini dengan spesifikasi berbeda-beda sesuai kebutuhan.

Jika Anda membutuhkan flow meter atau melakukan riset terkait alat tersebut, postingan berikut akan sangat membantu Anda.

Di sini, Anda bisa mendapatkan penjelasan yang mudah tentang:

  • pengertian flow meter
  • fungsi atau kegunaan alat tersebut
  • jenis-jenis flow meter yang tersedia di pasaran dengan kelebihan dan kekurangannya masing-masing
  • rekomendasi pemilihan tipe flow meter yang tepat sesuai kebutuhan Anda.

Simak ulasannya hingga akhir.

Apa itu Flow Meter?

Flow meter adalah alat pengukur debit aliran fluida yang bisa berupa cairan maupun gas. (Fluida adalah zat yang dapat mengalir).

Debit aliran adalah jumlah volume atau massa suatu fluida yang mengalir melalui titik tertentu selama waktu tertentu. 

Contohnya adalah ketika Anda membuka keran air. Dalam 10 detik, air yang mengalir keluar dari keran sebanyak 10 gelas. Itu berarti debit aliran air melalui keran tersebut sebesar 1 gelas atau sekitar 200 ml/detik.

Jadi, alat ukur aliran mampu menampilkan hasil tersebut secara otomatis tanpa Anda perlu menampung dan mengukur jumlah fluida tersebut.

Fungsi Flow Meter


Fungsi flow meter paling utama adalah untuk mengukur debit aliran fluida. Namun, ada juga yang dilengkapi dengan alat kontrol aliran.

Jadi, khusus pada beberapa alat tertentu, juga dapat berfungsi untuk mengontrol debit fluida yang mengalir.

Kegunaan flow meter sangat luas. Contohnya di industri:

  • Energi: mengukur aliran minyak dan gas yang mengalir melalui selang atau pipa,
  • Air bersih: mengukur debit air dan jumlah air yang terpakai,
  • Kimia dan makanan: mengukur jumlah bahan kimia atau bahan makanan yang diperlukan dalam proses pengolahan,
  • Pengolahan limbah: mengukur jumlah limbah yang terbuang,
  • Kesehatan: mengukur jumlah obat yang diberikan kepada pasien,
  • dan banyak lagi lainnya.

Jenis Flow Meter

Penggolongan alat ukur aliran ini umumnya berdasarkan cara kerjanya. Ada yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik, ultrasonik, atau menggunakan komponen bergerak, seperti turbin.

Berikut ini adalah beberapa tipe flow meter beserta penjelasan cara kerjanya, contoh, dan perbandingan satu dengan yang lainnya.

  • Flow Meter Coriolis

Coriolis flow meter adalah alat ukur aliran fluida yang memanfaatkan inersia atau kelembaman fluida tersebut dalam pengukurannya.

Inersia merupakan kecenderungan sebuah benda untuk tetap berlaku seperti sebelumnya. Setiap benda yang memiliki massa akan memiliki inersia.

Cara kerja flow meter coriolis memanfaatkan inersia yang muncul dari efek coriolis buatan pada fluida.

Terdapat 2 jenis desain pada alat ukur aliran tipe ini, yaitu: 1 tabung dan 2 tabung. Umumnya, desain yang banyak digunakan saat ini adalah tipe 2 tabung.

Pada tipe ini, aliran fluida yang masuk ke dalam alat akan terbagi menjadi dua. Di antara kedua tabung/pipa tersebut terdapat magnet dan kumparan untuk menghasilkan getaran.

Jika tidak ada aliran fluida yang lewat, maka getaran kedua tabung akan berada pada fase yang sama. 

Sedangkan jika ada fluida yang lewat, maka efek coriolis yang dihasilkan oleh fluida tersebut akan mengubah sedikit fase getaran. Ini membuat fase getaran kedua tabung sedikit berbeda.

Transmitter akan menangkap perbedaan ini dan membacanya, lalu mengartikannya dalam tampilan yang praktis.

Beberapa sensor dan transmitter dapat diterapkan untuk menghasilkan indikator yang berbeda, seperti suhu, kecepatan aliran, massa jenis fluida, dan sebagainya.

Kelebihan dan kekurangan alat ukur aliran jenis Coriolis di antaranya sebagai berikut.

Kelebihan

Kekurangan

  • mengukur aliran massa sebenarnya
  • bisa sekaligus mengukur suhu dan massa jenis fluida
  • tak terpengaruh perubahan suhu, tekanan, dan kekentalan
  • tak perlu bagian inlet atau outlet khusus
  • bisa bekerja 2 arah
  • pengukuran sangat akurat
  • dapat terpengaruh gelembung
  • sensitif pada getaran jika pemasangan tidak tepat
  • material yang bisa diukur terbatas
  • diameter pipa di atas terbatas

Penggunaan Coriolis Meter ini sangat luas. Akurasinya yang tinggi membuatnya terpakai di industri migas, air dan limbah, energi, kimia, makanan, hingga kesehatan dan riset. 

  • Differential Pressure Flow Meter

DP Flow Meter adalah alat ukur aliran yang menggunakan perbedaan tekanan fluida di inlet dan outlet setelah melewati serangkaian penghalang.

Cara kerja alat ukur ini dengan memberikan penghalang buatan pada aliran fluida sehingga tekanan fluida sesudah melalui penghalang akan berkurang. 

Dari pengurangan ini, kecepatan aliran dapat dihitung menggunakan prinsip Bernoulli.

Kelebihan dan kekurangan tipe ini antara lain sebagai berikut.

Kelebihan

Kekurangan

  • desain simpel, tidak ada bagian yang bergerak
  • performanya sudah dikenal dengan baik
  • murah, terutama untuk pemasangan pada pipa berukuran besar
  • bisa bekerja dua arah
  • bisa untuk mengukur aliran sangat banyak jenis fluida
  • cepat rusak karena ada bagian yang terkena aliran
  • mungkin ada tekanan yang hilang sehingga membuat akurasi berkurang

Penggunaan alat ukur aliran jenis ini biasanya pada kondisi di mana tekanan dan suhu tinggi, serta diameter penampang besar. Contohnya, pada industri migas, energi, dan kimia.

  • Electromagnetic Flow Meter

Electromagnetic Flow Meter dikenal juga dengan nama magnetic flow meter atau mag meter. Ini adalah alat ukur aliran fluida yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik.

Cara kerjanya adalah menggunakan hukum Faraday tentang interaksi listrik dan magnet. Menurut hukum ini, arus listrik dapat tercipta saat ada logam yang bergerak melalui medan magnet.

Jadi, pada alat ini terdapat komponen magnet, elektroda, dan transmitter. Ketika suatu fluida yang memiliki kandungan logam melalui medan magnet di dalam pipa, arus akan terbangkitkan.

Arus ini terbaca oleh elektroda dan melalui transmitter, kemudian diolah menjadi sinyal yang lebih mudah dipahami. Semakin besar dan cepat jumlah logam yang lewat, semakin besar juga alur listrik yang terbangkitkan.

Desain ini membuat alat ukuran aliran elektromagnetik ini memiliki sejumlah kelebihan dan kekurangan.


Kelebihan

Kekurangan

  • simpel, tidak ada bagian yang bergerak ataupun menghalangi aliran
  • lebih awet dan tahan lama
  • tidak ada tekanan yang hilang
  • tidak terpengaruh suhu, tekanan, ataupun viskositas
  • bekerja baik pada bahan kimia atau limbah yang korosif
  • bisa bekerja 2 arah
  • hanya untuk cairan
  • cairan perlu memiliki tingkat konduktivitas tertentu
  • mungkin akan menampilkan eror jika terdapat gelembung gas pada cairan

Flow meter elektromagnetik cocok digunakan pada industri yang bekerja dengan tipe cairan yang korosif, slurry, dan konduktif. Contohnya pada industri limbah, kimia, dan pertambangan.

  • Multiphase Flow Meter

Multiphase Flow Meter adalah alat ukur aliran fluida yang dapat mengukur debit fluida yang berbeda-beda dalam 1 aliran.

Hal ini terutama terdapat pada industri migas (minyak dan gas) di mana air, minyak, dan gas bercampur saat proses produksi. Dengan alat ini, Anda dapat langsung mengukur masing-masing fluida, tanpa perlu memisahkan terlebih dahulu.

Cara kerja multiphase flow meter adalah dengan menghitung kandungan atom hidrogen melalui resonansi magnetik atom hidrogen.

Ingat, bahwa baik minyak, gas, maupun air, semuanya memiliki atom hidrogen. Namun, karakteristik resonansi atom hidrogen tiap senyawa tersebut dapat berbeda.

Fluida yang mengalir melalui pipa akan mengalami magnetisasi sehingga “terangsang” oleh frekuensi gelombang tersebut. Selanjutnya, atom hidrogen akan merespon dan memantulkan kembali gelombang tersebut seperti gema.

Amplitudo dari gelombang pantulan tersebut bersifat unik bagi tiap-tiap senyawa. Itulah yang menjadi objek utama pengukuran.

Model alat ukur aliran ini membuatnya memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan.

Kelebihan

Kekurangan

  • lebih ekonomis dan mudah bagi industri minyak dan gas
  • bisa digunakan secara bersama-sama (sharing license)
  • penggunaan akan lebih efektif dan ekonomis hanya pada industri minyak dan gas

Penggunaan alat ini hanya pada industri energi dan migas, terutama saat proses produksi di mana banyak bahan yang masih saling bercampur.

  • Ultrasonic Flow Meter

Ultrasonic Flow Meter yang sering juga disebut sebagai ultrasonic meter adalah alat ukur aliran fluida yang memanfaatkan gelombang suara ultrasonik.

Alat ini menggunakan efek Doppler dalam penggunaannya. Efek Doppler ini menyatakan frekuensi dapat meningkat saat sumber dan penerima gelombang saling mendekat, dan sebaliknya.

Ada 2 jenis alat ukur aliran ultrasonik, yaitu yang murni menggunakan efek Doppler dan yang menggunakan Transit Time.

Pada Doppler meter, gelombang yang diukur adalah pantulan dari partikel atau gelembung pada fluida. Karena itu, jenis ini tidak bisa bekerja dengan baik pada cairan yang bersih.

Untuk aplikasi pada cairan bersih, tipe Transit Time meter lebih baik. Pada alat ini terdapat transduser yang mengubah gelombang bunyi jadi sinyal listrik dan sebaliknya.

Ketika sebuah transduser mengirimkan gelombang ultrasonik melalui fluida secara searah aliran, maka gelombang akan diterima lebih cepat. Sebaliknya, saat berlawanan aliran, penerimaan sinyal gelombang jadi lebih lambat.

Dari sini, prosesor akan membandingkan penerimaan gelombang di kedua kondisi tersebut. Hasilnya langsung dianalisis secara otomatis dan ditampilkan sebagai informasi tentang kecepatan debit fluida.

Kelebihan dan kekurangan flow meter ultrasonik di antaranya sebagai berikut.

Kelebihan

Kekurangan

  • tak ada bagian yang obstruktif ataupun bergerak
  • tidak ada tekanan yang hilang selama pengukuran
  • sangat baik untuk material kimiawi yang agresif atau korosif
  • bisa untuk mengukur 2 arah
  • fluida tidak harus mengandung konduktivitas tertentu
  • pemasangan dan perawatan mudah
  • Tipe Doppler meter tidak bisa mengukur cairan yang bersih
  • Tipe transit time kurang cocok untuk cairan dengan tingkat kontaminasi tinggi

Penggunaan Doppler meter ideal pada kondisi di mana cairan memiliki pengotor seperti pada limbah atau slurry (bubur). Sedangkan Transit Time meter ideal pada kondisi di mana cairan adalah bersih, seperti air dan minyak.

  • Turbine Flow Meter

Flow Meter Turbin adalah alat ukur aliran fluida yang menggunakan komponen bergerak berupa turbin di dalamnya.

Fluida yang mengalir akan menggerakkan turbin, di mana setiap gerakannya akan menimbulkan denyut listrik. Selanjutnya, prosesor akan menghitung dan memproses denyutan listrik ini sehingga hasilnya terbaca dalam bentuk debit.

Jadi, pada alat ini terdapat 2 komponen, turbin sebagai komponen bergerak dan stator sebagai komponen yang diam.

Stator merupakan komponen yang menghasilkan medan listrik, sehingga setiap pergerakan turbin akan membangkitkan arus listrik (hukum Faraday).

Perbedaanya dengan mag meter adalah bangkitan arus listrik berasal dari gerakan turbin, bukan gerakan cairan konduktif. Proses selanjutnya relatif sama di mana bangkitan arus ini akan terbaca dan dianalisis sebagai kecepatan aliran fluida.

Model alat ukur aliran ini memiliki sejumlah kelebihan dan kekurangan.

Kelebihan

Kekurangan

  • bisa mengukur hingga laju aliran yang kecil
  • pemakaian luas, tidak harus konduktif
  • akurasi cukup bagus untuk harga yang ekonomis
  • bisa beroperasi pada jenis cairan, suhu, maupun tekanan yang luas
  • sensitif pada perubahan viskositas atau kekentalan fluida
  • akurasi dapat terpengaruh oleh adanya gelembung gas
  • tidak bagus untuk mengukur cairan kimia korosif
  • komponen bergerak dapat rusak karena korosi dan benturan
  • mungkin perlu penyaring di depan alat ini agar optimal

Turbine meter sangat cocok untuk penggunaan pada gas, uap, dan cairan yang viskositas atau kekentalannya rendah. Contoh pada flow meter solar pada industri migas dan flow meter air yang membutuhkan pengukuran teliti dan akurasi tinggi.

Vortex Flow Meter


Terkenal juga dengan sebutan Vortex Meter adalah alat ukur aliran fluida yang pengukurannya dengan menciptakan vortex dalam aliran tersebut.

Jadi, dalam alat ukur ini terdapat shedder yang menghalangi aliran fluida. Adanya penghalang ini membuat fluida tersebut menciptakan semacam vortex (pusaran) di belakang shedder.

Pusaran tersebut akan membuat pola khusus yang bernama “Karman Vortex”. Osilasi vortex ini dapat diukur dan berkaitan dengan kecepatan fluida, sehingga debit pun dapat terukur.

Model pengukuran memanfaatkan vortex ini memberikan beberapa kelebihan dan kekurangan.

Kelebihan

Kekurangan

  • penggunaan luas untuk berbagai jenis cairan, gas, dan uap
  • tidak ada bagian yang bergerak sehingga maintenance lebih mudah
  • pemasangan fleksibel pada berbagai sudut
  • kurang cocok pada aliran berkecepatan rendah
  • tidak cocok untuk cairan yang kental, slurry
  • perlu tambahan bagian inlet dan outlet

Penggunaan vortex meter sangat luas termasuk flow meter gas, uap, dan cairan yang viskositasnya rendah serta alirannya konsisten. Contohnya pada industri energi dan migas, kimia, dan petrokimia.

  • Flow Meter Digital dan Analog

Selain berdasarkan cara kerjanya, ada juga penggolongan berdasarkan cara pembacaan, yaitu digital dan analog.

Tipe digital menampilkan hasil pembacaan melalui layar LCD secara digital. Sedangkan tipe analog menampilkannya melalui counter yang berputar.

Rekomendasi Pemilihan Flow Meter

Dengan begitu banyaknya jenis alat ukur aliran yang tersedia di pasaran, Anda mungkin mengalami kebingungan untuk memilih.

Untuk itu, Anda dapat mempertimbangkan sesuai rekomendasi berikut.

  • Jenis Fluida

Apakah objek pengukuran Anda berupa gas, uap, atau cairan? Bagaimana karakternya, mulai dari kekentalan, partikel pengotor, sifat konduktif maupun korosifnya?

  • Penampang Saluran

Berapa ukuran penampang saluran yang Anda gunakan? Apakah ukurannya cukup besar dan efektifkah ukuran tersebut dengan jenis flow meter yang akan Anda gunakan?

  • Ekonomis

Selain fungsi yang efektif dan pengukuran yang akurat, Anda juga perlu mempertimbangkan faktor ekonomis atau tidak. Ini terutama pada pipa berukuran besar.

Untuk membantu Anda dalam memilih, Anda dapat membuat pertimbangan berdasarkan tabel berikut.

1 = rekomendasi

0 = bisa digunakan

- = tidak cocok

Penggunaan

Coriolis

DP

EM

Multi-phase

Ultra-sonic

Turbine

Vortex

Gas

1

1

-

-

-

1

1

Uap

-

1

-

-

-

1

1

Cairan

1

1

1

1

1

1

1

Korosif

0

0

1

0

1

0

0

Abrasif

0

0

1

1

1

-

-

Kental

0

0

1

1

1

0

0

Suhu tinggi

1

1

0

1

1

1

1

Suhu rendah

0

0

-

0

1

1

1

Tekanan tinggi

1

1

0

1

1

1

1

Margin eror

0,1%

0,2%

0,15%

0,1%

0,5%

0,25%

0,75%

Jika Anda membutuhkan flow meter paling baik dan paling tepat untuk kebutuhan Anda, bisa mendapatkannya melalui Ferindo.

Ferindo menyediakan berbagai jenis flow meter untuk beragam kebutuhan, lengkap dengan layanan pemasangan, kalibrasi, dan service. 

Dapatkan free delivery se-Jabodetabek, promo diskon harga flow meter hingga 5%, dan garansi untuk semua jenis flow meter. Konsultasikan kebutuhan Anda dengan ahli dari kami untuk hasil terbaik.