Ultrasonic Flow Meter: Fungsi, Cara Kerja, Kelebihan, Tips

Ultrasonic flow meter adalah perangkat untuk mengukur aliran fluida (cairan/gas) dengan menggunakan gelombang suara ultrasonik.

Gelombang ultrasonik adalah gelombang suara yang memiliki frekuensi di atas 20.000 Hz. 

Telinga manusia tidak bisa menangkap suara di frekuensi ini, tapi penggunaannya mungkin berkat teknologi.

Lantas, bagaimana cara flow meter ultrasonik ini bekerja? Apa saja kelebihan dan kekurangannya?

Simak ulasan berikut.

Fungsi Ultrasonic Flow Meter

Flow meter ultrasonik berfungsi untuk mengukur kecepatan aliran fluida yang mengalir di dalam sebuah pipa.

Fungsi ini berjalan dengan memanfaatkan efek doppler saat gelombang ultrasonik merambat melalui fluida.

Alat ini sudah lengkap dengan display digital yang menampilkan informasi hasil pemrosesan oleh perangkat lunak di dalamnya.

Karena tidak menggunakan gelombang elektromagnetik, maka tidak mengharuskan cairan untuk berbahan konduktif.

Selain itu, perangkat ini juga tidak memiliki bagian mekanis yang bergerak sehingga relatif lebih awet dan luas dalam penerapannya.

Lalu, seperti apa struktur komponen flow meter jenis ini?

Komponen Ultrasonic Flow Meter

Flow meter ultrasonik terdiri atas 3 bagian utama.

Pertama, adalah transducer atau perangkat yang mengubah energi fisik menjadi sinyal-sinyal listrik serta sebaliknya. Fungsi utama alat ini adalah menghasilkan gelombang ultrasonik dan menembakkannya melalui cairan.

Kedua, adalah prosesor yang berfungsi memproses sinyal listrik yang diterima melalui transducer dan menerjemahkannya dalam bentuk kuantitatif.

Terakhir, adalah layar display untuk menampilkan hasil kalkulasi yang telah melalui pemrosesan oleh prosesor.

Beberapa tipe ada yang menggunakan Khusus untuk tipe clamp on, ada bagian clamp untuk melekatkan flow meter jenis ini ke pipa tempat cairan mengalir.

Cara Kerja Ultrasonic Flow Meter

Prinsip kerja flow meter ultrasonik adalah menggunakan efek doppler pada medium yang sedang bergerak.

Untuk memahami hal ini lebih jelas, akan lebih baik untuk menyimak contoh proses pada ultrasonic meter tipe transit time difference dengan 2 transducer.

Transducer A mengirim gelombang ultrasonik ke transducer B. Selanjutnya, transducer B akan mengirim gelombang yang serupa ke transducer A.

Karena gelombang ultrasonik dari transducer A ke B searah dengan aliran fluida, maka kecepatan rambat gelombangnya akan sedikit lebih tinggi.

Di sisi lain, karena gelombang ultrasonik dari B ke A berlawanan arah dengan aliran fluida, maka kecepatan rambat gelombangnya akan sedikit lebih rendah.

Ini sama seperti ketika Anda menyeberangi sebuah sungai. Jika Anda menyeberang searah dengan aliran air, maka gerakan Anda akan lebih cepat daripada jika melawan aliran air.

Selanjutnya, prosesor akan menghitung dan memperbandingkan kecepatan masing-masing gelombang ultrasonik untuk menemukan kecepatan volumetrik cairan.

Kemudian, hasilnya akan ditampilkan melalui layar display dalam bentuk angka yang sudah informatif.

Kelebihan dan Kekurangan Ultrasonic Flow Meter

Sebelum membahas kelebihan dan kekurangan flow meter jenis ini, Anda perlu mengetahui tipe atau jenis flow meter ultrasonik.

Hal ini karena keunggulan maupun keterbatasannya berkaitan dengan masing-masing tipe.

Tipe Inline

Tipe ini memiliki bagian pipa tersendiri yang dipasang secara inline dengan pipa saluran fluida. Kelebihan tipe ini adalah akurasinya yang lebih tinggi serta hanya memerlukan maintenance  yang minimal.

Kekurangannya, flow meter tipe ini membutuhkan biaya cukup besar jika pipa yang akan menjadi saluran berukuran besar. 

Selain itu, pemasangannya perlu menghentikan aliran terlebih dahulu, dan jika sudah terpasang, maka akan rumit untuk memindahkannya ke tempat lain.

Tipe Clamp On

Tipe ini tidak memiliki bagian pipa tersendiri, namun dilekatkan pada pipa dengan sebuah cincin clamp. Flow meter ultrasonik jenis ini lebih populer karena lebih simpel dan portabilitasnya tinggi.

Kelebihan ultrasonic flow meter tipe ini antara lain sebagai berikut:

1. Karena terpasang di luar pipa, maka instalasi lebih mudah, simpel, tanpa perlu mematikan aliran terlebih dahulu;
2. Pada pipa berukuran besar, biaya produk maupun pemasangan akan lebih murah karena tidak perlu pipa sendiri;
3. Lebih mudah untuk memindahkan dari 1 lokasi ke lokasi lain tanpa harus membongkar saluran.
4. Dapat berfungsi pada semua jenis material pipa, dari logam, polyurethane, dan lainnya.

Selain kelebihan secara spesifik berdasarkan tipe, secara umum flow meter ultrasonik memiliki beberapa keunggulan daripada flow meter lainnya. Di antaranya:

1. Tidak ada bagian yang obstruktif sehingga tidak ada pressure drop dan kemungkinan aliran macet;
2. Biaya maintenance relatif rendah karena tidak ada bagian yang bergerak. Kebutuhan energinya pun kecil (2 baterai AA bisa bertahan 1-2 tahun);
3. Bisa untuk berbagai macam jenis fluida, dari yang korosif hingga abrasif, liquid hingga slurry, bahkan bisa untuk limbah (maksimal partikel solid 12%);

Bagus, bukan?

Namun, sebelum memutuskan untuk menggunakan flow meter jenis ini, tentu Anda perlu tahu apa kekurangannya.

1. Akurasinya sedikit lebih rendah dari jenis flow meter magnetik, dengan margin error sekitar 1-2%. Untuk meningkatkan akurasinya, penggunaan lebih dari sepasang sensor bisa diterapkan (multi channel)
2. Secara biaya, harga ultrasonic flow meter relatif lebih tinggi dari jenis flow meter lain seperti tipe turbin. Apalagi dengan penerapan multi sensor.
3. Ideal untuk fluida dengan flow rate yang cukup tinggi. Pada low flow rate, sinyal cenderung lemah.

Rekomendasi dalam Memilih Flow Meter Ultrasonik

Setelah memahami kelebihan dan kekurangan flow meter ini, apakah Anda masih ragu memutuskan untuk memilih tipe ini atau tipe yang lain?

Jika ya, Anda bisa mempertimbangkan hal-hal berikut.

• Apakah penampang pipa yang akan Anda ukur besar?

Semakin besar ukuran penampang pipa, semakin besar biaya untuk bahan pipa dan liner-nya. Namun, untuk ultrasonic meter jenis clamp on, secara ekonomis justru lebih murah karena hanya perlu menyesuaikan ukuran clamp.

Karena itu, jika ukuran penampang pipa yang Anda targetkan besar, sangat baik untuk menggunakan alat pengukur aliran jenis ini.

• Apakah ke depannya akan ada keperluan untuk memindah flow meter?

Jika ya, maka memilih flow meter jenis ini adalah pilihan terbaik. Karena strukturnya yang tidak inline, memindahkannya jauh lebih mudah bahkan tanpa perlu mematikan aliran sementara.

• Apakah jenis cairannya slurry (konsistensi seperti bubur) dan tidak mengandung bahan konduktif tinggi?

Jika ya, ini juga menjadi salah satu alasan penting kenapa Anda sebaiknya memilih flow meter ultrasonik.

Konsistensi yang slurry membuat flow meter dengan mekanik seperti turbine meter menjadi tidak ideal. Sedangkan konduktivitas cairan yang rendah membuat pilihan Mag meter juga tidak tepat.

Sekali lagi, kebutuhan flow meter Anda perlu mempertimbangkan fungsi, penggunaan, dan ketahanan. Jika Anda masih ragu, Anda dapat berkonsultasi secara gratis dengan ahli dari kami.

Jika Anda membutuhkan ultrasonic meter yang tepat dengan kualitas terbaik, Anda bisa mendapatkannya di Ferindo.id.

Kami menyediakan berbagai flow meter ultrasonik dengan variasi ukuran maupun tujuan penggunaan.

Gunakan hanya ultrasonic flow meter berkualitas dari Ferindo untuk keamanan dan keawetan yang telah terbukti bagi industri Anda.