Download - Sensor Aliran
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