Coriolis Mass Flow Meter : Definisi, Cara Kerja, dan Manfaat

Principle Working of Coriolis Mass Flow Meter

Coriolis Mass Flow Meter merupakan salah satu dari beberapa jenis Flow Measurement dan jenis flow measurement yang paling akurat, sebelum kita bahas lebih dalam ada baiknya para pembaca mengerti dahulu dari hal yang umum seperti, definisi, cara kerja, dan manfaat dari coriolis mass flow meter, yuk mari kita bahas

Definisi Coriolis Mass Flow meter

Coriolis Mass Flow Meter adalah jenis pengukur aliran yang terutama digunakan dalam proses yang berhubungan dengan massa seperti reaksi kimia, perpindahan panas, dll. Dalam semua proses ini, pengukuran aliran yang akurat adalah prasyarat.

Ada banyak jenis pengukur aliran massa yang tersedia di industri. Namun, jenis yang paling banyak digunakan adalah Coriolis meter. Tipe lain yang tersedia adalah meter aliran massa tipe termal.

Pengukur Coriolis bekerja pada Efek Coriolis, oleh karena itu dinamakan demikian. Coriolis meter dianggap sebagai pengukur massa sejati karena mereka cenderung mengukur laju massa aliran secara langsung sementara teknologi pengukur aliran lainnya mengukur aliran volumetrik.

Baca Juga : Glass Tube Flow Meter : Definisi, Prinsip Kerja, dan Aplikasi

Karena massa tidak berubah, tidak diperlukan penyesuaian untuk berbagai karakteristik fluida. Oleh karena itu, meter Coriolis beroperasi secara linier. Jenis meter ini ada dalam berbagai desain.

 

Rheonik RHM80 Coriolis Mass Flow Meter
Rheonik RHM80 Coriolis Mass Flow Meter

Jenis unit yang paling umum Coriolis mass flow meter  :

  • tabung aliran berbentuk U
  • perakitan sensor
  • unit elektronik

Dalam unit meter ini, cairan melewati tabung berbentuk U yang bergetar dalam osilasi harmonik sudut. Gaya Coriolis kemudian akan merusak tabung dan komponen getaran selanjutnya ditambahkan ke tabung yang sudah berosilasi. Elemen getaran tambahan ini menghasilkan pergeseran fasa atau putaran di beberapa bagian tabung. Sebuah Coriolis meter ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Coriolis flow meter
Coriolis flow meter

Pergeseran fasa yang dihasilkan ini yang berbanding lurus dengan laju aliran massa cairan diukur dengan bantuan sensor. Informasi terukur ini selanjutnya ditransfer ke unit elektronik di mana ia diubah menjadi tegangan yang sebanding dengan laju aliran massa.

Karena sifat konstruksi dari sensor coriolis mass flow meter yang mampu bekerja pada temperature ekstrem dingin hingga panas serta mampu bekerja pada pressure fluida yang tinggi. Karena itu coriolis flow meter sangat tepat digunakan oleh fluida yang mempunyai harga mahal dimana akurasi yang kurang akurat bisa menimbulkan kerugian yang besar baik karena segi biaya maupun segi kwalitas product.

Coriolis Flow Meter mengukur massa fluida, bukan volume sehingga jika ada fluida liquid yang mengalir dalam pipa yang melewati flow meter coriolis akan dihitung massanya sehingga jika ada campuran udara maka berat udara yg terdeteksi dan terhitung oleh flow meter coriolis bisa di abaikan massanya.

Coriolis flow meter yang di buat dari stainless steel sangat cocok sekali digunakan di berbagai industri beverage dan chemical karena disamping memenuhi syarat food grade juga mempunyai ketahan yang cukup baik terhadap akibat cairan dan lingkungan yang bersifat korosif.

Cara Kerja Coriolis Mass Flow Meter

Coriolis meter memiliki akselerasi coriolis positif dan negatif ke dalam proses pengukuran, seperti ilustrasi pada gambar diatas dimana fluida dialirkan melalui dua tabung melengkung. Gaya eksitasi osilasi ditujukan ke tabung melalui miniature velocity transducers atau electric coils sehingga menyebabkan getaran yang diukur oleh sensor magnetik.

Coriolis flow meter bergetar pada amplitudo yang sangat kecil, biasanya kurang dari 0,1 inchi (2,5 mm). Frekuensi ini mendekati frekuensi alami perangkat, yang biasanya sekitar 80 Hz. Ketika tidak ada aliran, tabung bergetar dan keluaran gelombang sinus dari masing-masing transduser hall-effect berada dalam phase. ketika aliran dimulai, fluida yang mengalir melalui tabung sehingga menginduksi rotasi atau putaran ke tabung karena percepatan Efek Coriolis, yang beroperasi dalam arah yang berlawanan di kedua sisi gaya yang diberikan.

Misalnya, ketika tabung flow meter bergerak ke atas selama putaran pertama, fluida yang mengalir ke resists meter dipaksa naik dan menekan tabung. Sebaliknya, cairan yang mengalir keluar dari resists meter dengan gerakan vertikalnya menurun sehingga mendorong tabung. Tindakan ini menyebabkan tabung flow meter berputar. Saat bergerak ke bawah selama dua putaran siklus getaran, tabung berputar ke arah yang berlawanan. Pelintiran ini menghasilkan perbedaan fase (jeda waktu) antara sisi saluran masuk dan saluran keluar, dan perbedaan fase ini secara langsung dipengaruhi oleh massa yang melewati tabung.

Prinsip Kerja Coriolis Mass Flow Meter

Ilustrasi cara kerja coriolis flow meter
Ilustrasi cara kerja coriolis flow meter
Ilustrasi cara kerja Coriolis sensor
Ilustrasi cara kerja Coriolis sensor

Catatan :

Perhatikan bahwa amplitudo getaran dan perputaran sangat kecil dibandingkan dengan ukuran tabung berbentuk-U. Grafik di atas sengaja dibuat berlebihan untuk tujuan ilustrasi.

Efek Coriolis pada bagian cairan kecil ∂ m adalah :

Selama putaran, tabung memberikan gaya penahan ke atas untuk fluida, atau fluida mendorong tabung ke bawah. Di sisi outlet, gaya Coriolis bertindak dalam arah yang berlawanan.

Untuk permasalahan ini, kita asumsikan bahwa tabung memiliki bentuk “U” yang sempurna, dengan luas penampang A. Panjang dan lebar masing-masing adalah l dan d. Efek Coriolis, yang bertindak berlawanan arah pada sisi saluran masuk dan keluar, menghasilkan momen puntir, atau Tc.

Faktor K dapat diperkenalkan untuk mengkompensasi bentuk “U” yang lebih umum, di mana Qm = ρAV adalah flow rate.

Persamaan yang mengatur putaran ini adalah :

Di mana Iu adalah inersia dari tabung berbentuk-U, Cu adalah koefisien redaman, Ku adalah kekakuan, θ adalah sudut putaran, dan t adalah waktu.

Mengetahui bahwa meter aliran Coriolis bergetar berbentuk U untuk menghasilkan rotasi, kecepatan sudut nyata Ω adalah fungsi frekuensi bergetar ω.

Dengan asumsi bahwa istilah redaman Cu diabaikan, persamaan memutar menjadi :

Solusi khusus (solusi steady-state) dari sudut putar adalah…Read more

 

 

Source: Indonesia Industrial Parts – Measurement, Equipment, Electrical & Control (inaparts.com)

Tinggalkan Balasan

Please log in using one of these methods to post your comment:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s