Mengenal Flow Meter Orifice dan Cara Kerjanya
Sebuah Orifice mtr. punya sepotong pelat logam melingkar yang ditempatkan di antara flensa di dalam pipa. Di dalamnya ada lubang bundar bermata persegi dengan diameter ukuran 0,5 sampai 0,8 dari diameter pipa. Titik ukur tekanan ditempatkan di ke dua segi pelat terhadap jarak tertentu.
Orifice mengakibatkan pembatasan aliran dan menghasilkan penurunan tekanan dari satu segi lubang ke segi lainnya. Besarnya perbedaan tekanan sebanding dengan aliran cairan yang melalui lubang tersebut. Aliran dihitung dari perbedaan tekanan dan tempat aliran menggunakan rumus matematika yang akurat.
Pengaruh pembatasan aliran fluida
Ketika sebuah benda ditempatkan di jalan cairan yang mengalir (gas atau cairan) di dalam pipa, kehadirannya halangi jalannya cairan. Cairan dipaksa untuk mengelilinginya. Pengalihan aliran perlu kekuatan untuk menggerakkannya dan energinya disuplai dari tekanannya cairan yang turun pas melewatinya.
Semakin kecil diameter lubangnya, maka semakin sedikit pula fluida yang bisa melewatinya, dan semakin besar tekanan balik di dalam pipa. Prinsip kerja ini bisa diekspresikan layaknya terhadap keran air minum sebagai pengontrol aliran air ke dalam cangkir minuman, dengan membuka keran perlahan dapat mengeluarkan tetesan.
Tekanan balik yang tinggi di dalam pipa memaksa sejumlah kecil air muncul dari lubang kecil. Saat keran diakses lebih jauh, lubang semakin besar dan alirannya meningkat. Tekanan balik dalam pipa turun pas pembatasan dihilangkan.
Dengan jelas ukuran lubang dan perbedaan tekanan dari satu segi ke segi lain terlalu mungkin untuk menghitung aliran melalui lubang. Orifice Flow mtr. plate menggunakan prinsip tekanan diferensial untuk memilih aliran. Gambar di atas menyatakan penampilan dari orifice mtr. dengan titik ukuran tekanan dan garis aliran yang digambarkan.
Tekanan Statis dan Tekanan Velocity
Tekanan di dalam pipa yang berisi aliran diam dan tekanan di dalam pipa yang mirip dengan aliran yang tengah bergerak berbeda. Jika pengukur tekanan dipasang terhadap pipa, pengukur dapat membaca tekanan yang lebih tinggi pas cairan diam daripada pas mengalir melalui pipa. Ketika cairan bergerak, tekanan statis dapat turun dan tekanan velocity atau tekanan kecepatan dapat naik.
Contoh tekanan statis adalah tekanan udara di dalam ruangan pas jendela sedikit terbuka sedangkan di luar ruangan ada angin kencang. Jika Anda masuk ke dalam badai, Anda dapat merasakan tekanan angin terhadap Anda. Tekanan itu adalah tekanan kecepatan angin yang bergerak.
Pada pas yang mirip Anda dapat mengalami tekanan udara statis yang bekerja terhadap Anda. Di segi angin kencang Anda dapat mengalami tekanan statis dilengkapi tekanan kecepatan. Di belakang Anda cuma dapat ada tekanan statis (kurang sedikit dari tekanan vakum).
Tekanan statis ada di lebih kurang Anda, sedangkan tekanan kecepatan cuma Sejalan dengan arah angin. Situasi yang mirip ada dalam pipa penuh cairan. Di mana tekanan statis tinggi, kecepatan rendah dan di mana kecepatan tinggi, tekanan statis rendah.
Mengukur Tekanan di Seluruh Bagian Orifice
Untuk cuma mengukur tekanan statis dalam pipa, lubang aliran tidak boleh terkena komponen kecepatan aliran. Biasanya pengukur tekanan dipasang di lubang yang dibor melalui dinding, rata dengan dinding. Di dinding bagian dalam pipa kecepatannya dapat jadi nol dan cuma dapat ada tekanan statis.
Lempengan Orifice flow mtr. menggunakan titik aliran statis yang terdapat di ke dua segi orifice. Pada dasarnya, ukuran bagian hulu statis adalah satu diameter pipa ke atas dari lubang aliran dan bagian hilir adalah setengah diameter pipa dari lubang aliran di wilayah ‘vena contracta’ di mana garis aliran paling sempit dengan kecepatan fluida paling maksimum.
Perbedaan tekanan antara dua titik sebanding dengan aliran yang ada, sehabis perbedaan tekanan diketahui, ukuran dimasukkan ke dalam persamaan untuk menemukan kecepatan. Dari kecepatan aliran dan luas penampang pipa dan pengukur orifice, bisa dihitung volume produk yang mengalir.
Bagaimana Cara Kerjanya?
Saat cairan mendekati pengukur orifice, tekanan meningkat sedikit dan lantas turun tiba-tiba pas orifice udah dilewatkan. tekanan tetap turun sampai “vena-contracta” tercapai dan lantas secara bertahap meningkat sampai lebih kurang 5 sampai 8 diameter di bagian hilir sampai dicapai titik tekanan maksimum yang dapat lebih rendah dari tekanan di lubang bagian hulu.
Penurunan tekanan pas cairan melewati orifice adalah hasil dari peningkatan kecepatan ketika melewati tempat yang menyempit di orifice. Ketika kecepatan berkurang pas cairan muncul dari orifice, tekanan meningkat dan cenderung ulang ke tingkat semula. Semua tekanan yang hilang tidak bisa dipulihkan dikarenakan gesekan dan dikarenakan kehilangan turbulensi di aliran.
Penurunan tekanan di orifice ( ΔP ) meningkat ketika laju aliran meningkat. Ketika tidak ada aliran, tidak ada diferensial aliran. Perlu dikateahui bahwa tekanan diferensial sebanding dengan kuadrat kecepatan, oleh dikarenakan itu terkecuali semua aspek lain selalu konstan, maka diferensial sebanding dengan kuadrat laju aliran.
Bagian Utama Flow Meter Orifice
1. Bagian Inlet
Bagian yang memanjang secara linier dengan diameter yang mirip dengan pipa saluran masuk untuk sambungan ujung untuk sambungan aliran masuk. Di sini kami mengukur tekanan masuk cairan / uap / gas.
2. Lempengan Orifice
Sebuah Lempengan Orifice dimasukkan di antara Bagian Inlet dan Outlet untuk menciptakan penurunan tekanan dan dengan demikianlah bagian ini bisa mengukur aliran.
3. Bagian Outlet
Bagian yang memanjang secara linier mirip dengan bagian Inlet. Bagian ini termasuk diameternya mirip dengan diameter pipa muncul untuk sambungan ujung di aliran keluar. Di sini kami mengukur Tekanan fasilitas terhadap bagian pengeluaran.
Seperti yang ditunjukkan di diagram, gasket digunakan untuk menutup area antara Lempengan Orifice dan permukaan Flange, tujuannya ialah untuk menahan kebocoran.
Bagian 1 & 2 dari Orifice meter, dilengkapi dengan bagian pembuka untuk dipasang sensor tekanan diferensial (manometer tabung-u, indikator tekanan diferensial).
Bentuk dan Ukuran Lempengan Plat Orifice
Orifice mtr. dibuat dalam berbagai bentuk tergantung terhadap keperluan tertentu penggunaan, Bentuk, ukuran dan wilayah lubang terhadap lempengan/pelat Orifice mengatakan spesifikasi orifice mtr. sebagai berikut:
Lempengan Orifice Konsentris
Lempengan Orifice Eksentrik
Lempengan Orifice Segmen
Lempengan Orifice Tepi Kuadran
1. Lempengan Orifice Konsentris
Lempengan ini terbuat dari SS dan ketebalannya bervariasi dari 3,175 sampai 12,70 mm. Ketebalan lempengan di pinggir lubang tidak boleh dilampaui oleh tidak benar satu parameter berikut:
1 – D/50 dimana, D = Diameter dalam pipa
2 – d/8 dimana, d = diameter lubang orifice
3 – (D-d)/8
*Beta Ratio(β): Ini adalah rasio diameter lubang orifice (d) dengan diameter dalam pipa (D).
2. Lempengan Orifice Eksentrik
Mirip dengan Lempengan Orifice Konsentris tak sekedar lubang offset yang dibuat secara tangensial ke lingkaran, konsentris dengan pipa dan diameternya ukurannya mirip dengan 98% dari pipa. Hal ini kebanyakan digunakan untuk mengukur cairan yang mengandung:
Media yang punya partikel padat
Minyak yang punya kandungan air
Uap basah.
3. Lempengan Orifice Segmen
Jenis lempengan Orifice ini punya lubang yang merupakan setengah lingkaran atau segmen lingkaran. Diameternya kebanyakan 98% dari diameter pipa.
4. Lempengan Orifice Tepi Kuadran
Jenis Lempengan ini digunakan untuk aliran layaknya minyak mentah, sirup atau slurries dengan kekentalan tinggi, dll. Lempengan Orifice ini bisa digunakan ketika garis Reynolds Numbers berkisar dari 100.000 atau lebih, atau di antara 3.000 sampai 5.000 dengan koefisien akurasi lebih kurang 0,5%.
Keuntungan dari Orifice meter
Berikut ini sebagian keuntungan atau keistimewaan style orifice mtr. yang bisa dijadikan pertimbangan:
Orifice mtr. terlalu murah dibandingkan dengan style flow meter digital lainnya.
Lebih sedikit area yang dibutuhkan untuk Menginstal dan ideal untuk aplikasi dengan area terbatas
Respon operasional bisa dirancang dengan sempurna.
Kemungkinan posisi pemasangan: Vertikal / Horizontal / Miring.