Prinsip Kerja, Aplikasi, dan Keuntungan Ultrasonic Doppler Flow Meter

Ultrasonic Doppler Flow Meter mentransmisikan sinyal akustik ke aliran aliran pada frekuensi tertentu. Sinyal ini memantulkan partikel, baik padatan atau gelembung gas.

Pengukur aliran ultrasonic bekerja secara umum setelah dua prinsip berbeda :

Doppler Effect Ultrasonic Flow Meter
Time of Flight Ultrasonic Flow meter

Doppler Effect Ultrasonic Flow Meter

Sinyal yang dipantulkan dideteksi oleh transduser penerima. Pengukur aliran membandingkan frekuensi pengiriman & penerimaan & menghitung pergeseran frekuensi. Pergeseran frekuensi ini sebanding dengan kecepatan aliran cairan & dikenal sebagai efek Doppler.

Flow Meter Doppler hanya digunakan untuk cairan yang mengandung gelembung gas atau partikulat. Beberapa aplikasi di mana Doppler memiliki keunggulan dibandingkan waktu Transmisi adalah Air Limbah Terolah, Air Baku, Slurries, Limbah, Cairan Kental, Asam, Stok Pulp, Produk Makanan, Air Aerasi, Air Pendingin, dll.

Ultrasonic Doppler Flow Meter menggunakan suara ultrasonik yang dipantulkan untuk mengukur kecepatan fluida. Dengan mengukur pergeseran frekuensi antara sumber frekuensi ultrasonik, penerima, dan pembawa fluida, gerakan relatif diukur.

Pergeseran frekuensi yang dihasilkan diberi nama Efek Doppler.

Kecepatan fluida dapat dihitung sebagai

v = c (fr - ft) / (2 ft cosΦ) (1)

di mana :

fr = frekuensi yang diterima
ft = frekuensi transmisi
v = kecepatan aliran fluida
Φ= sudut relatif antara sinar ultrasonik yang ditransmisikan dan aliran fluida
c = kecepatan bunyi dalam fluida

Metode ini membutuhkan ada beberapa partikel yang mencerminkan dalam cairan. Metode ini tidak cocok untuk cairan bening.

Keuntungan dari Ultrasonic Doppler Flow Meter

Pengukur Doppler dapat digunakan jika pengukur lainnya tidak berfungsi. Ini mungkin bubur cair, cairan aerasi atau cairan dengan jumlah kecil atau besar pada padatan tersuspensi. Keuntungannya dapat diringkas menjadi:

Menghalangi lebih sedikit aliran
Dapat dipasang di luar pipa
Penurunan tekanan sama dengan panjang ekivalen pipa lurus1)
Aliran rendah terputus
Tahan korosi
Konsumsi daya yang relatif rendah

Pengukur aliran ultrasonik yang dipasang di bagian luar pipa tidak akan berpengaruh pada kehilangan tekanan di dalam pipa. Pengukur ultrasonik yang dipasang di aliran - seperti pengukur individu atau sejenisnya - dapat mempengaruhi kehilangan tekanan seperti katup atau sejenisnya.

Keuntungan lainnya termasuk:

Instalasi dan penghapusan yang mudah.
Tidak ada proses downtime selama instalasi.
Tidak ada bagian yang bergerak untuk aus.
Tidak ada proses kontaminasi.
Bekerja dengan baik dengan cairan kotor atau korosif.
Tidak ada potensi kebocoran.
Tidak sensitif terhadap suhu cairan, viskositas, densitas atau variasi tekanan.

Batasan dari Ultrasonic Doppler Flow Meter

Kinerja pengukur aliran Doppler sangat bergantung pada sifat fisik fluida, seperti konduktivitas sonik, kerapatan partikel, dan profil aliran. Ketidakseragaman distribusi partikel dalam penampang pipa dapat mengakibatkan kecepatan rata-rata yang dihitung secara tidak benar. Akurasi flowmeter sensitif terhadap variasi profil kecepatan dan distribusi reflektor akustik di bagian pengukuran.

Tidak seperti pengukur aliran akustik lainnya, pengukur Doppler dipengaruhi oleh perubahan kecepatan sonik cairan. Akibatnya, meteran juga sensitif terhadap perubahan kerapatan dan suhu. Masalah ini membuat flowmeters Doppler tidak cocok untuk aplikasi pengukuran yang sangat akurat.

Aplikasi Ultrasonic Doppler Flow Meter

Menjadi non-intrusif, flow meter Doppler memiliki berbagai macam aplikasi. Beberapa di antaranya adalah:

Aliran air influen dan efluen.
Kontrol pakan digester.
Air limbah.
Aliran minyak mentah.
Pertambangan.
Asam.
Gas cair.

Demikian Artikel tentang "Ultrasonic Doppler Flow Meter" semoga dapat membantu dan dapat menambah wawasan bagi para pembacanya, semoga artikel ini bermanfaat.