Description
Smart Electromagnetic Flowmeter Tipe Nirkabel FMG-W
Spesifikasi Operasi dan Fitur:
- Tipe Nirkabel FMG-W: Pengukur Aliran Elektromagnetik Pintar.
- Antarmuka Operasi: Aplikasi seluler (Android, iOS).1
- Fungsi Tampilan: Layar LCD cerdas.
- Antarmuka Layar: Bahasa Inggris atau Mandarin.2
- Pemasangan: Mudah diatur dan dipasang, tersedia berbagai rentang ukuran.
- Akurasi Tinggi: $\pm 1.5\%$ dari pembacaan (RD).
- Fungsi Arah Aliran: Maju atau mundur.
- Fungsi Alarm: Alarm eksitasi, alarm tidak ada cairan di pipa.
- Metode Pemasangan: Dapat disesuaikan dan dengan flensa.
Pengenalan Prinsip Pengukur Aliran Elektromagnetik
Pengukur Aliran Elektromagnetik (Electromagnetic Flowmeters disingkat EMF) adalah jenis instrumen pengukur aliran baru yang berkembang pesat seiring dengan perkembangan teknologi elektronik pada tahun 1950-an dan 1960-an. Pengukur aliran elektromagnetik adalah instrumen yang menggunakan prinsip induksi elektromagnetik untuk mengukur aliran fluida konduktif berdasarkan gaya gerak listrik (GGL) yang diinduksi oleh fluida konduktif yang melewati medan magnet eksternal.3
Prinsip Dasar
Prinsip pengukur aliran elektromagnetik didasarkan pada Hukum Induksi Elektromagnetik Faraday.
- Ketika konduktor bergerak di dalam medan magnet dan memotong garis-garis medan magnet, potensi yang diinduksi (induced potential) akan dihasilkan pada konduktor.
- Besarnya potensi yang diinduksi ini sebanding dengan panjang efektif konduktor dalam medan magnet dan kecepatan konduktor dalam medan magnet yang tegak lurus dengan arah medan magnet.
- Dengan cara yang sama, ketika fluida konduktif mengalir dalam arah vertikal di dalam medan magnet dan memotong garis induksi magnet, potensi yang diinduksi juga akan dihasilkan pada elektrode di kedua sisi pipa.
Laju aliran volume sama dengan hasil kali kecepatan fluida ($v$) dan luas penampang pipa $(\pi D^2)/4$.
- Ketika diameter pipa ($D$) tetap dan intensitas induksi magnetik ($B$) dijaga konstan, laju aliran volume yang terukur memiliki hubungan linier dengan potensi yang diinduksi.
- Dengan memasukkan elektrode di kedua sisi pipa, potensi yang diinduksi dapat ditarik keluar, dan laju aliran volume dapat diperoleh dengan mengukur besarnya potensi ini.4
1. Struktur Pengukur Aliran Elektromagnetik
Struktur pengukur aliran elektromagnetik terutama terdiri dari sistem sirkuit magnetik, saluran pengukur, elektrode, casing (cangkang), lapisan (lining), dan konverter.
| Komponen | Fungsi Utama | Catatan Penting |
| Sistem Sirkuit Magnetik (Kumparan Eksitasi) | Menghasilkan medan magnet DC atau AC yang seragam. | Umumnya menggunakan medan magnet AC (50Hz) untuk menghindari polarisasi elektrode, terutama pada pipa berdiameter besar. |
| Lapisan (Lining) | Isolasi listrik, meningkatkan ketahanan korosi saluran pengukur, dan mencegah potensi yang diinduksi mengalami hubungan pendek oleh dinding pipa logam. | Terbuat dari bahan tahan korosi seperti plastik PTFE, keramik, dll. |
| Konverter (Converter) | Menguatkan dan mengubah sinyal potensi yang diinduksi (Ex) menjadi sinyal standar DC yang seragam dan menekan sinyal gangguan utama. | Sinyal GGL yang dihasilkan fluida sangat lemah. |
| Saluran Pengukur (Measuring Conduit) | Dilalui oleh cairan konduktif yang diukur. | Harus terbuat dari bahan non-magnetik dan memiliki konduktivitas listrik yang rendah (misalnya, plastik, aluminium). |
| Elektrode | Mengeluarkan sinyal potensi yang diinduksi yang proporsional dengan nilai yang diukur. | Biasanya terbuat dari baja tahan karat non-magnetik, dipasang rata dengan lapisan, dan berada pada arah vertikal pipa. |
| Casing (Cangkang) | Terbuat dari bahan feromagnetik, berfungsi sebagai penutup luar kumparan eksitasi dan mengisolasi gangguan medan magnet eksternal. |
II. Prinsip Pengukur Aliran Elektromagnetik
1. Prinsip Dasar
Prinsip dasar pengukur aliran elektromagnetik didasarkan pada Hukum Induksi Elektromagnetik Faraday.
Prinsip Kerja: Sepasang elektrode pendeteksi dipasang pada dinding pipa, tegak lurus terhadap sumbu tabung pengukur dan garis gaya magnet.5 Ketika cairan konduktif bergerak sepanjang sumbu tabung pengukur, ia memotong garis gaya magnet dan menghasilkan potensi yang diinduksi, yang dideteksi oleh kedua elektrode.
Nilai potensi yang diinduksi ($E$) sebanding dengan laju aliran, dan nilainya dihitung dengan rumus:
- $E$ : Gaya gerak listrik (GGL) yang diinduksi
- $K$ : Konstanta meter
- $B$ : Intensitas induksi magnetik
- $D$ : Diameter tabung pengukur
- $V$ : Kecepatan aliran rata-rata6
Sensor mentransmisikan gaya gerak listrik yang diinduksi sebagai sinyal aliran ke konverter. Setelah pemrosesan sinyal (seperti amplifikasi, konversi, dan pemfilteran), aliran sesaat dan aliran kumulatif akan ditampilkan pada kristal cair dot-matrix dengan lampu latar.
2. Tiga Konsep Penting
(1) Hanya Medium Konduktif yang Dapat Diukur
- Batasan Konduktivitas ($\sigma$): $\sigma \geq 1-5 \, \text{us/cm}$ (air $> 20 \, \text{us/cm}$).
- (Gunakan meteran khusus untuk konduktivitas rendah).
- Tidak dapat mengukur medium non-konduktif seperti gas atau minyak.7
- Medium yang mengandung gas dalam jumlah besar dapat menyebabkan fluktuasi pengukuran yang parah.
(2) Harus Ada Medan Magnet
- Arus eksitasi mengalir melalui kumparan eksitasi atas dan bawah pada tabung pengukur untuk menghasilkan medan magnet.
- Jika kumparan eksitasi terbuka, flowmeter tidak bekerja. Stabilitas arus eksitasi secara langsung memengaruhi pengukuran instrumen.
- Tabung pengukur harus terbuat dari bahan non-magnetik untuk memastikan medan magnet melewati tabung (seperti baja tahan karat).
(3)Nilai Terukur Sebenarnya Adalah Kecepatan Aliran Fluida
- Pengukur aliran elektromagnetik sebenarnya mengukur kecepatan aliran medium.
- Ia mengukur aliran volume medium.
- Konversi laju aliran sudah dikuasai (proficient in flow rate conversion).
- Pemasangan pengukur aliran elektromagnetik.
3. Dua Bagian Penting
Sensor dan Instrumen Sekunder (Converter) adalah dua komponen penting dari pengukur aliran elektromagnetik.8
- Pengukur aliran air keran
- Pengukur aliran biogas
- Pengukur Aliran Vortex (Vortex Flow Meter)
- Barometer
