Seiring perkembangan zaman, banyak industri yang mulai memanfaatkan teknologi dalam proses produksinya. Salah satunya adalah penggunaan sistem water flow monitoring. Penggunaan sistem ini tidak terbatas pada proses pra-produksi saja. Tapi juga digunakan pada proses pasca-produksi seperti pengolahan limbah dan lain-lain.
Kemajuan teknologi membawa banyak keuntungan bagi kehidupan manusia. Termasuk dalam proses produksi dalam lingkungan industri. Penggunaan teknologi mampu meningkatkan produktivitas kerja serta meminimalisir human error yang umum terjadi.
Bagi industri yang melibarkan cairan dalam proses kerjanya, water flow monitoring bukanlah sesuatu yang baru. Sistem ini membantu perusahaan mendapatkan perhitungan yang presisi. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai sistem ini, Anda bisa membaca artikel ini sampai akhir.
Apa Itu Water Flow Monitoring
Sebelum mengetahui lebih lanjut mengenai sistem ini, Anda perlu memahami lebih dulu definisi water flow monitorng. Sehingga, akan lebih mudah bagi Anda mengenal sistem ini dan mengaplikasikannya dalam pekerjaan.
Water flow monitoring adalah sistem yang menggunakan flow meter sebagai alat ukurnya. Sedangkan flow meter adalah alat yang digunakan untuk mengetahui kecepatan aliran, volume, atau total material yang mengalir dalam waktu tertentu.
Secara umum, flow meter biasa digunakan untuk mengukur kecepatan aliran, volume, atau total massa air. Akan tetapi, penggunaannya tidak terbatas pada pengukuran air saja. Flow meter juga bisa digunakan untuk mengukur material berupa udara, bubuk, atau cairan lainnya. Dengan kata lain, flow meter dapat digunakan untuk menghitung setiap material yang dapat mengalir.
Saat ini, penggunaan flow meter juga sudah cukup beragam. Bukan hanya di industri manufaktur, tapi juga transportasi hingga berbagai peralatan rumah tangga. Anda mungkin pernah menemukan alat flow meter di kehidupan sehari-hari. Contohnya pada regulator gas, speedometer, pressure gauge pompa manual, dan berbagai peralatan lainnya.
Akan tetapi, flow meter yang digunakan dalam industri memiliki sistem dan cara kerja yang lebih kompleks. Penggunaan flow meter pada lingkup industri harus mampu menyesuaikan kebutuhan industri dan proses produksi yang dijalankannya.
Cara Kerja Sistem Water Flow Monitoring
Secara umum, cara kerja water flow monitoring yang dijalankan satu alat dengan alat lainnya cenderung sama. Khususnya jika dilihat dari teori matematika dan rumusan fisika yang digunakan. Akan tetapi, penggunaannya dalam industri akan disesuaikan dengan kebutuhan industri tersebut.
Secara sederhana, sistem water flow monitoring menggunakan perhitungan dan rumusan yang ditemukan para ahli fisika. Kemudian, rumusan tersebut disesuaikan dengan variabel yang digunakan untuk menghitung aspek besaran ukuran yang diterima oleh sensor.
Namun, cara kerja flow meter akan disesuaikan dengan beberapa faktor atau kondisi saat pengukuran. Di antaranya adalah kecepatan aliran, perbedaan pressure atau tekanan, perubahan suhu atau temperatur, volume ruangan, serta torsi akibat getaran atau hal lainnya.
Setelah mengetahui variabel dan faktor yang mempengaruhi pengukuran, penggunaan flow meter akan disesuaikan dengan kebutuhan industri. Hal tersebut juga akan menentukan jenis flow meter yang dibutuhkan untuk pengukuran.
Berikut ini adalah beberapa perbedaan umum mengenai cara kerja beberapa jenis flow meter:
– Magnetic flow meter bekerja dengan menerapkan hukum faraday. Hal ini sesuai dengan fungsi magnetic flow meter yang hanya bisa digunakan pada cairan dengan konduktivitas tertentu.
– Coriolis mass flow meter bekerja dengan menggunakan perhitungan coriolis. Flow meter jenis ini dapat memberikan tingkat akurasi hingga 0,1%.
– Ultrasonic flow meter bekerja dengan menggunakan kecepatan suara pada tingkatan ultra. Ultrasound yang dihasilkan dapat digunakan untuk menghitung velocity dari aliran fluida.
Sistem Pemasangan Flow Meter
Setelah mengetahui cara kerja water flow monitoring, penting untuk mengetahui bagaimana sistem pemasangan flow meter. Secara umum, ada tiga sistem pemasangan flow meter yang bisa Anda lakukan. Yaitu cara inline, insert-in, dan clamp-on.
1. Sistem Pemasangan Inline
Sistem pemasangan inline dilakukan dengan cara memotong saluran pipa. Selanjutnya, sistem koneksi yang digunakan bisa berupa ulir, flange, wafer, welding, dan triclamp atau sanitary clamp. Sistem pemasangan ini adalah yang paling umum dibandingkan dengan sistem lainnya. Hampir semua flow meter memiliki sistem pemasangan pemasangan in-line.
2. Sistem Pemasangan Insert-in
Sistem pemasangan ini dilakukan dengan cara melubangi saluran pipa. Kemudian, in-situ sensor dimasukkan ke dalam pipa dan dipasang fitting. Penggunaan fitting kemudian diperkuat dengan mur, slotting, atau pins key.
3. Sistem Pemasangan Clamp-on
Sistem pemasangan terakhir adalah sistem clamp-on. Untuk memasang flow meter menggunakan sistem ini cenderung lebih mudah dibandingkan dua sistem lainnya. Sistem clamp-on memmungkinkan Anda menempelkan flow meter pada sisi luar pipa. Sehingga, Anda tidak perlu memotong atau melubangi saluran pipa.
Sebelum memasang flow meter, Anda perlu mengetahui dengan pasti bagaimana sistem pemasangan yang tepat untuk jenis flow meter yang Anda gunakan. Dengan begitu, hasil yang didapatkan bisa lebih akurat. Hal ini juga membantu meminimalisir kesalahan teknis bahkan kerugian yang mungkin terjadi akibat kesalahan pemasangan.
Fungsi Flow Meter
Setiap penggunaan suatu alat pasti memiliki tujuan dan fungsinya masing-masing. Termasuk penggunaan flow meter. Secara umum, fungsi flow meter bertujuan untuk meningkatkan efektivitas dan efisiensi suatu kondisi. Karena itu, penggunaan flow meter bisa menjadi sangat penting dan krusial.
Namun, jika ditelaah lebih dalam, manfaat flow meter bisa berbeda-beda tergantung tujuan, jenis alat, dan cara pengaplikasiannya. Berikut ini adalah beberapa fungsi penggunaan flow meter dan sistem water flow monitoring:
1. Mengetahui Parameter Ukuran Rangkaian Elektronik
Selain bisa digunakan untuk mengukur air, udara, dan material bubuk, flow meter juga bisa digunakan untuk mengukur aliran listrik. Pada fungsi ini, parameter yang digunakan adalah kecepatan aliran atau flow rate dari aliran listrik tersebut.
Selanjutnya, kecepatan aliran listrik yang terbaca akan dikonversi menjadi data dalam bentuk angka. Data yang dihasilkan tersebut nantinya akan digunakan untuk mengatur bagaimana menghasilkan aliran listrik dan sinyal. Sehingga, aliran tersebut dapat dimanfaatkan sebagai input untuk rangkaian elektronik lainnya.
2. Mengetahui Besaran Ukuran Aliran Material
Dalam kehidupan sehari-hari, flow meter bisa digunakan untuk mengukur besaran aliran berbagai material. Mulai dari flow meter air, gas, listrik, bensin, flow meter solar, dan lain sebagainya. Dengan menggunakan flow meter, pengguna bisa mengetahui dengan pasti berapa besaran dan panjang saluran yang diperlukan.
Selanjutnya, data besaran ukuran yang didapat bisa digunakan untuk mengetahui kebutuhan aliran dengan tepat.
3. Menentukan Efisiensi dan Efektivitas Suatu Proses
Hasil pengukuran flow meter bisa digunakan untuk penyesuaian besar kecilnya aliran. Penyesuaian ini dilakukan untuk meningkatkan efisiensi proses sesuai kebutuhan. Pemanfaatan ini biasa digunakan dalam industri, bangunan, ataupun alat rumah tangga.
Sebagai contoh, misalnya sebuah industri manufaktur sedang menjalankan proses pembangunan. Penting bagi industri tersebut untuk memperhatikan kebutuhan air, tekanan udara, dan steam. Besar kecilnya kebutuhan tersebut disesuaikan dengan kebutuhan lini produksi dan konsumsi mesin produksi.
Dengan mengetahui besaran kebutuhan air, tekanan udara, dan steam, akan lebih mudah bagi perusahaan untuk meningkatkan efisiensi dan efektivitas proses yang dijalankan.
4. Menghitung Penghematan Biaya Produksi
Setiap proses produksi pasti memiliki anggaran biaya yang mendukung proses produksi. Penggunaan water flow meter dapat membantu penghematan biaya produksi. Khususnya yang berhubungan dengan konsumsi air, udara, dan steam.
Dengan menerapkan sistem water flow monitoring, perusahaan bisa mengetahui berapa banyak penggunaan air, udara, dan steam yang optimal. Sehingga, anggaran biaya produksi bisa lebih dihemat jika diperlukan.
5. Mengantisipasi Kerusakan Mesin
Fungsi lain flow meter bisa digunakan untuk mengukur performa dan kapasitas komponen lain yang masih berhubungan. Seperti kompresor, cooling system, pompa, pipa, ataupun komponen lainnya. Dengan mengetahui performa dan kapasitas komponen, potensi kerusakan mesin bisa diketahui dengan lebih cepat.
Hasil analisa flow meter juga bisa digunakan sebagai acuan perawatan berkala. Sehingga, mesin yang digunakan dalam proses produksi bisa lebih awet dan tahan lama. Selain itu, fungsi mesin juga bisa berjalan sebagaimana mestinya.
6. Membantu Pemantauan Pengolahan Limbah
Hampir setiap industri pasti memiliki limbah produksi. Kadar dan jumlah limbah ini perlu diketahui agar proses pengolahan limbah bisa lebih terpantau. Untuk mengetahui hal ini, industri bisa menggunakan flow meter juga.
Flow meter tidak hanya bisa digunakan untuk menghasilkan suatu produk saja. Tapi juga diperlukan dalam proses pengolahan limbah. Dengan menggunakan flow meter, perusahaan bisa mengetahui bagaimana optimalisasi penggunaan bahan kimia atau cairan limbah lain.
Selanjutnya, data tersebut dapat menjadi acuan untuk memperkirakan besar biaya pengolah limbah. Selain itu, data dari flow meter juga bisa digunakan dalam laporan pertanggungjawaban perusahaan kepada dinas terkait.
7. Menghitung Heat Energy
Pada dasarnya, penggunaan flow meter tidak hanya bisa ditemukan di industri. Anda juga bisa menemukan penggunaan flow meter di sektor usaha lainnya. Seperti hotel, mall, perkantoran, dan lain sebagainya.
Salah satu fungsi flow meter yang cukup umum pada tempat-tempat tersebut adalah pada sistem pemanas dan pendingin. Penggunaan flow meter ini dimaksudkan untuk menghitung besaran heat energy dari pemanas atau pendingin tersebut.
Pada awalnya, hasil pengukuran flow meter masih berupa angka saja. Angka ini kemudian dikalkulasi dengan diferensial suhu atau temperatur sebelum masuk ruangan. Kemudian, kebutuhan temperatur akan dihitung secara akurat. Baik untuk kebutuhan temperatur panas atau dingin.
Nantinya, hasil perhitungan sistem water flow monitoring tersebut akan digunakan untuk membantu meningkatkan efisiensi biaya.
Parameter Pemilihan Jenis Flow Meter
Pemilihan flow meter harus disesuaikan dengan tujuan, kebutuhan, kondisi pipa, dan berbagai faktor lain. Karena itu, ada banyak pilihan jenis dan flow meter yang tersedia untuk memenuhi kondisi tersebut. Di sisi lain, harga flow meter juga cukup mahal. Sehingga, mengetahui kebutuhan flow meter dapat membantu menghindari kerugian.
Berikut ini adalah beberapa parameter yang bisa Anda gunakan untuk menentukan jenis dan model flow meter yang tepat:
1. Jenis Fluida
Ada banyak jenis fluida yang bisa Anda ukur menggunakan sistem water flow monitoring. Di antaranya adalah air, minyak, zat kimia, bahan bakar, gas, dan lain-lain. Pastikan jenis flow meter yang digunakan telah sesuai dengan kebutuhan fluida yang akan diukur.
2. Ukuran Pipa
Ukuran pipa juga menjadi pertimbangan dalam memilih flow meter. Bukan hanya sekedar mengetahui pipa kecil, sedang, atau besar, Anda juga perlu mengetahui secara pasti berapa ukuran pipa yang digunakan. Umumnya, ukuran pipa menggunakan ukuran DN8 – DN3000.
3. Besaran Akurasi yang Ingin Dicapai
Mengetahui besaran akurasi adalah hal penting sebelum Anda menentukan jenis flow meter yang akan dibeli. Penghitungan akurasi untuk aliran air sungai dan limbah akan berbeda dengan akurasi flow meter yang digunakan untuk mengukur susu, obat cair, atau bahan kimia.
4. Tekanan Minimal dan Maksimal
Cari tahu berapa tekanan minimal dan maksimal yang diperlukan. Setiap flow meter memiliki ketahanan yang berbeda-beda. Karena itu, pastikan Anda menggunakan flow meter dengan kemampuan mengatasi tekanan yang tepat.
5. Temperatur Maksimal
Setiap jenis flow meter memiliki daya tahan yang berbeda-beda terhadap suhu atau temperatur. Jika suhu fluida cukup panas atau sangat dingin, pastikan Anda menggunakan flow meter dengan daya tahan sesuai dengan kebutuhan.
6. Aliran Fluida Maksimal dan Minimal
Parameter selanjutnya adalah aliran fluida di dalam pipa. Pastikan flow meter Anda tetap bisa bekerja maksimal baik pada aliran maksimal atau aliran minimal fluida tersebut.
7. Satuan Pengukuran
Perhatikan satuan pengukuran yang dibutuhkan dan satuan pengukuran yang digunakan oleh flow meter. Umumnya, satuan pengukuran bisa berupa GPM, LPM, LPH, dan lain-lain. Menyamakan satuan pengukuran bukan hanya memberikan akurasi yang lebih baik, tapi juga menghemat banyak waktu kerja.
8. Sistem dan Lokasi Instalasi
Apakah instalasi flow meter dilakukan secara horizontal atau vertikal? Perhatikan juga bagaimana sistem pemasangan yang digunakan. Menggunakan sistem in line, insert in, clamp on, atau sistem lainnya.
Perhatikan juga apakah instalasi dilakukan pada posisi integral/compact atau remote/splite. Selain itu, lokasi pemasangan juga perlu menjadi perhatian. Apakah instalasi dilakukan di lokasi indoor atau outdoor? Apakah memerlukan kondisi khusus seperti waterproof atau explosion proof?
9. Material Flow Meter
Umumnya, flow meter dibuat dari bahan CS, SUS, PVC, dan lain-lain. Selain bahan material, perhatikan juga apakah terdapat liner di sisi dalam pipa, serta standar koneksi dan daya tahan terhadap tekanan.
10. Jenis Aliran
Sebelum menentukan jenis flow meter yang digunakan, Anda juga perlu memperhatikan jenis aliran fluid yang akan diukur. Mulai dari tekanan rendah, tekanan tinggi, aliran gravitasi, open channel, dan arah aliran horizontal atau vertikal.
11. Tujuan Pemasangan Flow Meter
Hal yang paling penting dalam pemilihan jenis dan tipe flow meter adalah tujuan dari pemasangan flow meter tersebut. Setiap flow meter memiliki spesifikasi masing-masing. Mulai dari mengetahui velocity, volume, flow rate, atau sebagai sistem kontrol.
Jenis-Jenis Flow Meter dan Cara Kerjanya
Jenis-jenis flow meter yang ada sangat tergantung kepada tujuan, kebutuhan, dan fungsi penggunaan flow meter itu sendiri. Selain itu, setiap jenis flow meter juga memiliki ukuran, jenis komponen, bahan, dan merek yang berbeda-beda.
Akan tetapi, ada beberapa jenis flow meter yang cukup umum digunakan dalam sistem water flow monitoring. Berikut ini adalah beberapa di antaranya:
1. Ultra Sonic Flow Meter
Ultra sonic flow meter biasa digunakan untuk pengukuran cairan yang hhomogen. Alat ini bisa digunakan pada aliran yang lambat ataupun aliran yang terbentuk karena gravitasi. Akan tetapi, alat ini tidak cocok untuk digunakan pada jenis aliran seperti lumpur atau aliran slurry lainnya.
Flow meter jenis ini juga sering disebut sebagai jenis flow meter yang portable yang paling praktis. Pemasangan ultrasonic flow meter juga cukup mudah. Anda cukup memasang transducer electronic saja, tanpa harus memotong atau melubangi pipa.
Transducer tersebut juga hanya perlu ditempel pada permukaan luar pipa, lalu di-clamp. Ukurannya juga cukup variatif. Anda bisa memilih jenis ultrasonic flow meter sesuai kebutuhan. Mulai dari pipa kecil, pipa menengah, dan pipa besar.
2. Thermal Mass Flow Meter
Jenis flow meter selanjutnya adalah thermal mass flow meter. Jenis flow meter ini digunakan untuk menghitung fluida berbagai macam gas. Seperti nitrogen, CNG, udara, gas alam, oli, dan lain sebagainya. Akan tetapi, penggunaan flow meter jenis ini tidak disarankan untuk digunakan pada temperatur tinggi.
3. Venturi Flow Meter / Pump Test Meter
Venturi flow meter atau pump test meter biasa digunakan oleh pemadam kebakaran pada sistem pompanya. Dengan menggunakan flow meter ini, debit air atau flow rate pada pompa bisa diketahui dengan mudah. Selanjutnya, debit air tersebut akan ditampilkan melalui display berupa gauge.
4. Portable Flow Meter
Secara umum, portable flow meter hanya bisa digunakan untuk fungsi yang terbatas. Pemanfaatan flow meter jenis ini hanya bisa digunakan untuk mengetahui kapasitas aliran atau debit fluida. Alat ini juga biasa digunakan untuk menghitung performa mesin, performa pompa, dan sistem pendingin. Selain itu, portable flow meter juga bisa digunakan untuk pengecekan aliran.
5. Open Channel Flow Meter
Sesuai dengan namanya, flow meter jenis ini biasanya digunakan untuk penguran di sistem saluran terbuka. Seperti sungai, kanal, parit, dan lain sebagainya. Hasil pengukuran menggunakan alat ini berupa kecepatan aliran air dengan mempertimbangkan ketinggian permukaan.
Sistem water flow monitoring pada alat ini menerapkan perhitungan kecepatan air menggunakan transit time atau magnetik. Selain itu, tinggi permukaan aliran juga diukur menggunakan level sensor. Hasil perhitungan open channel flow meter merupakan hasil penggabungan velocity dengan luas penampang.
6. Glass Tube Flow Meter
Glass tube flow meter umum digunakan pada aplikasi pemasangan yang menggunakan sistem vertikal. Hasil pengukuran flow rate menggunakan alat ini bisa langsung dibaca pada tabung kaca. Biasanya, penggunaan alat ini lebih sering digunakan pada instalasi pipa cairan. Khususnya yang tidak memiliki area horizontal sehingga areanya cukup terbatas.
Bahan kaca pada glass tube flow meter dibuat dengan menggunakan pyrex glass. Sehingga cukup tahan lama dan kuat. Hanya saja, penggunaannya hanya bisa pada temperatur maksimal 120 derajat Celcius saja. Sedangkan untuk tekanan maksimalnya berada di kisaran 10 bar.
7. Coriolis Mass Flow Meter
Setiap benda yang mengalir pasti menghasilkan suatu gaya yang disebut gaya coriolis. Gaya ini muncul sebagai hasil dari adanya aliran dalam tabung yang berosilasi dan menghasilkan getaran. Gaya coriolis inilah yang ditangkap oleh sensor pada coriolis mass flow meter.
Coriolis flow meter adalah salah satu flow meter yang memiliki akurasi tinggi. Bahkan bisa mencapai akurasi 0,1%. Hal ini karena flow meter ini tidak terpengaruh perubahan suhu, tekanan, viscositas, ataupun density dari benda.
Selain itu, alat ini juga lebih tahan terhadap perubahan suhu atau temperatur.
8. Turbine Flow Meter
Pada prinsipnya, turbine flow meter menggunakan prinsip yang sama dengan woltmann rotating vane meter. Yaitu penggunaan vane, turbine, atau impeller di dalam alat. Vane, turbine, atau impeller ini akan berputar saat ada aliran di dalamnya.
Dengan cara kerja flow meter tersebut, turbine flow meter cocok digunakan untuk mengukur cairan dengan flow rendah namun memiliki tekanan tinggi.
9. Electromagnetic Flow Meter
Jenis-jenis flow meter berikutnya adalah magnetic flow meter. Sesuai dengan namanya, flow meter ini menggunakan prinsip induksi elektromagnetic dalam Hukum Faraday. Penggunaan elektromagnetic flow meter cukup marak di industri. Sehingga, ada banyak jenis electromagnetic flow meter yang tersedia di pasaran.
Elektromagnetic flow meter biasa digunakan untuk berbagai pengukuran fluid atau cairan lainnya. Mulai dari aliran yang kotor, lumpur, limbah, zat kimia, hingga aliran yang korosif. Karena itu, penggunaan flow meter jenis ini biasa digunakan di berbagai industri. Seperti industri makanan, minuman, farmasi, perhotelan, hingga pengolahan limbah.
10. Orifice Flow Meter
Orifice flow meter bekerja dengan prinsip pressure difference. Penggunaan orifice flow meter umum ditemukan dalam pengukuran aliran likuid dan gas. Namun, alat ini juga bisa digunakan pada aliran steam. Untuk mendukung fungsi tersebut, alat ini dibuat dengan ketahanan yang baik agar bisa bekerja pada kondisi tekanan tinggi dan temperatur tinggi.
Secara material, orifice flow meter umumnya dibuat dari bahan UPVC, PE dan PP, atau PTFE. Karena menggunakan material tersebut, alat ini dapat digunakan pada aliran zat kimia bahkan cairan yang korosif.
Namun, secara umum, penggunaan orifice flow meter digunakan pada cairan material yang berat atau kental. Contohnya adalah cairan slude pada proses WWT. Alat ini juga biasa digunakan untuk mengukur gas yang memiliki level humiditas cukup tinggi.
11. Flow Meter Solar
Flow meter solar sering juga disebut sebagai fuel meter. Flow meter jenis ini umumnya digunakan di industri manufaktur, transportasi, hingga utilitas sehari-hari. Sesuai dengan namanya, alat ini biasa digunakan untuk mengukur cairan berbahan dasar solar. Termasuk fuel oil, medium fuel oil, heavy fuel oil, dan kerosin.
Penggunaan flow meter solar biasanya ditemukan pada produksi steam boiler, burner pada drying untuk painting, dan thermal oil khusus manufaktur. Jenis flow meter ini juga sering ditemukan pada penerangan genset, pool SPBU, dan galangan untuk reparasi kapal atau speed boat.
12. Jenis Flow Meter Lainnya
Selain jenis-jenis flow meter yang sudah disebutkan, masih banyak jenis flow meter lain yang bisa Anda temukan di industri maupun kehidupan sehari-hari. Seperti positive displacement meter, differential-head meter, variable area meter, vortex flow meter, dan lain-lain.
Harga Flow Meter
Di pasaran, harga flow meter cukup bervariasi. Anda bisa menemukan alat ini di kisaran harga Rp 16 juta hingga Rp 110 juta. Perbedaan harga tersebut disesuaikan dengan tipe, jenis, dan merek flow meter yang diinginkan.
Karena harganya relatif mahal, Anda perlu memastikan terlebih dahulu jenis dan tipe flow meter sesuai dengan kebutuhan. Hal ini dapat membantu menghindari kemungkinan salah beli yang dapat menyebabkan kerugian.
Nah, itulah beberapa informasi mengenai water flow monitoring dan flow meter yang perlu Anda ketahui. Termasuk penjelasan mengenai apa itu water flow monitoring, cara kerja, sistem pemasangan, fungsi, parameter memilih flow meter, hingga jenis-jenis flow meter.
