PENGUKURAN TEKANAN BENDALIR - Politeknik Kota Bharu

PENGUKURAN ALIRAN BENDALIROleh :Azmi Bin Ayup(Jabatan Kejuruteraan Mekanikal )Politeknik Kota Bharu, Kelantan

DefinisiPengukuran aliran bendalir diperlukan untuk 2 tujuan:• Tujuan Kos.• Mengawal kadar alir untuk tujuan pemprosesan di dalamsistem kawalan.Prinsip Asas Pengukuran Aliran.• Halaju (Q) = Halaju (v) x Luas (A)• Kuantiti/Isipadu (V) = Kadaralir (Q) x masa (t)

JENIS – JENIS PENGUKURAN ALIRAN BENDALIR

METER ALIR LUAS BOLEHUBAHRotameterDi dalam peralatan ini,perbezaan tekanandinyatakan sebagai tetapdengan menggunakan orifisluas boleh ubah.Jenis-jenis meter• Rotameter• Orifice Flow MeterOrificeFlow Meter

METER ALIR LUAS BOLEHUBAHRotameterRotameterBinaannya terdiri daripada tiub menirus denganskala bersenggatan. Kadar alir dapat ditentukanoleh apungan di dalam tiub tersebut.Apabila kadaralir dalam tiub meningkat, pelampungakan naik di dalam tiub.Ini akan meningkatkan keluasan analus diantarapelampung dan tiub, dan perbezaan tekanan yangtetap didapati.Pelampung akan menganjak ke atas dan kebawahdan menunjukkan pengukuran kadaralir.Digunakan untuk pengukuran aliran gas dan cecair.Suhu tetap diperlukan dalam pengukuran kaedahini.Kelikatan dan ketumpatan bendalir boleh berubahdengan perubahan suhu dan menghasilkan ralatterutama pada permeteran gas.Ayunan pelampung juga boleh menyebabkan bacaanskala sukar dicapai dan boleh menjadi rumit.

METER ALIR LUAS BOLEHUBAHOrifice Flow MeterMeter alir tekanan kebezaan merupakan sejenismeter alir yang menggunakan prinsip apabilakeluasan keratan rentas arus dikurangkan, halajuarus akan meningkat.Tetapi tenaga tidak terjadi atau hilang begitusahaja.Peningkatan tenaga kinatik terjadi dari pengurangantenaga tekanan atau tekanan kebezaan ini diukur,halaju arus boleh diukur.Ini adalah berdasarkan Teorem Bernoulli iaitu

METER ALIR ANJAKAN POSITIFMeter Cakera Egahan BerputarAliran bendalir akan memasuki kebuk yangmengandungi cakera yang berkedudukanberpaksi.Apabila bendalir mengalir masuk, ianyaakan memutarkan cakera dan bebola yangterletak dibahagian tengah meter.Putaran cakera akan menghasilkan putaranpada sistem gear dan seterusnya bacaanakan dipaparkan.

METER ALIR ANJAKAN POSITIFMacnaught FlowmeterAliran bendalir akan melalui celahancuping/rotor yang akan menyebabkanpergerakan sehala bagi kedua-duagabungan cuping/rotor.Bacaan dapat dicerap apabila isyaratputaran dari cuping/rotor dipindahkankepada penyesuai isyarat.

METER ALIR ANJAKAN POSITIFMetering Pump Instead Of FlowmeterRajah: Jenis-jenis meter yangdigunakan untuk mengukur aliranbendalirKonsep anjakan positif digunapakaidi dalam meter air

Ada Soalan ?

METER ALIR ELEKTROMAGNETPrinsippengukuranaliranolehmeteralirMeter alir elektromagnet diasakan dariHukum Faraday. Hukum Faraday mengenaiaruhan elektromagnet menyatakan bahawabila suatu pengalir melalui suatu medanmagnet yang tetap, suatu voltan akan terjanayang berkadar dengan halaju antara pengalirdengan medan. Oleh itu, meter alirelektromagnet mengukur voltan teraruh yangterjana disebabkan pengaliran bendalirpengalir elektrik melalui medan magnet didalam sebuah paip berdiameter D.Voltan teraruh berkadar terus dengan halajubendalir mengikut persamaanE = kBDvE: daya penghasilan arus elektrikk: constant/tetapB: fluks magnetD: diameter paipv: kecepatan bendalirOleh karena itu,Aliran : Q = πD2v / 4 = πDE / 4KB

METER ALIR ELEKTROMAGNETCiri-Ciri Aliran cecair konduktif listrik diukur tanpadipengaruhi suhu, tekanan, kepadatanatau ketumpatan.Kehilangan tekanan adalah kecil.Oleh kerana tiada bahagian yangdialihkan, jangka hayat adalah panjang.Tindakbalas cepat/pantas.Mengukur jangkauan yang luas. (berbagaikemampuan).Mampu mengukur kedua belah arah (plusdan minus) pengaliran.Sesuai digunakan untuk pengukuran cecairyang berkarat/strong corrosive

METER ALIR ULTRASONIKUltrasonic flowmeters adalah berdasarkankepada propagasi bunyi pada frekuensiultrasonik (biasanya 10 MHz). Ketikadigunakan di udara mereka biasanya dipanggilsonic anemometers. Dua kaedah yangberbeza dapat ditunjukkan:Efek Doppler/ Konsep Doppler.Sebuah pemancar-penerima probe pada sudutθ aliran, memancarkan bunyi denyut nadi danmenerima gema dari partikel ditangguhkan.Penerima pergeseran frekuensi ,Δf= 2fvcosθ/c,Dimana v adalah kecepatan aliran dan cadalah kecepatan suara. Memerlukanbeberapa partikel padat atau gas gelembung,untuk refleksi/tindakbalas.

METER ALIR ULTRASONIKa) doppler concept

METER ALIR ULTRASONIKtime-of-flight concept.Dua pasangan yang berlawanan perantipemancar-penerima dilaras pada sudutθ terhadap aliran, menghasilkanperbedaan frekuensiRajah b: time-of-flight conceptΔf= 2vcosθ/L,Dimana L adalah arah aliran/haluan/way.Perhatikan bahwa kaedah ultrasonik initidak bergantung pada kecepatan bunyi,c (contoh: pada suhu).

METER ALIR ULTRASONIKContoh Alatan dan pemasanganRajah : UltrasonicFlow Meter

Ada Soalan ?

Makluman : UJIAN 1TARIKH : 14 SEPTEMBER 2009TEMPAT: BILIK PANDANG DENGAR, UIDM, PKBSESI : UJIAN AKAN DIADAKAN SEBANYAK 2 SESISESI 1 : 8.00 – 9.00 PG (18 ORANG SAHAJA)SESI 2 : 9.05 – 10.05 PG (19 ORANG SAHAJA)PERINGATAN:SEBARANG NOTA TIDAK DIBENARKAN DIBAWA KETIKA PEPERIKSAAN DIJALANKAN.CUBAAN TIRU, MEMBERI TIRU ATAU MENIRU AKAN DIKIRA MARKAH 0 SEKIRANYADITANGKAP/DISYAKI MELAKUKAN PERBUATAN TERSEBUT TERUTAMA SEKALI DI DALAM BULANRAMADHAN.

RujukanDonald P.Eckanan(1985), IndustrialInstrumentation, Edisi Pertama, India: WiletEastern LimitedCollet, C.V Hope A.D (1983) EngineeringMeasurement.Pitman Press.Ruzairi Abdul Rahim (1999) Pengukuran danTransduser. Penerbitan UTMhttp://webserver.dmt.upm.es/~isidoro/lab1/Flowmetry/Flowmetry.htmhttp://www.tappsa.co.za/archive2/APPW_2004/Title2004/Trends_and_solutions/trends_and_solutions.html