Prinsip Operasi
Prinsip operasi Differential Pressure Flowmeters (DP Flowmeters) di dasarkan pada persamaan Bernoulli yang menguraikan hubungan antara tekanan dan kecepatan pada suatu aliranfluida.
Baca juga : Macam-macam sambungan pipa PVC dan fungsinya
Alat ini memandu aliran ke dalam suatu penghalang aliran (yang mempunyai lubang dengan diameter yang berbeda dengan diameter pipa), sehingga menyebabkan perubahan kecepatan aliran (flow velocity) dan tekanan (pressure) antara sisi upstream dan downstream dari penghalang. Dengan mengukur perubahan tekanantersebut,maka kecepatan aliran dapat dihitung.
 |
| Differential Pressure Flowmeters (DP Flowmeters) |
Differential pressure atau head flow measurement merupakan metoda pengukuran flow yang paling populer saat ini untuk mengukur aliran fluida di industri proses.
Dari tabel di atas, bisa klita lihat bahwa DP Flowmeter direkomendasikan untuk digunakan pada phase dan kondisi seperti di atas. Selain itu, DP Flowmeter pada umumnya digunakan untuk pipa-pipa berdiameter 1/4 – 12″.
Kelebihan dan kekurangan
Kelebihan
- Biaya pengadaannya awal : rendah ~ sedang
- Dapat digunakan di dalam cakupan luas (hampir semua phase fluida dan kondisi aliran).
- Strukturnya kokoh dan sederhana
Kekurangan
Rugi tekanan (pressure drop) : sedang ~ tinggi
Element utama pada DP Flowmeter
Berbagai jenis primary element yang tersedia dipasaran untuk DP flowmeters antara lain : orifice plates, venturi tube, flow nozzle, pitot tube, anubar tubes, elbow taps, segmental wedge, V-Cone dan Dall Tube.
Baca juga : Prinsip kerja magnetik flowmeter
Jenis yang paling banyak digunakan adalah orifice plate, namun element lain menawarkan beberapa kelebihan untuk aplikasi tertentu. Kelebihan dan kekurangan untuk berbagai jenis element tersebut dapat dilihat di bawah.
Orifice Plates
Suatu plate berlubang dimasukkan ke dalam pipa dan ditempatkan secara tegak lurus terhadap flow stream. Ketika fluida mengalir melewati orifice platetersebut maka menyebabkan peningkatan kecepatan dan penurunan tekanan. Perbedaan tekanan sebelum dan setelah orifice plate digunakan untuk mengkalkulasi kecepatan aliran (flow velocity).
 |
| Orifice Plate |
1.1 Jenis-jenis Orifice Plate
1.1.1 Concentric Orifice
Letak lubang penghalang konsentris dengan penampang pipa. Digunakan untuk mengukur volume gas, liquid dan steam dalam jumlah yang besar.
 |
| Orifice Plate jenis Concentric |
Kelebihan
- Dapat digunakan pada berbagai ukuran pipa (range yang lebar).
- Ketelitian (accuracy) baik, jika plate dipasang dengan baik.
- Harga relative murah.
Kekurangan
- Rugi tekanan (pressure drop) relatif tinggi.
- Tidak dapat digunakan untuk mengukur laju aliran “slurry”, karena cenderung terjadi penyumbatan.
1.1.2 Eccentric Orifice
Titik pusat lubang penghalang tidak satu garis pusat dengan pusat penampang pipa. Pemasangan lubang yang tidak konsentris ini dimaksud untuk mengurangi masalah jika fluida yang diukur membawa berbagai benda padat (solid).
Secara umum kelebihan dan kekurangan dari penggunaan Venturi Tube, adalah sebagai berikut :
Kelebihan
- Rugi tekanan (pressure loss) permanan relatif rendahdari pada orifice atau flow nozzle
- Dapat digunakan untuk mengukur cairan yang mengandung endapan padatan (solids).
Kekurangan
- Tidak tersedia pada ukuran pipa dibawah 6 inches.
- Harga relatif mahal.
Flow Nozle
Gambar di bawah memperlihatkan flow nozzle. Alat ini terdiri dari bagian yang berbentuk lonceng dengan profile ellips diikuti dengan leher silindris dan diletakkan di dalam pipa untuk merubah bidang aliran sehingga menghasilkan penurunan tekanan (pressure drop) untuk digunakan menghitung flow velocity.
 |
| Flow Nozle |
Kelebihan
- Pressure loss lebih rendah dibandingkan orifice plate.
- Dapat digunakan untukfluida yang mengandung padatan (solids).
Kekurangan
- Terbatas pada ukuran pipa di bawah 6 “.
- Harga lebih tinggi dibanding dengan orifice.
Pitot Tubes
Sebuah probe dengan open tip (pitot tube) dimasukkan ke dalam suatu bidang aliran (flow), dimana tip tersebut sebagai titik stationary (zero velocity) dari flow. Tekanan nya, dibandingkan dengan tekanan statis dan digunakan untuk mengkalkulasi kecepatan aliran (flow velocity) Pitot tabung dapat mengukur flow velocity pada titik pengukuran.
 |
| Pilot tubes |
Pitot tube jarang digunakan pada process stream tetapi umumnya digunakan pada utilities streams dimana ketelitian (accuracy) yang tinggi tidaklah diperlukan
 |
| Pilot tube |
Kelebihan
- Tidak ada pressure loss.
Kekurangan
- Akurasi kurang.
- Tidak direkomendasikan untuk fluida yang kotor dan lengket.
- Sensitif pada gangguan pada hulu (upstream)
Annubar Tubes
Karakteristik annubar element hampir sama dengan pitot tube, namun akurasi yang dihasilkan lebih baik dari pitot tube.
 |
| Anubar tube |
Kelebihan
- Pressure drop dapat diabaikan.
- Dapat dipasang untuk service dengan tekanan rendah.
Kekurangan
- Tidak dapat diaplikasikan untuk fluida yang kotor dan lengket.
Elbow Taps
Ketika suatu aliran cairan melalui sebuah elbow, maka gaya sentrifugal menyebabkan perbedaan tekanan antara sisi sebelah luar dan sisi sebelah dalam dari elbow itu. Perbedaan tekanan ini digunakan untuk menghitung kecepatan aliran (flow velocity).
Kekurangan alat ukur ini adalah perbedaan tekanan yang dihasilkan oleh suatu elbow flowmeter adalah lebih kecil dibanding dengan DP flowmeter lainnya, namun kelebihan elbow flowmeter mempunyai lebih sedikit penghalang pada aliran fluida.
