Sdt week 9
- 1. Sensor dan Transduser MINGGU 9 SENSOR ALIRAN 1 (FLOW SENSOR) 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers SENSOR ALIRAN 1 Overview Debit Aliran (Flow Rate) didefiniskan sebagai volume fluida yang melalui point-point yang ditetapkan dalam waktu tertentu Sensor Aliran merupakan sensor yang mengukur debit aliran fluida (rate of fluid flow). Q= A x v Q = Debit aliran A = luas penampang pada titik pengukuran v = kecepatan aliran dalam pipa atau tabung Penerapan flow meter kebanyakan berhubungan dengan velocimeter (mengukur kecepatan aliran yang lewat). Pendekatan yang digunakan dapat berupa thermal transport, gradient differential, laser-based interferometry, doppler, dll. 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers 1
- 2. SENSOR ALIRAN 1 Massa bersifat kekal. Pada sebuah sistem aliran, jumlah massa yang masuk sama dengan massa yang keluar. Dalam kondisi aliran setimbang, tiap butir massa (air dan gas) tidak mendapat gaya tambahan sehingga kecepatan aliran adalah sama di setiap titik pada waktu tertentu. Kondisi ini dianalogikan sebagai media yang bergerak (tabung aliran / tube of flow). 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers SENSOR ALIRAN 1 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers 2
- 3. SENSOR ALIRAN 1 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers SENSOR ALIRAN 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers 3
- 4. SENSOR ALIRAN 1 • Objek Pembelajaran Dasar Dinamika Fluida Thermoanemometer Pengukuran dengan teknik Gradien Tekanan Ultrasonic Flow Meter Electromagnetic Sensor 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers SENSOR ALIRAN 1 Dasar Dinamika Fluida Karakteristik aliran fluida ada tiga yaitu laminar, turbulens dan kombinasinya. Pada saat aliran rendah, fluida bersifat laminar. Dan disaat kecepatan aliran bertambah, maka akan muncul turbulens. Kecepatan aliran fluida yang bersentuhan langsung dengan dinding pipa relatif kecil akan tetapi kecepatannya besar pada tengah-tengah pipa. 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers 4
- 5. SENSOR ALIRAN 1 Laminar Flow Turbulens Flow 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers SENSOR ALIRAN 1 Karena kecepatan aliran fluida dalam pipa dapat bervariasi sehingga dipakai reratanya terhadap luas perpotongan pipa (cross section). Sejumlah hal yang berpengaruh dalam pengukuran kecepatan aliran antara lain : substansi, bentuk pipa, lingkungan, karakteristik statis medium, temperatur, tekanan dan lain- lain 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers 5
- 6. SENSOR ALIRAN 1 Persamaan Continuitas Didefinisikan sebagai kestabilan aliran dalam waktu tertentu. Q= A x v Soal : Tentukan debit aliran fluida dalam sebuah pipa jika jari-jari pipa 4 cm dan kecepatan rerata aliran 20 cm/s ! 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers SENSOR ALIRAN 1 Jika terdapat perbedaan luas penampang di dalam pipa, maka dapat digunakan persamaan berikut. 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers 6
- 7. SENSOR ALIRAN 1 Soal : Dari soal sebelumnya, jika jari-jari pipa berubah menjadi 2 cm, tentukan kecepatan rerata aliran pada pipa yang baru! 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers SENSOR ALIRAN 1 Thermoanemometer Salah satu metode yang dapat digunakan untuk mengukur kecepatan aliran (flow rate) adalah memberikan sebuah objek yang dapat mengambang ke dalam sebuah sistem pipa. Dalam hal ini dapat juga memilih sebuah ikatan butiran massa zat gas atau cair tertentu yang dibuat berbeda dengan lingkungan zat tertentu itu. Untuk melakukan ini, perlu diberikan sebagian energi kepada zat tersebut. 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers 7
- 8. SENSOR ALIRAN 1 Alat ini digunakan untuk mengukur kecepatan aliran gas. Thermo anemometer menggunakan tiga buah tabung kecil yang diletakkan dalam fluida. Dua tabung (Ro dan Rs) mengandung detektor suhu, dan yang lainnya adalah heater. Pertama-tama, Ro mengukur suhu fluida, heater menaikkan suhu fluida dan diukur oleh Rs. Saat fluida mengalir, terjadi disipasi suhu. Semakin laju aliran, semakin besar dispasi suhunya sehingga semakin kecil suhu yang terukur oleh Rs. Disipasi ini diukur dan dikonversi menjadi besar kecepatan aliran fluda. 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers 2010 M. Ilyas Hadikusuma, ST, M.Eng Sensors dan Transducers 8