Alat Ukur Kecepatan Aliran

Alat Ukur Kecepatan Aliran

    Dalam pengukuran kecepatan suatu aliran contohnya zat cair dapat digunakan beberapa alat ukur aliran yang berbeda tergantung dari alat ukur aliran yang ada atau yang tersedia.
    Untuk mengukur kecepatan setempat atau kecepatan yang dirata – ratakan disebuah daerah yang keccil, atau disuatu titik, dapat diukur berdasarkan beberapa asas fisika yang berbeda, diantaranya:
    1. Lintasan pelampung atau partikel – partikel yang terapung secara alami. Pada pengukuran kecepatan aliran dengan menggunakan lintasan yang terapung secara alami bisa juga dikatakan pengukuran aliran secara manual, dengan membandingkan kecepatan waktu benda atau partikel yang mengalir dengan luas penampang aliran.
    2. Peranti – peranti mekanis yang berputar. Untuk peranti – peranti mekanis yang berputar ada beberapa alat ukur yang dapat digunakan, antara lain :
      • Anemometer cawan. Anemometer cawan selalu berputar tanpa menghiraukan arah alirannya. Meteran ini dapat dipasang dengan arah yang sesuai dengan arah aliran
 
      • Rotor Savonius.  Cara kerja Rotor Savonius tidak jauh berbeda dengan anemometer cawan, yakni selalu berputar pada arak yang sama tanpa menghiraukan arah alirannya.
 
      • Meteran Baling – baling
        Meteran Baling – baling pada saat pengukuran harus diarahkan dengan aliran sejajar terhadap sumbu rotasinya. 
 

      • Meteran Turbin.  Untuk meteran turbin sma halnya dengan meteran baling – baling yakni harus searah dengan aliran terhadap sumbu rotasinya. 
3. Tabung Pitot 
Tabung pitot merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur suatu tekanan fluida. Biasanya tabung pitot ini digunakan pada pesawat untuk mengukur kecepatan dari suatu pesawat. 
Tabung pitot diciptakan oleh insinyur Prancis yang bernama Henri de Pitot (1695-1771) di awal abad 18 dan telah dimodifikasi untuk bentuk modern pada pertengahan abad ke-19 oleh ilmuwan Prancis yaitu Henry Darcy. Dan sampai sekarang tabung pitot banyak digunakan untuk menentukan kecepatan udara dari sebuah pesawat dan untuk mengukur kecepatan udara dan gas dalam aplikasi industri. 
Pitot tube atau tabung pitot  ialah pipa terbuka kecil dimana permukaannya bersentuhan langsung dengan aliran. Pada tabung pitot ini terdiri dari 2 pipa, yaitu :
a. Static tube  (untuk mengukur tekanan statis)
Pipa ini membuka secara tegak lurus sampai ke aliran sehingga dapat diketahui tekanan statisnya. Tekanan statis (fluida diam) ditinjau ketika fluida yang sedang diam atau berada dalam keadaan setimbang. Fluida statis erat kaitannya dengan hidraustatika dan tekanan. Hidraustatika merupakan ilmu yang mempelajari tentang gaya maupun tekanan di dalam zat cair yang diam.
b.  Dinamic tube (untuk mengukur tekanan dinamis)
Tekanan dinamis atau fluida ideal merupakan fluida yang mengalir (bergerak). Ciri umum dari fluida idel.
Cara Kerja Tabung Pitot
Pada prinsip kerjanya tabung pitot ini merubah Energi kinetik dikonversikan menjadi static pressure head dan biasanya digunakan untuk mengukur aliran fluida yang lambat.
Cara kerja pitot tube :
Pipa yang mengukur tekanan statis (P1) terletak secara radial  pada batang yang  dihubungkan ke skala pengukuran.
Tekanan pada ujung pipa di mana fluida masuk merupakan tekanan stagnasi dinamis (P2)
Kedua pengukuran tekanan tersebut dimasukkan dalam persamaan Bernoulli untuk mengetahui kecepatan alirannya
untuk persamaan perhitungan kecepatan flownya menggunakan  persamaan bernouli :
υ= √((2(p_2-p_1))/ρ)

 3. Meteran Arus Elektromagnetik
Jika medan magnet yang melintang mempengaruhi fluida yang menghantar, gerak fluida itu akan mengimbaskan tegangan elektrik antara dua elektroda yang dipasang pada aliran. Elektoda tersebut dapat dibentuk sesuai dengan garis fluida, atau dimasukan pada dinding sehingga hanya menyebabkan sedikit hambatan pada aliran atau bahkan tidak sama sekali. Untuk instrumen – instrumen alat ukur ini harganya relatif mahal.
4. Kawat panas dan Selaput panas
Anemometer kawat panas ini sangat cocok digunakan untuk mengukur aliran yang bergejolak dan cepat. Gagasan dasar anemometer  kawat panas ini diambil dari karya L.A.King, tentang kalor yang hilang dari silinder tipis yang panjang. 
Akan tetapi kawat panas ini rapuh dan mudah rusak, sehingga kawat panas ini tidak cocok untuk mengukur aliran zat cair, sebab kerapatannya yang besar dan endapan yang hanyut dalam aliran tidak akan langsung memutuskan kawat tersebutu. 
Untuk itu yang lebih cocok digunakan untuk mengukur aliran zat cair yaitu anemometer selaput panas. Cara kerja anemometer selaput panas sama dengan cara kerja anemometer kawat panas.
5. Anemometer doppler-laser
Dalam anemometer ini penghukuran aliran menggunakan lasser yang sangat terfikus dengan dilewatkan melalui aliran. Bila sinar itu dihamburkan oleh partikel yang bergerak dalam aliran, pengamatan dapat mendeteksi suatu perubahan  atau ingsutan doppler dalam frekuensi cahaya yang terhambur.
Anemometer doppler ini memiliki beberapa keunggulan yang diantaranya :
o    Aliran tidak terganggu
o    Daya pisah keruangan  dari alirannya tinggi.
o    Data kecepatannya tidak tergantung pada sifat termodinamika fluida.
o    Tegangan – elektrik keluarnya berbanding lurus dengan kecepatannya.
o    Tidak perlu dikalilbrasi.
Kekurangan dari ADL bahwa aliran fluida yang akan di ukur harus tembus cahaya atau transparan, dan juga harga dari alat ukur ini sangatlah mahal.
 

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS

0 komentar:

Poskan Komentar

Free Foot Cursors at www.totallyfreecursors.com