Dokumen tersebut membahas mengenai sensor aliran yang digunakan untuk mengukur debit aliran cairan melalui pipa dengan mengukur kecepatan aliran. Beberapa jenis sensor aliran yang dijelaskan meliputi sensor berdasarkan gradien tekanan, ultrasonik, elektromagnetik, dan thermoanemometer. Thermoanemometer bekerja dengan memanaskan cairan di dekat sensor dan mengukur penurunan suhu akibat disipasi panas seiring dengan

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