Flowmeter Saluran Terbuka (Open Channel Flowmeter)

Untuk flowmeter, kita pasti sudah mengetahui beberapa jenis dan fungsi flowmeter tersebut, mulai dari magnetic flowmeter dan coriolis flowmeter.

Tapi, apakah kita juga sudah tahu tentang Open Channel Flowmeter atau Flowmeter Saluran Terbuka?

Pada artikel ini, kita akan mempelajarinya tentang open channel flowmeter secara lengkap. Untuk pembahasan lengkapnya bisa dilihat melalui daftar isi dibawah ini.

Definisi

Saluran terbuka adalah saluran yang mengalirkan air dengan permukaan bebas.

Flowmeter saluran terbuka (open channel flowmeter) adalah flowmeter yang berfungsi untuk mengukur kapasitas cairan/fluida pada saluran terbuka.

Klasifikasi dan Contoh

Saluran terbuka atau open channel sebenarnya sudah sering kita temukan didalam kehidupan sehari-hari sehingga kita pasti sudah tidak asing lagi.

Berikut merupakan klasifikasi dari saluran terbuka berdasarkan pembentukannya :

1. Saluran Alam (natural channel)
   Saluran alam adalah saluran yang terbuat secara alami oleh alam.
   Contohnya : Sungai-sungai kecil di daerah hulu (pegunungan) hingga sungai besar di muara.
   
2. Saluran buatan (artificial channel)
   Saluran buatan adalah saluran yang sengaja dibuat oleh manusia.
   Contohnya : Saluran dreinase tepi jalan, saluran irigasi untuk mengairi persawahan, saluran pembuangan, saluran untuk membawa air ke pembangkit listrik tenaga air, saluran untuk supply air minum, saluran banjir.

Selain klasifikasi di atas, saluran terbuka juga dibedakan berdasarkan konsistensi bentuk penampang dan kamiringan dasar. Berikut contohnya :

1. Saluran Prismatic (prismatic channel)
   Saluran prismatic adalah saluran yang berbentuk penampang melintang dan kemiringan dasarnya tetap.
   Contohnya : Saluran drainase, saluran irigasi
   
2. Saluran non Prismatic (non prismatic channel)
   Saluran non prismatic saluran yang berbentuk penampang melintang dan kemiringan dasarnya berubah-ubah.
   Contohnya : Sungai

Prinsip Kerja

Open channel flowmeter bekerja di beberapa titik di jalur pengukuran aliran. Cairan mungkin sepenuhnya terbuka ke atmosfer, atau mungkin terkandung dalam pipa tertutup yang tidak penuh dengan cairan dan hanya terbuka ke atmosfer di titik pemasangan flowmeter itu sendiri.

Open channel flow meter menggunakan dua jenis sensor ketinggian dan velocity atau perbedaan ketinggian.

Pada dasarnya flow meter open channel ini menghitung kecepatan aliran dengan mempertimbangkan ketinggian permukaan. Untuk pengukuran kecepatan aliran bisa menggunakan transit time flow meter atau magnetic flow meter. Sedangkan untuk ketinggian permukaan aliran menggunakan ultrasonic level sensor. Penggabungan velocity dengan luas penampang bisa menghasilkan kapasitas aliran / flow rate aliran dalam kanal.

Teknik Pengukuran Aliran Ultrasonik ( Traditional Transit Time)

Waktu Transit Tradisional Ini adalah metode waktu tempuh diferensial di mana acoustic pulse bergerak ke hilir lebih cepat daripada pulse yang bergerak ke hulu. Ini juga disebut sebagai ‘waktu penerbangan‘: Acoustic pulse yang bergerak secara diagonal melintasi aliran ke arah hilir akan dipercepat dengan komponen kecepatan air sementara, sebaliknya, acoustic pulse yang bergerak secara diagonal ke hulu akan diperlambat oleh kecepatan air. Perbedaan antara waktu penerbangan antara dua transduser berbanding lurus dengan kecepatan cairan/fluida.

Serangkaian transduser aliran dipasangkan melintasi saluran terbuka dan kecepatan gabungan transduser berpasangan dirata-rata untuk memberikan profil sebenarnya dari jalur aliran total. Komponen kecepatan menggunakan teknik ini dikombinasikan dengan measuring level dan komputer aliran saluran terbuka menggunakan persamaan manning untuk menghitung pengukuran aliran saluran terbuka benar.

Teknik traditional transit time meskipun jauh lebih unggul dari teknik pengukuran aliran lainnya, masih menawarkan ketidakakuratan dalam pengukuran keseluruhan. Jalur sinyal antara transduser pasangan dapat tercermin jika ada banyak partikulat, gelembung, atau puing-puing dalam aliran aliran. Selain itu, profil aliran yang dikembangkan sepenuhnya harus diperoleh pada titik pengukuran dengan memiliki diameter hulu dan hilir yang diperlukan, biasanya 8-10 diameter hulu dan 2-5 diameter hilir. Ketidakakuratan juga dapat terjadi jika pasangan transduser yang cocok tidak selaras dengan benar di saluran terbuka.

Teknik Pengukuran Aliran Ultrasonik Waktu Transit DSP

Sistem pengukuran aliran saluran terbuka ALSONIC-AVM adalah meter kecepatan area yang digunakan bersama dengan pemancar tingkat yang disediakan pengguna untuk mengukur laju aliran di saluran terbuka. ALSONIC-AVM, flowmeter saluran terbuka terdiri dari komputer aliran berbasis DSP canggih dan empat transduser dan menggunakan perbedaan pulse transit time suara ultrasonik untuk mengukur kecepatan aliran saluran terbuka. Ultrasonic pulse ditransmisikan ke hulu dan hilir melintasi saluran pada sudut α antara arah aliran dan jalur gelombang sonik, dengan perbedaan waktu transit gelombang sonik berbanding lurus dengan kecepatan cair.

Seperti gambar di atas, ALSONIC-AVM menggunakan “teknologi pengukuran waktu halus” yang dipatenkan di mana sinar ultrasonik mampu mengukur kecepatan fluida pada interval waktu Pico-detik. Ini suksesi cepat pengukuran kecepatan memungkinkan flowmeter ultraclean akurat dan bebas drift ke partikel bergerak yang selalu hadir dalam sistem saluran terbuka. Flowmeter saluran terbuka ALSONIC-AVM dapat mengukur hingga 30% partikel berbagai ukuran dalam aliran-aliran. Semua flowmeter dari merek lainnya mengukur pada interval waktu mikro-detik, sehingga meningkatkan kemungkinan kesalahan yang terjadi karena partikel bergerak dalam aliran aliran.

Flowmeter Open Channel ALSONIC-AVM dapat digunakan dalam saluran berbentuk empat persegi panjang, bundar, trapesium atau lainnya. Karena transduser membuat hampir tidak ada batasan, hampir tidak ada head loss yang dibuat. Komputer aliran berbasis DSP canggih dengan korelasi silang dan teknologi FFT memungkinkan sistem ini bekerja dalam aplikasi yang paling sulit, termasuk yang melibatkan cairan dengan konsentrasi tinggi dari padatan tersuspensi & udara atau komponen kebisingan yang besar. Teknologi TT kami yang unik akan memungkinkan pengukuran aliran yang akurat bahkan di bawah profil aliran ide. ALSONIC-AVM juga dilengkapi dengan opsi Laser Pointer Alignment (Dipatenkan), sehingga keselarasan yang akurat dari masing-masing transduser yang dipasangkan terjamin.