Mengenal Coriolis Flow Meter

Penggunaan coriolis flow meter terus mengalami peningkatan dalam beberapa tahun belakang. Meskipun biaya pengadaannya tergolong mahal namun banyak pengguna menganggap sebagai investasi yang baik dengan mempertimbangkan total biaya untuk jangka panjang. Bahkan banyak perusahaan yang mengganti perangkat yang telah mereka aplikasikan dengan flow meter ini.

Salah satu bentuk desain coriolis flow meter

Meskipun umumnya flow meter difungsikan untuk mengukur kecepatan aliran maupun volume aliran, namun dalam beberapa sektor industri pengukuran massa merupakan hal yang utama. Contohnya saja jenis produk yang dijual berdasarkan berat dari produk tersebut. Selain itu, reaksi kimia juga umumnya didasarkan pada massa dibandingkan volume, sehingga coriolis flow meter banyak diaplikasikan pada pabrik-pabrik kimia.

Lantas apa itu coriolis flow meter? dan bagaimana cara kerjanya? Di bawah ini adalah ulasan mengenai prinsip kerja dari jenis pengukur aliran ini.

Coriolis Flow Meter

Coriolis flow meter adalah perangkat pengukuran massa aliran yang menerapkan efek coriolis. Penamaan coriolis pada flow meter ini didasarkan dengan nama seorang ahli matematika dan insinyur asal Prancis yang bernama Gaspard Gustave de Ceriolis. Coriolis menerbitkan sebuah makalah yang menggambarkan perilaku objek dalam kerangka yang berputar. Meskipun perilaku tersebut sering disebut kekuatan atau gaya coriolis, namun sebenarnya lebih tepat disebut dengan efek coriolis. Mengapa demikian? karena perilaku yang terjadi bukan hasil dari gaya yang bekerja pada objek, melainkan gerakan yang dirasakan dari suatu benda yang bergerak dalam garis lurus di atas benda atau kerangka yang berputar.

Coriolis flow meter secara artifisial menerapkan akselerasi coriolis ke dalam aliran yang sedang mengalir dan mengukur massa aliran dengan mendeteksi momentum sudut yang dihasilkan. Prinsip kerja coriolis flow meter sangat sederhana namun sangat efektif. Cara kerjanya pun dapat digambarkan sederhana, misalnya rotasi bumi dan pengaruhnya terhadap perubahan cuaca.

Cara Kerja Coriolis Flow Meter

Coriolis flow meter menggunakan tabung yang diberi energi dalam bentuk getaran yang tetap. Ketika fluida (cair atau gas) masuk dan melewati tabung tersebut, akan ada momentum aliran massa yang menyebabkan perubahan pada getaran tabung, selanjutnya tabung akan berputar dan menghasilkan pergeseran fasa. Pergeseran fase ini kemudian akan diukur dan menghasilkan data massa aliran.

Flow meter coriolis sendiri umumnya menerapkan dua buah tabung. Tabung tersebut akan bergetar berlawanan satu sama lain melalui koil magnetik. Sensor dalam bentuk rakitan magnet serta koil ditempatkan pada saluran masuk (inlet) dan saluran keluar (outlet) pada kedua tabung. Ketika koil bergerak melalui medan magnet maka akan menimbulkan tegangan dalam bentuk gelombang sinus atau sinusoidal. Gelombang sinus yang dihasilkan akan menjadi kunci utama dalam mengukur aliran massa fluida.

Gelombang Sinusoidal pada coriolis flow meter

Dalam kondisi tanpa aliran, gelombang sinusoidal pada inlet dan outlet berada pada fase yang sama satu sama lain. Ketika fluida mengalir melalui tabung, tabung akan berputar secara proporsional sesuai dengan massa aliran yang melewatinya. Dalam kondisi ini, sensor yang terletak pada saluran masuk dan keluar akan mendeteksi jumlah putaran berdasarkan pergeseran fasa dan akan digambarkan dalam bentuk gelombang sinusoidal yang dihasilkan oleh kedua sensor. Dengan kata lain, massa aliran berasal dari perbedaan pergeseran fasa yang membentuk gelombang atau frekuensi sinus, selanjutnya frekuensi sinus tersebut akan diubah dalam bentuk angka pada unit controller.

Meskipun flow meter ini secara inheren mengukur laju aliran massa, pengukuran terus menerus dari densitas fluida memungkinkan flow meter ini untuk turut mengukur debit aliran.

Perbedaan Coriolis Flow Meter Dengan Thermal Mass Flow Meter

Coriolis flow meter melakukan pengukuran berdasarkan aliran massa nyata, sementara thermal mass flow meter hasil perhitungannya bergantung pada sifat fisik dari fluida dan umumnya digunakan untuk aliran gas yang rendah. Hal inilah yang merupakan perbedaan dasar dari kedua jenis flow meter ini. Pengukuran massa nyata merupakan pengembangan penting pada flow meter karena mampu meminimalkan ketidakakuratan hasil bacaan akibat sifat fisik dari fluida.

Pengaplikasian Coriolis Flow Meter

Pengaplikasian coriolis flow meter sebenarnya bisa saja untuk segala jenis liquid (cairan maupun gas), namun umumnya pengukuran massa lebih ideal untuk mengukur gas, hal ini disebabkan karena karakter dari gas yang sangat mudah dipengaruhi oleh suhu dan tekanan bila dibandingkan dengan cairan. Tekanan berdampak minimal terhadap cairan dalam hal kompresibilitas, dan biasanya diabaikan dalam pengukuran volumetrik. Pengaruh suhu juga sering diabaikan, kecuali dimana akurasi tinggi dibutuhkan (misalnya pembelian bahan bakar yang mengaju pada referensi flow meter, karena umumnya suhu akan berpengaruh terhadap volume bahan bakar).

Sebagai salah satu jenis flow meter yang paling akurat, flow meter coriolis merupakan pilihan utama oleh beberapa pabrik kimia, baik itu pabrik yang menangani fluida yang bersih maupun yang korosif sekalipun. Adapun industri yang dimaksud seperti:

Minyak dan Gas Bumi
Petrokimia
Pabrik farmasi
Pulp and papper
Penanganan cairan limbah

Keunggulan dari coriolis flow meter terletak pada akurasinya, kebanyakan flow meter magnetik memberikan selisih 0,5% dari kondisi nyata, sementara coriolis flow meter mampu memberikan 0,1% dimana semakin rendah selisih toleransi maka akan semakin baik pula hasil bacaan flow meter tersebut. Dengan kemampuan tersebut, banyak industri yang menginginkan pengukuran massa dengan hasil akurat lebih memilih coriolis flow meter sebagai perangkat pengukur massa mereka.

Dari segi perawatan, flow meter coriolis sama halnya dengan alat pengukur aliran pada umumnya yang memerlukan perawatan secara berkala. Tujuannya tentu untuk menjamin keakuratannya dalam pengukuran massa aliran, tindakan kalibrasi merupakan cara terbaik untuk merawat flow meter ini. Kalibrasi sebaiknya dilakukan 3 hingga 5 tahun sekali, serta terus mengacu pada kondisi operasional yang ditetapkan, baik itu dari produsen pembuat flow meter tersebut maupun dari data hasil kalibrasi.