Pengertian dan Penjelasan tentang Flow Sensor

Flow sensor merupakan sensor yang digunakan untuk mengukur aliran cairan seperti gas atau cairan. Flow sensor memanfaatkan sub sistem mekanik dan listrik untuk mengukur perubahan atribut fisik fluida dan menghitung alirannya. Mengukur atribut fisik tergantung pada atribut fluida. Fluida gas, cair dan non-newtonian memiliki perilaku satu sama lain yang sangat berbeda sehingga metode yang digunakan untuk mengukur alirannya juga harus berbeda. Flow sensor bisa dibagi menjadi dua jenis, yaitu contact sensor dan non-contact sensor. Flow contact sensor digunakan dalam aplikasi dimana cairan atau gas yang diukur diperkirakan tidak akan tersumbat di dalam pipa ketika bersentuhan dengan bagian sensor yang bergerak. Sedangkan flow non-contact sensor tidak memiliki bagian yang bergerak dan biasanya digunakan ketika cairan atau gas yang dipantau akan terkontaminasi maupun diubah secara fisik serta bersentuhan dengan bagian yang bergerak. 

Jenis – jenis Flow Sensor

• Differential Pressure Flow Sensors

Flow sensor jenis ini digunakan untuk menghitung tekanan fluida. Sensor mengukur tekanan pada dua kecepatan yang berbeda dengan mempertahankan densitas fluida. Pada sebagian besar differential pressure flow sensors, node penginderaan tekanan tunggal seperti tabung pitot berada di tepi jalur aliran fluida. Perubahan diameter lubang mempercepat cairan yang diukur lagi pada kecepatan yang lebih tinggi. Setelah sensor menentukan perbedaan tekanan, kita bisa menggunakan persamaan Bernoulli untuk menemukan kecepatan fluida. Jadi, kita bisa menggunakan kecepatan fluida tersebut untuk menentukan aliran keseluruhan melalui pipa. Proses ini membutuhkan pengendalian beberapa variabel untuk menghitung kecepatan fluida secara akurat. Oleh karena itu, biasanya flow sensor berbasis tekanan differensial merupakan rakitan  yang “mengganggu” perpipaan daripada beradaptasi dengan pipa yang ada. Ada beberapa sensor yang berbeda menggunakan metodologi tekanan differensial yaitu :

1. Plat lubang

2. Susunan tabung pitot

3. Rotameter

4. Tabung venturi

Semua sensor di atas memiliki berbagai tingkat akurasi dan kehilangan tekanan sistem. Differential pressure flow sensors merupakan jenis sensor aliran yang paling populer karena kinerja dan keserbagunaannya. 

• Thermal Mass Flow Sensor

Pada umumnya, flow sensor jenis ini digunakan dalam aplikasi gas, aliran rendah dan akurasi tinggi seperti manufaktur semikonduktor. Thermal mass flow sensor memanfaatkan sifat termal fluida untuk mengukur aliran melalui sistem. Sistem pada sensor ini memiliki salah satu dari dua konfigurasi dasar, namun keduanya bergantung pada kecenderungan fluida untuk menyerap energi panas dan mengukur jumlah energi dalam fluida. Salah satu komponen penting dari thermal mass flow sensor bahwa mereka harus dikalibrasi ke cairan tertentu dalam sistem aliran massa termal. Thermal mass flow sensor diatur dengan baik untuk mendukung berbagai tingkat kemurnian gas seperti nitrogen tingkat farmasi dengan nitrogen tingkat manufaktur untuk industri. Jika dikalibrasi dengan benar, maka sensor jenis ini bisa sangat presisi dan andal. Oleh karena itu, sensor ini sangat populer dalam pengaturan dari manufaktur. 

• Vortex Flow Sensor

Vortex flow sensor terdiri dari kait kecil atau yang dikenal dengan “buff body” yang melentur ke belakang dan ke depan ketika bersentuhan dengan cairan atau gas yang mengalir. Perbedaan tekanan yaitu vortisitas yang dihasilkan oleh kait diukur untuk menentukan laju aliran. Sensor jenis ini menggunakan baling-baling yang berputar pada laju yang berbanding lurus dengan laju aliran. Selain itu, sensor ini juga bisa dikontrol untuk menyebabkan laju aliran meningkat atau menurun. 

• Ultrasonic Flow Sensor

Ultrasonic flow sensor merupakan sensor aliran non-kontak yang paling populer. Sensor ini mengirimkan pulsa suara frekuensi tinggi dengan melintasi media cair atau gas yang mengalir. Sensor ini digunakan untuk mengukur waktu antara emisi suara dan kontaknya dengan penerima sensor untuk menentukan laju aliran gas atau cairan.