Prinsip Pengukuran Saluran Terbuka

Bagaimana Meter Aliran Saluran Terbuka Bekerja

Meter aliran saluran terbuka melakukan meter aliran cairan yang terbuka ke atmosfer 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 meter aliran itu sendiri.
Apa pun jenis teknik pengukuran aliran saluran terbuka yang digunakan, pengukuran level harus digunakan dalam kombinasi dengan pengukuran kecepatan, dan komputer aliran yang menggunakan persamaan manning dari aliran saluran terbuka untuk menghitung laju aliran sebenarnya dari saluran yang dibasahi (pipa, aliran), dll).

Metode Tradisional

Ada beberapa jenis meter aliran saluran terbuka, metode tradisional menggunakan perangkat utama seperti saluran atau bendung. Ini terdiri dari perangkat utama, transduser, dan pemancar aliran. Perangkat utama yang dibasahi membatasi aliran aliran cairan. Dalam kondisi mengalir, pembatasan ini menyebabkan kenaikan tingkat cairan di lokasi baik di hulu atau di dalam meter aliran. Ketika aliran meningkat, level naik lebih tinggi. Transduser dipasang pada atau di dekat perangkat utama untuk merasakan level. Transmitter aliran elektronik menggunakan sinyal dari transduser untuk mengukur level dan menentukan aliran cairan. Geometri yang berbeda digunakan untuk pengukuran aliran saluran terbuka, termasuk saluran yang membuat saluran lebih sempit, bendung yang memaksa cairan melewati rintangan seperti bendungan dan nozel yang membatasi aliran cairan sebelum jatuh dari nosel. Karena terbatasnya penerapan meter aliran saluran terbuka, bahan konstruksi biasanya terbatas pada yang menargetkan aplikasi ini. Ukurannya berkisar dari beberapa inci hingga puluhan kaki. Biasanya lebih murah untuk membeli meter aliran saluran terbuka kecil dan konstruksi lapangan yang lebih besar (biasanya dengan beton).

Masalah dengan Metode Tradisional Meter Aliran Saluran Terbuka menggunakan Saluran dan Bendungan

Karena metode ini menggunakan perangkat utama, sedimentasi, kotoran, dan puing-puing lainnya sering kali menumpuk di bagian bawah perangkat ini, membuat pengukuran level sangat tidak akurat dan dengan demikian membahayakan akurasi pengukuran aliran keseluruhan. Selain itu, bentuk asli dari perangkat utama ini dapat mengalami keausan seiring waktu yang selanjutnya menyebabkan ketidakakuratan dalam sistem pengukuran aliran keseluruhan. Karena alasan ini, perangkat ini menjadi usang. SmartMeasurementTM tidak akan menawarkan jenis perangkat ini karena alasan sederhana bahwa ada metode yang lebih baik tersedia di pasar.

Metode Pengukuran Kecepatan Area Aliran 

Ada dua jenis metode Area Velocity (AV) untuk mengukur aliran saluran terbuka. Kedua jenis menggunakan teknologi waktu transit atau ultrasonik Doppler. Metode kecepatan area menghitung laju aliran dengan mengalikan luas aliran dengan kecepatan rata-rata. Ini sering disebut sebagai persamaan kontinuitas, Q = AxV, di mana Q adalah aliran, Ax adalah area dibasahi kali aliran V, kecepatan rata-rata aliran aliran.

Teknologi Pengukuran Aliran Ultrasonik Doppler

Pengukuran Aliran Doppler untuk aliran saluran terbuka dirancang untuk merekam komponen kecepatan sesaat pada satu titik dengan frekuensi yang relatif tinggi. Pengukuran aliran dilakukan dengan mengukur kecepatan partikel dalam volume sampel jarak jauh berdasarkan efek pergeseran Doppler. Komponen kecepatan menggunakan teknik ini dikombinasikan dengan pengukuran level dan komputer aliran saluran terbuka menggunakan persamaan manning untuk menghitung pengukuran aliran saluran terbuka benar.

Pengukur aliran Doppler ditempatkan di bagian bawah saluran yang sering kali menjadi kotor sehingga menyebabkan pengukuran aliran yang tidak akurat. Karena teknik Doppler mengukur kecepatan partikel yang menuju sensor, ia hanya mengukur apa yang dilihatnya. Partikel dalam aliran bergerak dengan kecepatan yang berbeda dan sangat kecil kemungkinannya dapat mengukur semua partikel dalam aliran, karenanya tidak mewakili aliran rata-rata dalam aliran dan menyebabkan ketidakpastian dalam pengukuran aliran saluran terbuka secara keseluruhan.

Teknik Pengukuran Aliran Ultrasonik Waktu Transit Tradisional

Ini adalah metode waktu tempuh diferensial di mana pulsa akustik bergerak ke hilir lebih cepat daripada pulsa yang bergerak ke hulu. Ini juga disebut sebagai 'waktu penerbangan': Pulsa akustik yang bergerak secara diagonal melintasi aliran ke arah hilir akan dipercepat dengan komponen kecepatan air sementara, sebaliknya, pulsa akustik yang bergerak secara diagonal ke hulu akan diperlambat oleh kecepatan air. Perbedaan antara waktu penerbangan antara dua transduser berbanding lurus dengan kecepatan 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 pengukuran level dan komputer aliran saluran terbuka menggunakan persamaan manning untuk menghitung pengukuran aliran saluran terbuka benar.

Teknik TT tradisional 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 SmartMeasurement™

Sistem pengukuran aliran saluran terbuka ALSONIC-AVM SmartMeasurementTM adalah meter kecepatan area yang digunakan bersama dengan pemancar tingkat yang disediakan pengguna untuk mengukur laju aliran di saluran terbuka. ALSONIC-AVM, meter aliran saluran terbuka terdiri dari komputer aliran berbasis DSP canggih dan empat transduser dan menggunakan perbedaan waktu transit pulsa suara ultrasonik untuk mengukur kecepatan aliran saluran terbuka. Pulsa ultrasonik 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. ALSONIC-AVM menggunakan "teknologi pengukuran waktu halus" yang dipatenkan di mana sinar ultrasonik meter mampu mengukur kecepatan fluida pada interval waktu Pico-detik. Ini suksesi cepat pengukuran kecepatan memungkinkan pengukuran aliran ultraclean akurat dan bebas drift ke partikel bergerak yang selalu hadir dalam sistem saluran terbuka. Meter aliran saluran terbuka ALSONIC-AVM dapat mengukur hingga 30% partikel berbagai ukuran dalam aliran aliran. Semua sistem pesaing lainnya mengukur pada interval waktu mikro-detik, sehingga meningkatkan kemungkinan kesalahan yang terjadi karena partikel bergerak dalam aliran aliran.

Meter aliran saluran terbuka 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.