Alat Ukur Aliran Menggunakan Venturi Meter

Telah sedikit kami singgung pada artikel sebelumnya bahwa venturi meter menjadi salah satu bentuk aplikasi penggunaan dari alat ukur tekanan. Lebih tepatnya, venturi meter adalah gabungan dari venturi effect dengan alat ukur tekanan. Venturi meter adalah salah satu bentuk alat ukur aliran yang dapat digunakan pada berbagai bidang. 

Sebenarnya, alat atau instrumen untuk mengukur aliran fluida ada beberapa macam. Antara lain adalah Orifice Flow Meter, Flow Nozzle, Elbow Meter, Pitot Tube & Annubar, dan lain sebagainya. Namun pada kesempatan kali ini akan kita bahas alat ukur aliran fluida dengan menggunakan venturi meter.

Venturi Effect
(Source: wikipedia.org)

Efek venturi terjadi pada sebuah aliran fluida yang mengalami kenaikan velocity seiring dengan penurunan luas penampang aliran, hal tersebut diiringi juga dengan terjadinya penurunan tekanan statis (static pressure) fluida tersebut. Hal tersebut sesuai dengan hukum aliran fluida dinamik, kecepatan aliran fluidaharus naik apabila terdapat restriksi pada pipa untuk memenuhi Hukum Kontinuitas, sedangkan besar tekanan harus turun untuk memenuhi Hukum Konservasi Mekanika Energi.
Menggunakan persamaan Bernoulli untuk kondisi khusus aliran fluidaincompressible, berikut adalah persamaan penurunan tekanan pada venturi meter:

Dimana ρ adalah massa jenis fluida, v₁ adalah kecepatan fluida yang lebih lambat, dan v₂ adalah kecepatan fluida yang lebih tinggi. Persamaan ini hanya dapat digunakan pada aliran fluida yang tidak mampu mampat, dan tidak terjadi perubahan massa jenis.
Dalam sistem kontrol otomatis, melalui venturi meter didapatkan nilai tekanan di dua bagian venturi, yang selanjutnya dihubungkan dengan transmitter. Transmitter tersebut mengubah sinyal tekanan menjadi sinyal arus listrik, dan sistem kontrol data akan mengubah besaran arus yang ada tersebut menjadi besar aliran sesuai dengan standard yang sudah ditentukan.

Transmitter Venturi Flow

Gambar berikut adalah penggunaan Venturi Meter pada sebuah PLTU, untuk mengukur debit aliran udara panas yang akan masuk ke Pulverizer. Perhatikan tanda lingkaran merah dan biru, mereka adalah titik ambil sample tekanan statis dari aliran udara yang ada. Pada sistem ini, digunakan tiga titik sample pada sisi luas penampang kecil dan tiga juga di sisi luas penampang yang lebar. Sedangkan garis hijau adalah arah aliran udara di dalam venturi meter tersebut. 

Aplikasi Venturi Meter