Penempatan Posisi Transduser Ultrasonik Pada Penampang Pipa untuk Pengukuran Laju Aliran Fluida

https://doi.org/10.22146/ijeis.74151

Lalu Febrian Wiranata(1*)

(1) Politeknik Negeri Bali
(*) Corresponding Author

Abstract


Artikel ini mengulas tentang proses penempatan posisi transduser ultrasonik, untuk mengukur laju aliran fluida dalam pipa. Dimana, proses pemasangan transduser ultrasonik membutuhkan tingkat ketelitian dan akurasi yang baik dalam proses penempatannya. Karena, bila terjadi kesalahan pada proses penempatan dan pemasangan, sangat berdampak pada proses pengukuran laju aliran fluida. Sehingga, perlu adanya kajian terlebih dahulu guna memberikan tingkat akurasi dan presisi yang handal pada pemasangan transduser ultrasonik.  

 Metode yang digunakan dalam penelitian ini merujuk pada proses pembobotan konfigurasi multi-lintasan, serta simulasi kinerja lintasan yang meliputi faktor hidrodinamik (H), faktor sensitifitas orientasi (S) dan faktor rentang orientasi (T). Dimana, setiap pola lintasan dirotasi per 1 derajat  ditiap sudut. Selain itu, terdapat juga fungsi parameter yang digunakan untuk  mencitrakan bentuk profil lintasan pada penampang pipa. Untuk pengujiannya dilakukan menggunakan 7 jenis bentuk konfigurasi lintasan, sehingga didaptkan suatu bentuk paling ideal untuk dapat diimplementasikan [1-3].

Hasil yang diperoleh setelah dilakukan perakalian faktor pembobot (nilai absis) dengan pengujian kinerja lintasan, didapatkan nilai faktor hidrodinamik (H) untuk metode pembobotan Area (1,002), nilai terbaik 1. Faktor sensitifitas orientasi (S), dengan metode pembobotan Area (0,019), dimana hasil terbaik yaitu 0. Sedangkan faktor rentang orientasi (T) 1%, dengan metode pembobotan Area (163,2), nilai terbaik 180.


Keywords


Multi-path Ultrasonic, Fluid Flow, Matlab, Ultrasonic Transducer Position.

Full Text:

PDF


References

L. Kang et al., “A Novel Mathematical Model for Transit-time Ultrasonic Flow Measurement,” in 2019 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), Oct. 2019, pp. 1590–1593. doi: 10.1109/ULTSYM.2019.8925693.

X. Tang, X. Xie, B. Fan, and Y. Sun, “A Fault-Tolerant Flow Measuring Method Based on PSO-SVM With Transit-Time Multipath Ultrasonic Gas Flowmeters,” IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 67, no. 5, pp. 992–1005, May 2018, doi: 10.1109/TIM.2018.2795298.

L. F. Wiranata and I. W. R. Ardana, “Simultaneous Multipath Ultrasonic Flowmeter,” in 2020 IEEE International Conference on Automatic Control and Intelligent Systems (I2CACIS), Jun. 2020, pp. 1–6. doi: 10.1109/I2CACIS49202.2020.9140072.

J. Massaad, D. van Willigen, P. van Neer, N. de Jong, M. Pertijs, and M. Verweij, “Acoustic Design of a Transducer Array for Ultrasonic Clamp-on Flow Metering,” in 2019 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), Oct. 2019, pp. 1133–1136. doi: 10.1109/ULTSYM.2019.8925680.

A. Jäger et al., “Air-coupled 40-KHZ ultrasonic 2D-phased array based on a 3D-printed waveguide structure,” in 2017 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), Sep. 2017, pp. 1–4. doi: 10.1109/ULTSYM.2017.8091892.

C. Tan, Y. Murai, W. Liu, Y. Tasaka, F. Dong, and Y. Takeda, “Ultrasonic Doppler Technique for Application to Multiphase Flows: A Review,” International Journal of Multiphase Flow, vol. 144, p. 103811, Nov. 2021, doi: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2021.103811.

H. Zhang, C. Guo, and J. Lin, “Effects of Velocity Profiles on Measuring Accuracy of Transit-Time Ultrasonic Flowmeter,” Applied Sciences, vol. 9, no. 8, p. 1648, Apr. 2019, doi: 10.3390/app9081648.

H. Zhao, L. Peng, S. A. Stephane, H. Ishikawa, K. Shimizu, and M. Takamoto, “CFD Aided Investigation of Multipath Ultrasonic Gas Flow Meter Performance Under Complex Flow Profile,” IEEE Sensors Journal, vol. 14, no. 3, pp. 897–907, Mar. 2014, doi: 10.1109/JSEN.2013.2290863.

C. Hartmann et al., “Ray-tracing simulation of sound drift effect for multi-path ultrasonic high-velocity gas flow metering,” in 2021 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS), Sep. 2021, pp. 1–4. doi: 10.1109/IUS52206.2021.9593898.

J. Massaad et al., “Measurement of Pipe and Fluid Properties With a Matrix Array-Based Ultrasonic Clamp-On Flow Meter,” IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, vol. 69, no. 1, pp. 309–322, Jan. 2022, doi: 10.1109/TUFFC.2021.3111710.

J. L. Rose, Ultrasonic Guided Waves in Solid Media. Cambridge University Press, 2014.

P. L. M. J. van Neer et al., “Optimization of acoustic coupling for bottom actuated scattering based subsurface scanning probe microscopy,” Review of Scientific Instruments, vol. 90, no. 7, p. 073705, Jul. 2019, doi: 10.1063/1.5097387.



DOI: https://doi.org/10.22146/ijeis.74151

Article Metrics

Abstract views : 234 | views : 277

Refbacks

  • There are currently no refbacks.




Copyright (c) 2022 IJEIS (Indonesian Journal of Electronics and Instrumentation Systems)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.



Copyright of :
IJEIS (Indonesian Journal of Electronics and Instrumentations Systems)
ISSN 2088-3714 (print); ISSN 2460-7681 (online)
is a scientific journal the results of Electronics
and Instrumentations Systems
A publication of IndoCEISS.
Gedung S1 Ruang 416 FMIPA UGM, Sekip Utara, Yogyakarta 55281
Fax: +62274 555133
email:ijeis.mipa@ugm.ac.id | http://jurnal.ugm.ac.id/ijeis



View My Stats1
View My Stats2