EN
Berita
Panduan Pengukuran Meter Aliran
Time : 2025-08-14
Pendahuluan
Aliran merujuk kepada isipadu bendalir yang melalui satu titik tertentu dalam satu unit masa. Dalam pengukuran sumber air, aliran biasanya diukur dalam unit seperti kaki padu sesaat (cfs), meter padu sesaat (cms), gelen seminit (gpm), atau unit serupa lainnya. Pengukuran aliran yang tepat adalah sangat kritikal dalam pelbagai aplikasi seperti kawalan sistem, pengebilan, dan rekabentuk kejuruteraan. Artikel ini menggariskan beberapa kaedah pengukuran aliran yang biasa digunakan serta menyediakan maklumat latar belakang yang berkaitan.
Persamaan Kesinambungan untuk Aliran
Dalam keadaan stabil (iaitu, tidak berubah mengikut masa), prinsip kesinambungan menyatakan bahawa air yang memasuki satu hujung paip mesti keluar dari hujung paip yang satu lagi. Persamaan kesinambungan dinyatakan sebagai:
Aliran = Halaju × Luas Keratan Rentas
Dalam keadaan stabil, hasil darab halaju dan luas keratan rentas kekal malar pada sebarang titik di sepanjang paip. Sebagai contoh, jika halaju diukur pada 10 kaki sesaat dan luas keratan rentas adalah 10 kaki persegi, kadar alirannya akan menjadi 10 × 10 = 100 kaki kiub sesaat.
Kaedah Pengukuran Aliran Saluran Terbuka
Kaedah Anggaran Visual
Pendekatan asas ini melibatkan penganggaran aliran dengan menilai secara visual halaju dan luas keratan rentas. Sebatang pembaris boleh meningkatkan ketepatan pengukuran luas, manakala jam randik boleh digunakan untuk mengukur masa serpihan yang terapung melalui jarak tertentu bagi menganggarkan halaju.
Aplikasi: Situasi aliran rendah atau anggaran dalam urutan magnitud yang kasar.
Kaedah Kedalaman-ke-Aliran (Persamaan Manning)
Apabila geometri saluran dan kecerunannya diketahui serta alirannya sekata, persamaan Manning mengira aliran menggunakan pengukuran kedalaman. Formula ini menghubungkaitkan halaju dengan kedalaman, kecerunan, dan pekali kekasaran Manning (n).
Nota: Tidak sesuai untuk aliran berubah secara beransur (contoh: air balik di hulu empangan). Kaedah ini kerap digunakan oleh Suruhanjaya Geologi Amerika Syarikat (USGS), dengan menggunakan model hidraulik untuk menubuhkan hubungan tahap-pengaliran.
Peranti Pengukuran Utama
Struktur seperti saluran atau longkang memaksa aliran melalui kedalaman kritikal, mencipta hubungan satu-ke-satu antara kedalaman dan aliran.
Kelebihan: Pengukuran tanpa sentuhan, kebolehpercayaan tinggi.
Kekurangan: Kehilangan tekanan berpotensi. Dianggap sebagai kaedah saluran terbuka yang paling tepat.
Meter Keluasan-Halaju (Meter AV)
Meter ini mengukur kedalaman (ditukar kepada keluasan) dan halaju (melalui ultrasound Doppler atau penjejakan permukaan optik) untuk mengira aliran menggunakan persamaan kesinambungan. Jenama biasa termasuk ISCO, ADS, dan Hach (meter Sigma dan Marsh-McBirney).
Aplikasi: Pemantauan sementara sistem perparitan.
Kekurangan: Memerlukan pencelupan sensor, penyelenggaraan kerap, dan memberi ketepatan yang lebih rendah berbanding peranti utama.
Meter Aliran Masa Lalu
Dikembangkan untuk paip besar dalam industri petroleum, ini menggunakan masa laluan gelombang ultrasonik di antara sensor untuk mengira halaju.
Kelebihan: Ketepatan tinggi melalui pengimejan halaju keratan rentas.
Kekurangan: Kos yang lebih tinggi disebabkan pemasangan yang kompleks.
Kaedah Pengukuran Aliran Paip Penuh
Meter Venturi
Menggunakan kesan Venturi—mengekang aliran untuk mencipta kejatuhan tekanan bagi pengukuran melalui prinsip Bernoulli.
Aplikasi: Air bersih; air kotor berisiko menyumbat port tekanan.
Pemeter Aliran Turbin
Peranti mekanikal yang mengukur aliran melalui kelajuan putaran turbin.
Had: Sesuai hanya untuk air bersih; bahan pepejal dalam air kotor boleh memjamkan turbin.
Meter Aliran Magnetik
Beroperasi berdasarkan hukum induksi Faraday, mengesan voltan yang diaruhkan oleh pergerakan bendalir melalui medan magnet.
Kelebihan: Tiada kehilangan kepala tambahan; kini tersedia untuk penggunaan saluran terbuka.
Kesimpulan
Setiap kaedah mempunyai kelebihan, batasan, dan tahap ketepatan yang unik. Pemilihan teknik yang sesuai bergantung kepada keperluan aplikasi tertentu. Alat analitik berasaskan awan boleh meningkatkan pemprosesan data dan penilaian prestasi untuk meter aliran.
