Szukasz dokładnego i uniwersalnego sposobu na pomiar poziomu cieczy? W tym wpisie blogowym przedstawimy Ci hydrostatyczny pomiar poziomu z wykorzystaniem przetworników ciśnienia, który sprawdzi się w różnych zastosowaniach. Ich solidna obudowa gwarantuje odporność na trudne warunki pracy, a szeroki zakres pomiarowy pozwala na dopasowanie do różnych instalacji przemysłowych. Dowiedz się, jak działa pomiar hydrostatyczny, poznaj różnice między sondami hydrostatycznymi a przetwornikami ciśnienia, a także dowiedz się, który typ przetwornika poziomu wybrać – względny czy bezwzględny. Przeprowadzimy Cię przez pomiar poziomu w zbiornikach wentylowanych i ciśnieniowych, tłumacząc skalowanie sygnału wyjściowego i ustawienie offsetu na praktycznych przykładach. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej!
Istnieje wiele różnych metod pomiaru poziomu cieczy, a wybór odpowiedniej zależy od specyfiki aplikacji. Jedną z najpopularniejszych i uniwersalnych metod jest pomiar ciśnienia hydrostatycznego słupa cieczy. Ciśnienie hydrostatyczne wywierane przez słup cieczy jest proporcjonalne do jego wysokości. Znając gęstość cieczy, można na podstawie zmierzonego ciśnienia obliczyć wysokość słupa, a tym samym poziom cieczy. Innymi słowy, im wyższy słup cieczy, tym większe ciśnienie hydrostatyczne wywiera on na dno zbiornika. Pomiar tego ciśnienia pozwala nam precyzyjnie określić poziom cieczy, niezależnie od jej rodzaju.
Wzór na ciśnienie hydrostatyczne wygląda następująco:
Ciśnienie hydrostatyczne (ph) = gęstość cieczy (ρ) * wysokość słupa cieczy (h) * przyspieszenie ziemskie (g)
Można go zapisać również w następującej formie:
ph = ρgh
Gdzie:
Przykład:
Obliczmy ciśnienie hydrostatyczne na dnie zbiornika wypełnionego wodą o wysokości 10 metrów. Gęstość wody wynosi 1000 kg/m³.
ph = 1000 kg/m³ * 10 m * 9,81 m/s² = 98100 Pa = 0,981 bara
Ciśnienie hydrostatyczne na dnie zbiornika wynosi 0,981 bara.
W celu hydrostatycznego pomiaru poziomu stosuje się sondy hydrostatyczne lub przetworniki ciśnienia. Sondy poziomu są szczególnie przydatne w przypadku zbiorników
wentylowanych lub wód otwartych. Przetworniki ciśnienia to uniwersalne i bardzo dokładne rozwiązanie do pomiaru poziomu cieczy w różnych warunkach, szczególnie w zbiornikach zamkniętych, w ekstremalnych warunkach np. w strefach zagrożonych wybuchem i w przypadku lepkich cieczy. W tym wpisie blogowym skupimy się na przetwornikach ciśnienia i omówimy możliwe rozwiązania pomiarowe z ich wykorzystaniem.
Do hydrostatycznego pomiaru poziomu możemy wykorzystać sondy hydrostatyczne lub przetworniki ciśnienia, zależnie od aplikacji
Przetworniki ciśnienia znajdują szerokie zastosowanie w pomiarze poziomu cieczy w różnych branżach. Ich uniwersalność i dokładność czynią je idealnym rozwiązaniem do wielu aplikacji.
Przykłady zastosowań:
Przemysł chemiczny:
Przemysł spożywczy:
Przemysł farmaceutyczny:
Energetyka:
Wodociągi i kanalizacja:
Przetworniki ciśnienia względnego mogą być używane do pomiaru poziomu cieczy, ale mają pewne ograniczenia. Wahania ciśnienia atmosferycznego, np. z powodu pogody, wpływają na pomiar poziomu cieczy. Zmiana ciśnienia o 1 hPa odpowiada zmianie poziomu wody o 1 cm. W rezultacie, wahania ciśnienia atmosferycznego mogą powodować błędy pomiaru rzędu ±20 cm.
Dodatkowo, przetwornik ciśnienia względnego musi mierzyć ciśnienie hydrostatyczne cieczy i ciśnienie atmosferyczne. W związku z tym, wymagany jest większy zakres pomiarowy, co może prowadzić do większego błędu pomiaru. Podsumowując, w wielu przypadkach lepszym wyborem do pomiaru poziomu cieczy niż przetworniki ciśnienia do pomiaru ciśnienia względnego będą przetworniki ciśnienia absolutnego lub różnicowego.
Pomiar poziomu w zbiornikach wentylowanych za pomocą przetwornika ciśnienia JUMO DELOS SI
W przypadku zamkniętych zbiorników, gdzie ciśnienie nie jest równe ciśnieniu atmosferycznemu, pomiar poziomu wymaga zastosowania specjalnych technik.
Do pomiaru poziomu w zbiornikach zamkniętych stosuje się dwa punkty poboru ciśnienia:
Różnica między tymi dwoma wartościami pozwala na obliczenie poziomu cieczy.
Istnieją dwa sposoby pomiaru różnicy ciśnień:
Przetwornik różnicy ciśnień jest połączony z separatorami membranowymi przewodami kapilarnymi, tworząc zamknięty system. Separatory membranowe są montowane na zbiorniku za pomocą kołnierza.
Ciśnienie hydrostatyczne cieczy wypełniającej kapilary powoduje "ciśnienie wstępne", które należy uwzględnić przy skalowaniu sygnału wyjściowego.
W tym przypadku przetwornik ciśnienia jest zainstalowany pod dolnym punktem poboru ciśnienia.
Wysokość montażu przetwornika nie ma wpływu na pomiar, ponieważ uwzględniane jest ciśnienie hydrostatyczne słupa cieczy.
Przetworniki ciśnienia oferują możliwość dostosowania sygnału wyjściowego do zakresu pomiarowego. Istnieje kilka sposobów na skalowanie:
Podsumowując, pomiar poziomu w zbiornikach zamkniętych wymaga zastosowania specjalnych technik, takich jak pomiar różnicy ciśnień. Istnieje kilka metod pomiaru i skalowania, które pozwalają na dokładny pomiar w różnych warunkach.
Pomiar poziomu w zbiorniku ciśnieniowym z przetwornikiem ciśnienia służącym do pomiaru różnicy ciśnień JUMO dTRANS p20 DELTA
Nazywam się Ewelina Szmit i od kilku lat działam w dziedzinie content marketingu, łącząc moje umiejętności zawodowe z pasją do pisania. Wierzę, że nawet najbardziej techniczne tematy mogą być przedstawione w sposób ciekawy i dostępny dla każdego. Poza pracą, moją kreatywność rozwijam tworząc kolaże z gazet. Czas wolny najchętniej spędzam aktywnie, spacerując z psem lub biegając.
Zachęcamy do pozostawienia swoich komentarzy poprzez formularz znajdujący się poniżej. Zostaną umieszczone w sieci po ich zatwierdzeniu w naszym procesie weryfikacji.
