Гідростатичний (метод вимірювання рівня) - це

Гідростатичний (метод вимірювання рівня)

Гідростатичний метод вимірювання рівня -метод заснований на вимірюванні гідростатичного тиску стовпа рідини за формулою P = ρgh, де P-тиск, ρ-щільність, g -прискорення вільного падіння, h - висота стовпа рідини. Для вимірювання гідростатичним методом рівня рідини в ємності використовують гідростатичні датчики рівня (гідростатичний рівнемір)

Гідростатичний рівнемір (гідростатичний датчик рівня) - прилад, що вимірює рівень рідини в ємності методом вимірювання гідростатичного тиску стовпа рідини за формулою h = P / ρg, де P-тиск, ρ-щільність, g -прискорення вільного падіння, h - висота стовпа рідини. Головне достоїнство гидростатических рівнемірів це висока точність при відносно невисокій вартості і простоті конструкції. Гідростатичним методом, за допомогою гідростатичного датчика рівня, можна вимірювати об'єм рідини. Для циліндричних і параллелепіпедообразних ємностей використовують формулу V = S * h, де V -об'ём, S - площа підстави, h - висота. Для конусоподібних ємностей V = ⅓ π (h2 3 -h1 3) / tg 2 a. Для ємностей складних конфігурацій ємність необхідно «розділити» на частини і розраховувати за формулами для параллепіпед, циліндра і конуса. При цьому слід враховувати, що чим більше площа поверхні рідини, тим вище похибка.

Типи гидростатических датчиків рівня

Існують два основних типи ДДУ поділюваних по типу приєднання: заглибні і врізні. Умовно можна виділяти так само гідростатичні рівнеміри виходячи з властивостей вимірюваного середовища. Для середовищ неагресивних до нержавіючої сталі, агресивних середовищ і пульпообразних середовищ. Хімічні властивості вимірюваного середовища, а для харчових і фармацевтичних виробництв - гігієнічні вимоги до обладнання, - обумовлюють значні конструкційні особливості гидростатических рівнемірів, вимагаючи виконання корпусу, мембрани і ущільнювачів з відповідних матеріалів.

Особливості застосування гідростатичних рівнемірів

При виборі методу вимірювання рівня гідростатичним рівнеміром слід враховувати такі особливості їх застосування.

  1. Так як гідростатичний тиск залежить від величини рівня і щільності рідини, то коректне вимір можливо тільки для рідин з постійною щільністю.
  2. ДДУ - датчики надлишкового тиску, тому необхідна зв'язок сенсора з атмосферою. У датчиків надлишкового тиску вимірюється середовище (Pср) і атмосферний тиск (Pатм бак) діють з одного боку чутливого елемента і тільки атмосферний тиск (Pатм) - з іншого. Для відкритих ємностей, Pатм = Pатм бак. Таким чином, атмосферний тиск в баку компенсується атмосферним тиском поза ним і датчик вимірює тільки Pср (тиск середовища).
  3. Для подачі атмосферного тиску в корпус заглибні датчика рівня застосовується спеціальний кабель, який крім сигнальних ліній несе ще й порожню трубку, захищену на зворотному кінці повітропроникним, але водонепроникним фільтром. Корпус погружного датчика повітропроникний і повинен бути водонепроникний (ступінь пиловологозахисту IP 68). Довжина кабелю повинна бути більше максимального рівня рідини в ємності, далі сигнал можна передавати і звичайним кабелем. У ДДУ застосовують спеціальні рішення для забезпечення проникності корпусу для повітря.
  4. Для повністю закритих ємностей, де створюється надлишковий тиск (Різб) між кришкою ємності і рідиною, найбільш оптимальним буде застосування гідростатичних датчиків диференціального тиску. У цьому випадку, за допомогою спеціального капіляра необхідно пов'язувати датчик диференціального тиску з областю надлишкового тиску ємності. Датчики надлишкового тиску встановлювати не рекомендується, так як при наявності надлишкового тиску показання приладу будуть некоректними, а дуже високий тиск між рідиною і кришкою ємності може вивести прилад із ладу. Це пов'язано з тим, що конструктивні особливості датчика надлишкового тиску не дозволяють приєднати капіляр до сенсора, а сенсор датчика надлишкового тиску в свою чергу, в більшості випадків, не розрахований на високі статичні тиску які створюються під кришкою ємності.
  5. При монтажі гидростатических рівнемірів, щоб уникнути впливу підвищеного тиску при закачуванні рідини, так як струмінь насоса може створювати область підвищеного тиску, датчики треба встановлювати на максимальному видаленні від джерела турбулентності.

Схожі статті