У цій статті ми розглянемо принцип дії та застосування гідростатичних зондів. Крім того, ми ділимося практичними порадами про те, як правильно вибрати гідростатичний зонд для вашого застосування. Читайте далі!
Що таке гідростатичний тиск?
Гідростатичний тиск це тиск, який чинить стовп рідини залежно від його висоти та густини. Простіше кажучи, це тиск, що переважає на даній глибині. Чим більша глибина, тим більший гідростатичний тиск, тому що вага рідини збільшується під дією низхідної сили (гравітації).
Вимірювання гідростатичного тиску - парадокс
Гідростатичний тиск рідини залежить тільки від глибини. На цей параметр не впливають ні розмір контейнера, ні його форма. Це явище називається "гідростатичним парадоксом".
Вимірювання гідростатичного рівня в резервуарі
Гідростатичний зонд - принцип роботи
Тиск вимірюється на рівні діафрагми зануреного зонда і співвідноситься з атмосферним тиском, який вимірюється за допомогою капілярної трубки. Цей метод завдячує своїй популярності простоті та високій надійності.
Гідростатичний рівнемір - як він працює?
Що таке гідростатичний тиск?
Гідростатичний тиск це тиск, який чинить стовп рідини залежно від його висоти та густини. Простіше кажучи, це тиск, що переважає на даній глибині. Чим більша глибина, тим більший гідростатичний тиск, тому що вага рідини збільшується під дією низхідної сили (гравітації).
Вимірювання гідростатичного тиску - парадокс
Гідростатичний тиск рідини залежить тільки від глибини. На цей параметр не впливають ні розмір контейнера, ні його форма. Це явище називається "гідростатичним парадоксом".
Гідростатичне вимірювання рівня рідини в резервуарі
Що таке гідростатичний рівнемір?
Гідростатичний датчик рівня - занурювальний перетворювач тиску. Використовується для контролю рівня рідини шляхом вимірювання гідростатичного тиску.
Як працює датчик рівня води?
Тиск вимірюється на рівні зануреної діафрагми зонда і пов'язані з атмосферним тиском, який вимірюється через капілярну трубку. Своєю популярністю цей метод завдячує простоті та високій надійності.
Гідростатичний датчик рівня зазвичай компенсує атмосферний тиск змінюється автоматично, Таким чином, виміряний тиск відображає лише тиск рідини, зумовлений питомою вагою рідини та вертикальною відстанню до поверхні.
Застосування гідростатичного рівнеміра
Цей метод вимірювання є широко використовується у різних галузях промисловості, включаючи харчову, а також у водопровідно-каналізаційному господарстві - на очисних спорудах і насосних станціях. Залежно від сфери застосування розрізняють такі гідростатичні зонди, як:
Для гідростатичного вимірювання рівня використовується гідростатичний зонд. Він встановлюється або опускається на певну глибину (нульовий рівень). Датчик тиску води через гідростатичний парадокс вимірює не весь об'єм резервуара, а лише вертикальний стовп рідини безпосередньо над ним. Якщо відома питома вага рідини, значення тиску можна розрахувати як відстань від нульового рівня, на якому знаходиться датчик, до поверхні рідини.
У чому перевага гідростатичного рівня?
висока надійність
високий рівень точності моніторингу
прямий контакт із середовищем
на процеси вимірювання не впливають такі фактори, як забруднення, піна тощо - придатні для встановлення на пінопластові або посудини
Перетворювачі тиску рівня води - додаткові можливості
Перетворювачі тиску дозволяють вимірювати не тільки поточне значення рівня, але і відстежувати зміни рівня від довільної точки відліку в середовищі (безперервний контроль рівня рідини).
Крім того, оскільки занурювальні гідростатичні рівнеміри встановлюються під поверхнею води, вони абсолютно не схильні до впливу будь-яких збурень на водну поверхню, наприклад, при затопленні.
Як правильно вибрати датчик рівня рідини під тиском?
Для відкритих резервуарів, такі як вентиляційні труби, колодязі, природні або штучні водойми, використовувати занурювальні датчики тиску так звані датчики рівня. Для закритих резервуарів, занурювальні датчики тиску зі змивною діафрагмою або передавачі, які можна прикрутити до бака ззовні буде найбільш доречним.
Після того, як ви прийняли це рішення, визначте ці кілька ключових особливостей:
напірне з'єднання (тільки якщо це стандартний датчик з боковим кріпленням) - для встановлення в різьбовий отвір у резервуарі.
діапазон вимірювання – слід вибирати відповідно до рівня, який потрібно виміряти в даному застосуванні. У випадку окремо стоячого резервуара рівень визначається його висотою. У підземному резервуарі потрібно вирішити, на яку глибину ви хочете занурити рівнемір, і вибрати відповідний діапазон вимірювання. Зверніть увагу, що 10 метрів водяного стовпа відповідає тиску приблизно 1 000 мбар (1 бар) або 14,5 фунтів на квадратний дюйм.
точність – стандартна точність <0,5% дає можливу похибку макс. 5 мм на метр рівня, в той час як варіанти з найвищою точністю <0,1% матимуть похибку макс. 1 мм на метр рівня.
електричне підключення – у стандартному датчику ви можете вибрати або роз'єм (наприклад, M12 або DIN A), або кабельний вихід, тоді як якщо ви вибрали занурювальний датчик тиску води, доступним варіантом є лише кабель.
У випадку кабельного роз'єму вам потрібно буде вибрати правильну довжину, щоб кабель від датчика до системи керування і, у випадку занурювального датчика, знаходився на правильній глибині.
матеріал виготовлення – cСтандартно датчики рівня виготовляються з нержавіючої сталі, наприклад JUMO MAERA S 28, однак, для вимогливих середовищ ми рекомендуємо стійкий датчик рівня рідини ps, виготовлений з титану, наприклад Гідростатичний зонд JUMO MAERA S 29.
Гідростатичне вимірювання рівня - температурна компенсація
Якщо температура рідини підвищується, вона збільшується в об'ємі, що призводить до підвищення рівня рідини. Це явище негативно впливає на точність результатів вимірювання. Однак, якщо потрібне точне вимірювання гідростатичного рівня при різних температурах рідини, то, щоб запобігти помилкам, пов'язаним з впливом температури, необхідно, ми рекомендуємо встановити простий і економічний додатковий датчик, наприклад, датчик температури Pt100.
JUMO пропонує широкий асортимент гідростатичних датчиків для безперервного контролю рівня рідини. Зв'яжіться з нами - наші фахівці підберуть пристрій для вашого застосування.
Гідростатичне вимірювання рівня використовується, зокрема, в харчовій промисловості
m
landscape
Як працює гідростатичне вимірювання рівня?
Для гідростатичного вимірювання рівня використовується гідростатичний зонд. Він встановлюється або опускається на певну глибину (нульовий рівень). Датчик тиску води, через гідростатичний парадокс, вимірює не весь об'єм резервуара, а лише вертикальний стовп рідини безпосередньо над ним. Якщо відома питома вага рідини, значення тиску можна розрахувати як відстань від нульового рівня, на якому знаходиться датчик, до поверхні рідини.
У чому перевага гідростатичного рівня?
висока надійність
високий рівень точності моніторингу
прямий контакт із середовищем
на процеси вимірювання не впливають такі фактори, як забруднення, піна тощо - придатні для встановлення на пінопластові або посудини
Перетворювачі тиску рівня води - додаткові можливості
Перетворювачі тиску дозволяють вимірювати не тільки поточне значення рівня, але і відстежувати зміни рівня від довільної точки відліку в середовищі (безперервний контроль рівня рідини).
Крім того, оскільки занурювальні гідростатичні рівнеміри встановлюються під поверхнею води, вони абсолютно не схильні до впливу будь-яких збурень на водну поверхню, наприклад, під час повені.
Схема підключення пристроїв відображення результатів вимірювань
m
landscape
Як правильно вибрати датчик рівня рідини під тиском?
Для відкритих резервуарів, такі як вентиляційні труби, колодязі, природні або штучні водойми, використовувати занурювальні датчики тиску так звані датчики рівня. Для закритих резервуарів, занурювальні датчики тиску зі змивною діафрагмою або передавачі, які можна прикрутити до бака ззовні буде найбільш доречним.
Після того, як ви прийняли це рішення, визначте ці кілька ключових особливостей:
напірне з'єднання (тільки якщо це стандартний датчик з боковим кріпленням) - щоб відповідати різьбовому отвору в резервуарі.
діапазон вимірювання – слід вибирати відповідно до рівня, який потрібно виміряти в даному застосуванні. У випадку окремо стоячого резервуара рівень визначається його висотою. У підземному резервуарі потрібно вирішити, на яку глибину ви хочете занурити рівнемір, і вибрати відповідний діапазон вимірювання. Зверніть увагу, що 10 метрів водяного стовпа відповідає тиску приблизно 1 000 мбар (1 бар) або 14,5 фунтів на квадратний дюйм.
точність – стандартна точність <0,5% дає можливу похибку макс. 5 мм на метр рівня, тоді як варіанти з найвищою точністю <0,1% матимуть похибку макс. 1 мм на метр рівня.
електричне підключення – У стандартному датчику ви можете вибрати або роз'єм (наприклад, M12 або DIN A), або кабельний вихід, тоді як якщо ви вибрали занурювальний датчик тиску води, доступний тільки кабель.
У випадку кабельного роз'єму вам потрібно буде вибрати правильну довжину, щоб кабель від датчика до системи керування і, у випадку занурювального датчика, знаходився на правильній глибині.
матеріал виготовлення – Стандартно датчики рівня виготовляються з нержавіючої сталі, наприклад JUMO MAERA S 28, однак, для вимогливих середовищ ми рекомендуємо стійкий датчик рівня рідини ps, виготовлений з титану, наприклад Гідростатичний зонд JUMO MAERA S 29.
Гідростатичний рівнемір JUMO MAERA S 28 у застосуванні
m
landscape
Гідростатичне вимірювання рівня - температурна компенсація
Якщо температура рідини підвищується, вона збільшується в об'ємі, що призводить до підвищення рівня рідини. Це явище негативно впливає на точність результатів вимірювання. Однак, якщо потрібне точне вимірювання гідростатичного рівня при різних температурах рідини, то, щоб запобігти помилкам, пов'язаним з впливом температури, необхідно, ми рекомендуємо встановити простий і економічний додатковий датчик, наприклад, датчик температури Pt100.
Welche maximale Länge hat ein hydrostatisches Sondenkabel?
Jedes der aufgeführten hydrostatischen Sondenkabel bei JUMO ist in verschiedenen Standardlängen von 5 m bis 100 m erhältlich, kann aber auch auf individuelle Kundenwünsche zugeschnitten werden, z.B. im Bereich von 0-2 m.
Датчики рівня рідини JUMO
JUMO пропонує широкий асортимент гідростатичних датчиків для безперервного контролю рівня рідини. Зв'яжіться з нами - наші фахівці підберуть пристрій для вашого застосування.
Hydrostatische Sonden mit PZH-Zulassung
Die PZH-Zulassung ist ein Zertifikat, das bestätigt, dass eine hydrostatische Sonde den Sicherheits- und Qualitätsstandards für Trinkwasser und die öffentliche Gesundheit entspricht. Dies ist wichtig für Geräte, die im Zusammenhang mit Trinkwasser oder anderen Flüssigkeiten, die die menschliche Gesundheit beeinträchtigen können, eingesetzt werden. Auf Anfrage senden wir Ihnen das aktuelle PZH-Zertifikat für unsere hydrostatischen Sonden zu.
