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:
Гідростатичний датчик рівня для стічних вод
e.g. JUMO MAERA F27 гідростатичний датчик рівня стічних вод
Гідростатичний рівнемір для води
e.g. гідростатичний датчик рівня 4 20 мА JUMO MAERA S25
Гідростатичний датчик рівня для свердловин
e.g. гідростатичний датчик рівня для питної води JUMO MAERA S28
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, 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.
-
додаткові функції, наприклад, схвалення колишньої зони, як у випадку з Гідростатичний зонд JUMO dTRANS p33.
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.
Крім того, ви можете вибрати гідростатичний датчик рівня з інтегрованим датчиком для вимірювання температури, такі як JUMO MAERA F27.
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.