Jak obliczyć poziom w zbiorniku za pomocą ciśnienia
Poziom w dowolnym zbiorniku można obliczyć na podstawie ciśnienia hydrostatycznego.
Wykrywanie ciśnienia na głowicy nogi hydrostatycznej lub cieczy jest dokładnym i niezawodnym sposobem na przekazanie informacji o wysokości poziomu cieczy w zbiorniku. Opiera się na zasadzie, że woda lub jakakolwiek inna ciecz o znanym ciężarze właściwym wywiera na dnie określone ciśnienie, które wzrasta wraz ze wzrostem poziomu. Chociaż metoda ta jest stosowana przede wszystkim do oznaczania poziomu wody, można ją zmodyfikować w celu pomiaru poziomów innych cieczy, znając ich ciężar właściwy, a także w ciśnieniowych pojemnikach, w których występuje ciśnienie statyczne lub ogólne znany.
Odpowietrzony zbiornik na wodę
Krok 1
Odpowietrzony plastikowy zbiornik na wodę ma ciśnienie na dole.
Zdefiniuj aplikację. W tym przykładzie plastikowy zbiornik do przechowywania wody jest używany do przechowywania wody z kranu do celów awaryjnych. Zbiornik ma 96 cali wysokości. Zbiornik jest uniesiony 6 cali nad ziemią na podkładce, aby umożliwić wydostanie się plastikowej rury z jego dna. Dokładny manometr od zera do 10 funtów na cal kwadratowy (psi) wskazuje dokładnie 3 psi. Na podstawie tych informacji możesz obliczyć poziom.
Krok 2
Konwertuj odczyt manometru 3 psi na ciśnienie w calach (inH2O). Ponieważ 27,71 cali wysokości wody wynosi 1 psi, ciśnienie wynosi 3 psi x 27,71-inH2O / psi = 83,13 inH2O.
Krok 3
Oblicz dokładny poziom wody na podstawie jego S.G. wynoszącego 1,0. Przyjmij przeliczony współczynnik ciśnienia, 83,13 inH2O / 1,0-S.G. = 83,13 cala.
Wyższy ciężar właściwy (1,1 S.G.)
Krok 1
Zbiorniki chemiczne mogą mieć wyższą gęstość właściwą niż woda.
Zdefiniuj wyższy poziom ciężaru właściwego. W tym przypadku ten sam zbiornik nadal odczytuje 3 psi, z tym wyjątkiem, że zawiera roztwór solanki o ciężarze właściwym 1,10. Możesz obliczyć poziom na podstawie wartości ciśnienia z dodatkowymi informacjami.
Krok 2
Przelicz odczyt manometru 3 psi na ciśnienie w calach (inH2O). Ponieważ 27,71 cali wysokości wody wynosi 1 psi, ciśnienie wynosi 3 psi X 27,71 inH2O / psi = 83,13 inH2O.
Krok 3
Popraw odczyt ciśnienia, aby skompensować wyższy ciężar właściwy. Dzieląc odczyt ciśnienia statycznego 83,13 inH2O przez ciężar właściwy 1,1, uzyskuje się poziom w zbiorniku wynoszący 75,57 cali. Niższy obliczony poziom wynika z większej masy cieczy na cal wysokości wywierającej takie samo ciśnienie jak wyższy poziom lżejszej cieczy.
Zbiornik pod ciśnieniem
Krok 1
Stary zbiornik ciśnieniowy z zaokrąglonymi końcówkami ciśnieniowymi.
Zdefiniuj aplikację poziomu. W tym przykładzie zbiornik wody pod ciśnieniem o ciężarze właściwym 1,02 ma dwa dokładne manometry od zera do 10 psi, jeden na górze, a drugi na dole. Jeśli górny ma wartość 4 psi, a dolny 7,5 psi, można obliczyć poziom na podstawie różnicy ciśnień.
Krok 2
Obliczyć ciśnienie na manometrze wyłącznie z powodu poziomu wody. Ponieważ górny manometr nie ma nad nim wody, jego odczyt pochodzi wyłącznie ze statycznego ciśnienia w butli. Odejmowanie odczytu górnej wartości 4 psi od dolnej wartości 7,5 psi daje ciśnienie netto wynikające z poziomu tylko 3,5 psi.
Krok 3
Przelicz odczyt manometru 3,5 psi na ciśnienie w calach (inH2O). Ponieważ 27,71 cali wysokości wody wynosi 1 psi, ciśnienie wynosi 3,5 psi x 27,71-inH2O / psi = 96,985 inH2O.
Krok 4
Oblicz rzeczywisty poziom w zbiorniku, dzieląc ciśnienie w głowicy netto przez ciężar właściwy. Podstawiając wartości, 96,985 inH2O / 1,02 SG = 95,08 cala.
Wskazówka
Zmieniające się temperatury mogą zmieniać odczyty ciężaru właściwego i wpływać na obliczenia poziomu. Pomiar różnicy ciśnień na stałej wysokości można wykorzystać do obliczenia ciężaru właściwego.
Ostrzeżenie
Zbiorniki pod ciśnieniem mogą przekroczyć zakres i uszkodzić oprzyrządowanie ciśnieniowe wrażliwe. Zawsze używaj instrumentów, które wytrzymają nacisk aplikacji.