Dziś jest piątek, 18 październik 2019 r.
Energoelektronika.pl na stronach Facebook REKLAMA MAPA SERWISU KONTAKT
Strona główna Załóż konto Artykuły branżowe Katalog firm Seminaria FAQ Kalendarium Słownik Oferta
Wyszukaj
1USD 3.8638 -0.76% 1EUR 4.2849 -0.28% 1GBP 4.9456 -0.31%
Zaloguj się
Login (adres e-mail):
Haslo:
  Rejestracja
  Zapomniałem hasła
Reklama

Aktualności
Przed nami 32. edycja targów ENERGETAB 2019
więcej
32 edycja targów Energetab 2019 juz za cztery tygodnie
więcej
Cykl szkoleń z zakresu programowania sterowników SIMATIC S7-300, S7-1200
więcej
Siemensa buduje fabrykę dla Przemysłu 4.0 w Polsce
więcej

Zobacz archiwum

Kalendarium
23 październik 2019
LUMENexpo Targi Techniki Świetlnej  
więcej
29 październik 2019
73. edycja Seminarium dla Służb Utrzymania Ruchu  
więcej
Newsletter
Jeżeli chcesz otrzymywać aktualne informacje o wydarzeniach w branży.
Podaj e-mail do subskrypcji:


Artykuły branżowe
21 sierpień 2013.

Sprawdzona metoda

Sprawdzona metoda

Podstawy hydrostatycznej techniki pomiaru poziomu cieczy

W dzisiejszych czasach użytkownik przemysłowych czujników poziomu cieczy może dowolnie wybierać z niezliczonych rodzajów technik pomiarowych i alternatywnych produktów przeznaczonych do wyposażenia punktów pomiaru poziomu cieczy. Od wielu już lat hydrostatyczna technika pomiaru ciśnienia uchodzi za fundamentalną zasadę wykorzystywaną przy stałych pomiarach poziomu cieczy.

Hydrostatyczne czujniki ciśnienia służą do pomiaru poziomu lub wysokości napełnienia cieczy. Hydrostatyczny pomiar ciśnienia pozwala dokonać pomiaru poziomu cieczy ze względu na hydrostatyczne działanie płynów o swobodnym przepływie. Podstawowym warunkiem hydrostatycznego pomiaru poziomu cieczy jest tzw. "paradoks hydrostatyczny". Paradoks ten opiera się na zasadzie, iż ciśnienie hydrostatyczne mierzone w punkcie pomiarowym baku lub zbiornika jest proporcjonalne wyłącznie do wysokości napełnienia cieczy, bez względu na kształt i objętość zbiornika. Ponieważ ciśnienie hydrostatyczne jest niezależne od objętości i kształtu zbiornika, może być ono bezpośrednio wykorzystywane do pomiaru poziomu cieczy, jednak aby wykorzystać tę wartość do ustalenia ilości cieczy w zbiorniku, należy ją odpowiednio przetworzyć. Na podstawie zmierzonego poziomu cieczy można w oparciu o tzw. tabelę linearyzacji obliczyć ilość płynu znajdującego się aktualnie w zbiorniku. Na podstawie ustalonych par wartości dotyczących ciśnienia i ilości cieczy można utworzyć krzywą, która zobrazuje użytkownikowi odpowiednią objętość napełnionej cieczy w odniesieniu do każdego zmierzonego ciśnienia hydrostatycznego. Zwykle tego rodzaju obliczenia przeprowadza się w sterowniku PLC, aby użytkownik mógł bezpośrednio na ekranie zobaczyć aktualną ilość napełnionej cieczy w zbiorniku .

Otwarte lub zamknięte zbiorniki

W hydrostatycznych pomiarach poziomu cieczy w zbiornikach otwartych lub napowietrzonych dochodzi do stałego wyrównywania ciśnienia powietrza otoczenia z fazą gazową znajdującą się ponad poziomem cieczy. Z tego względu ciśnienie otoczenia, które "siłą ciężkości" działa na medium, zawsze odpowiada również ciśnieniu otoczenia działającemu na cały układ, łącznie z czujnikiem poziomu cieczy. Jeśli w tej sytuacji zamontujemy czujnik ciśnienia z przetwornikiem do pomiaru ciśnienia względnego, a więc czujnik z ciśnieniem otoczenia wyrównanym do ciśnienia w zbiorniku lub czujnik napowietrzony, to czujnik ten "samoczynnie" wyrówna wpływ ciśnienia otoczenia na pomiar poziomu cieczy. Oznacza to, że czujnik ciśnienia względnego umieszczony w napowietrzonych zbiornikach i bakach całkowicie "wyrówna" ciśnienie powietrza dociskające ciecz wykorzystując do tego pomiar poziomu cieczy. Tym samym ciśnienie hydrostatyczne odpowiada wyłącznie wysokości, do której napełniono zbiornik cieczą. Pomiar poziomu cieczy w hermetycznie i gazoszczelnie zamkniętych zbiornikach wykorzystywa-nych często w przemyśle chemicznym wymaga kompensacji ciśnienia fazy gazowej zamkniętej w przestrzeni nad cieczą. Zamknięte ciśnienie fazy gazowej działa jako dodatkowa siła ciężkości na ciecz i fałszuje wynik hydrostatycznego pomiaru ciśnienia na spodzie zbiornika. Z tego względu, wpływ ciśnienia fałszującego wynik pomiarowy należy wyrównać za pomocą dodatkowego pomiaru ciśnienia fazy gazowej. Często stosuje się zatem drugi czujnik ciśnienia służący do pomiaru ciśnienia gazu. Wykorzystywany w ten sposób czujnik przeprowadza w zasadzie pomiar ciśnienia różnicowego, polegający na zsumowaniu dwóch odrębnych pomiarów ciśnienia.

Zalety i ograniczenia

Hydrostatyczny pomiar ciśnienia i poziomu cieczy nieustannie cieszy się dużym uznaniem, m. in. dzięki wysokiej wytrzymałości, sprawności i łatwemu montażowi urządzenia. Najważniejsze zalety i ograniczenia w porównaniu do alternatywnych metod pomiarowych:

- sprawdzona technika pomiaru o wysokim stopniu sprawności
- metoda pomiarowa o wysokiej wytrzymałości, niepodatna na działanie czynników zakłócających, np. pyłu, piany, oparów, osadów, zanieczyszczeń
- na pomiar nie mają wpływu właści-wości fizyczne, jak np. przewodność
- pomiar poziomu cieczy jest niezależny od geometrii zbiornika i obudowy
- prosty montaż dzięki sondom zanurzeniowym i konwencjonalnym czujnikom ciśnienia
- duży wybór alternatywnych opcji montażowych i metod pomiarowych
- nie nadaje się do pomiaru ciał stałych
- do przeprowadzenia precyzyjnego pomiaru konieczna jest stała gęstość lub pomiar gęstości medium
Autor: Inż. dypl. (licencj.) Enrico Bos-sart,
menedżer produktu,
WIKA Alexan-der Wiegand SE & Co. KG, Klingenberg
Źródło: WIKA Polska
O nas  ::  Regulamin  ::  Polityka prywatności (Cookies)  ::  Reklama  ::  Mapa stron  ::  FAQ  ::  Kontakt
Ciekawe linki: www.klimatyzacja.pl  |  www.strony.energoelektronika.pl  |  promienniki podczerwieni
Copyright © Energoelektronika.pl