سطح سنج هیدرواستاتیک چیست و چگونه کار می کند؟

در این مقاله به اصول عملکرد و کاربرد پروب های هیدرواستاتیک می پردازیم. علاوه بر این، ما نکات عملی را در مورد نحوه انتخاب پروب هیدرواستاتیک مناسب برای کاربرد خود به اشتراک می گذاریم.

فشار هیدرواستاتیک چیست؟

فشار هیدرواستاتیک فشاری است که توسط یک ستون مایع بسته به ارتفاع و چگالی آن اعمال می شود. به عبارت ساده تر، فشاری است که در یک عمق مشخص وجود دارد. هر چه عمق بیشتر باشد، فشار هیدرواستاتیک بیشتر است، زیرا وزن مایع تحت تأثیر نیروی رو به پایین (گرانش) افزایش می یابد.

اندازه گیری فشار پارادوکس هیدرواستاتیک

فشار هیدرواستاتیک یک مایع فقط به عمق بستگی دارد. این پارامتر تحت تأثیر اندازه ظرف یا شکل آن نیست. این پدیده “پارادوکس هیدرواستاتیک” نامیده می شود.

اصول کار اندازه گیری سطح مایع هیدرواستاتیک در یک مخزن با پروب هیدرواستاتیک

اندازه گیری فشار در سطح غشای پروب غوطه ور و مربوط به فشار اتمسفر است که توسط یک لوله مویین اندازه گیری می شود. این روش محبوبیت خود را مدیون سادگی و قابلیت اطمینان بالا است.

سطح سنج هیدرواستاتیک چیست؟

سنسور سطح هیدرواستاتیک یک ترنسمیتر فشار شناور است. که برای نظارت بر سطح مایع با اندازه گیری فشار هیدرواستاتیک استفاده می شود.

سنسور سطح آب چگونه کار می کند؟

فشار در سطح دیافراگم غوطه ور کاوشگر و مربوط به فشار اتمسفر است که از طریق یک لوله مویرگی اندازه گیری می شود. این روش محبوبیت خود را مدیون سادگی و قابلیت اطمینان بالا است.

سنسور سطح هیدرواستاتیک معمولاً تغییرات فشار اتمسفر را به طور خودکار جبران می کند، بنابراین فشار اندازه گیری شده تنها فشار مایع را به دلیل وزن مخصوص مایع و فاصله عمودی تا سطح نشان می دهد.

استفاده از سطح سنج هیدرواستاتیک

این روش اندازه گیری به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله غذا و آب و فاضلاب – در تصفیه خانه های فاضلاب و ایستگاه های پمپاژ استفاده می شود. بسته به کاربرد، ما بین کاوشگرهای هیدرواستاتیکی مانند:

مزیت سطح سنج هیدرواستاتیک چیست؟

قابلیت اطمینان بالا

مانیتورینگ سطح با دقت بالا

تماس مستقیم با رسانه

فرآیندهای اندازه گیری تحت تأثیر عواملی مانند آلودگی، فوم و غیره مناسب برای کف سازی یا تاسیسات ظرف قرار نمی گیرند.

مبدل های فشار سطح آب

ویژگی های اضافی مبدل فشار سطح امکان اندازه گیری نه تنها مقدار سطح فعلی، بلکه نظارت بر تغییرات سطح از یک نقطه مرجع دلخواه در محیط (پایش مداوم سطح مایع) را نیز ممکن می سازد.علاوه بر این، از آنجایی که فرستنده سطح هیدرواستاتیکی شناور در زیر سطح آب نصب شده است، هیچ گونه اختلالی در سطح آب، مانند سیل، کاملاً تحت تأثیر قرار نمی گیرد.

چگونه سنسور سطح مایع فشار مناسب را انتخاب کنم؟

برای مخازن باز، مانند مخازن دریچه، چاه ها یا مخازن آب طبیعی یا مصنوعی، از فرستنده های فشار شناور به نام پروب های سطح استفاده کنید. برای مخازن بسته، سنسورهای فشار شناور با دیافراگم فلاش یا فرستنده هایی که می توانند از بیرون به مخزن پیچ شوند، مناسب ترین خواهند بود.

هنگامی که این تصمیم را گرفتید، این چند ویژگی کلیدی را شناسایی کنید:

اتصال فشار (فقط در صورتی که یک مبدل استاندارد نصب شده جانبی باشد) – برای قرار دادن سوراخ رزوه شده در مخزن.

محدوده اندازه گیری – این باید متناسب با سطح مورد اندازه گیری در برنامه انتخاب شود. در مورد مخزن ایستاده، سطح با ارتفاع آن تعیین می شود. در یک مخزن زیرزمینی، باید تصمیم بگیرید که در چه عمقی می خواهید کاوشگر سطح را غوطه ور کنید و محدوده اندازه گیری مناسب را انتخاب کنید. توجه داشته باشید که 10 متر ستون آب مربوط به فشار تقریباً 1000 mbar (1 bar) یا 14.5 psi است.

دقت – دقت استاندارد <0.5٪ خطای احتمالی حداکثر را می دهد. 5 میلی متر در هر متر سطح، در حالی که انواع با بالاترین دقت <0.1٪ دقت حداکثر دارند. 1 میلی متر در هر متر سطح.

اتصال الکتریکی – در یک سنسور استاندارد می توانید یک کانکتور (مانند M12 یا DIN A) یا یک خروجی کابل را انتخاب کنید، در حالی که اگر یک سنسور فشار آب شناور را انتخاب کرده اید، فقط یک کابل یک گزینه در دسترس است.

در مورد کانکتور کابل، باید طول صحیح را انتخاب کنید تا کابل از مبدل به سیستم کنترل و در مورد سنسور شناور، در عمق مناسب باشد.

مواد ساخت – به طور استاندارد، سنسورهای سطح از فولاد ضد زنگ ساخته شده اند، مانند JUMO MAERA S 28، با این حال، برای رسانه های پرکاربرد، ما یک سنسور سطح مایع مقاوم ps ساخته شده از تیتانیوم را توصیه می کنیم، به عنوان مثال. کاوشگر هیدرواستاتیک JUMO MAERA S 29.

حداکثر طول کابل برای پروب هیدرواستاتیک چقدر است؟

هر یک از این کابل‌ها برای پروب‌های هیدرواستاتیک در JUMO در طول‌های استاندارد مختلف، از 5 متر تا 100 متر در دسترس هستند، و همچنین می‌توانند بر اساس نیازهای مشتری شخصی تنظیم شوند.

جبران دمای اندازه گیری سطح هیدرواستاتیک

اگر دمای مایع افزایش یابد، حجم آن افزایش می یابد و باعث افزایش سطح مایع می شود. این پدیده بر دقت نتایج اندازه گیری تأثیر منفی می گذارد. با این حال، اگر اندازه گیری دقیق سطح هیدرواستاتیک در دماهای مختلف سیال مورد نیاز است، برای جلوگیری از خطاهای ناشی از تأثیر دما، توصیه می کنیم یک سنسور اضافی ساده و اقتصادی مانند یک پروب دمای Pt100 نصب کنید.