ما هو مبدأ الهيدروستاتيكي؟
الهيدروستاتيكي هو علم يتعامل مع خصائص الفراغ والسائل والبخار.
يعتمد هذا الانضباط على عمل الضغط الذي يمارسه السائل على سطحه لتحديد الارتفاعات أو الأحجام المعنية.
تم تطوير مبدأ الهيدروستاتيكي في القرن السادس عشر من قبل عالم رياضيات إيطالي يدعى إيفانجليستا توريسيلي (1608-1647). هذا هو أحد الأسس الأساسية للمكونات الهيدروليكية.
ما هو مستشعر المستوى الهيدروستاتيكي؟
تقيس مستشعرات المستوى الهيدروستاتيكي الضغط الهيدروستاتيكي ، والذي يتناسب مع ارتفاع السائل المقاس.
يتكون من خلية قياس الضغط ، يتفاعل غشاء الفولاذ المقاوم للصدأ للمستشعر أو الحجاب الحاجز للمواد الأخرى مع التغيرات في المستوى.
يتم تحويل القوة التي يمارسها الحجاب الحاجز بواسطة مستشعر المستوى إلى إشارة خرج كهربائية تناظرية.
ما هي طريقة حساب قياس المستوى الهيدروستاتيكي؟
يمكن كتابة العلاقة بين ارتفاع h للسائل والضغط الهيدروستاتيكي P في سائل عند السكون والضغط الجوي على النحو التالي:
- g = 9.81 م / ث 2 ، ثابت ، تسارع جاذبية الأرض (عند مستوى سطح البحر) ؛
- ρ = كثافة السائل ؛
- ح = ارتفاع السائل.
يتناسب الضغط الذي يقيسه جهاز الإرسال مع عمود السائل. على سبيل المثال ، لقياس مستوى الماء في الخزان ، يختلف الضغط بمقدار 100 ملي بار لكل متر من عمود الماء. بالنسبة لارتفاع الخزان البالغ 12 مترا ، يقيس مستشعر المستوى ضغطا على الحجاب الحاجز للمستشعر يبلغ 1.2 بار نسبيا.
كيف يعمل قياس المستوى الهيدروستاتيكي: مبدأ القياس؟
قياس المستوى الهيدروستاتيكي هو عملية تحديد ارتفاع السائل باستخدام الضغط الهيدروستاتيكي الذي يمارسه السائل على سطحه.
كلما ارتفع مستوى السائل ، زاد الضغط المقاس المطبق على الغشاء. هناك طريقتان مختلفتان لقياس المستوى الهيدروستاتيكي.
طرق قياس الضغط النسبي والضغط التفاضلي.
يضمن مستشعر ضغط القياس قياس الضغط الساكن في موضع منخفض للخزان. ثم يتم تحويل هذا الضغط إلى ارتفاع باستخدام معادلة المستوى الهيدروستاتيكي.
في الخزانات المغلقة ، يلزم إجراء قياس ثان لقياس ضغط السماء الغازية (الهواء أو الغاز فوق السائل الذي يتم قياسه). يقيس جهاز إرسال الضغط التفاضلي الضغط التفاضلي عند نقطتين مختلفتين في الخزان حيث يتعرض الخزان لضغط مختلف عن الضغط الجوي. تحسب خلية القياس فرق الضغط بين هاتين النقطتين لتحديد مستوى السائل.
ما هي تطبيقات قياس مستوى مستشعر الضغط الهيدروستاتيكي؟
للحصول على قياس دقيق للمستوى الهيدروستاتيكي ، يجب مراعاة الوزن المحدد للمنتج في الخزان أو الخزان وكذلك الجاذبية.
يفضل استخدام مستشعرات الضغط الهيدروستاتيكي عندما تكون كثافة السائل ثابتة.
تشمل التطبيقات الصناعية الشائعة لقياس مستوى مستشعر الضغط الهيدروستاتيكي ما يلي:
التحكم في المستوى في أوعية الضغط أو الأوعية- قياس المستوى في الخزانات الصناعية المفتوحة على الغلاف الجوي أو ذات التهوية
- إيقاف وتشغيل المضخات حسب مستوى الأنابيب المفتوحة في قطاع المياه والصرف الصحي
- الجرعات وصرف السوائل في العمليات
- أتمتة عمليات التحكم على المستوى الصناعي ونقل المعلومات. تستخدم مستشعرات الضغط هذه في عمليات الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية (المواد الكيميائية) ، وصناعة الأغذية (المياه والمشروبات والحليب) ، وصناعة المياه (المياه ومياه الصرف الصحي) ، والبيئة وصناعة بناء السفن (مياه البحر).
ما هي فوائد قياس المستوى الهيدروستاتيكي؟
تستخدم مستشعرات المستوى الهيدروستاتيكي تقنية قياس مثبتة لأنها تتمتع بالعديد من المزايا ، بما في ذلك:
- قياس موثوق ودقيق
- غير حساس لوجود الرغوة واللزوجة
- مستقل عن ثابت العزل الكهربائي للسائل
- سهل التركيب
- يعمل حتى في وجود المحرضين
- متوافق مع جميع هياكل الخزانات الداخلية
- نطاق قياس واسع
- الاستقرار على المدى الطويل
ما هي عيوب قياس المستوى الهيدروستاتيكي؟
- يعمل مستشعر المستوى الهيدروستاتيكي فقط على السوائل.
- توفر أجهزة إرسال المستوى الهيدروستاتيكي القياس عن طريق ملامسة السوائل المراد قياسها.
- يعتمد القياس على كثافة السائل المراد قياسه والضغط في الخزان.
- يجب إجراء الصيانة الدورية لتنظيف غشاء المستشعر لمنع الرواسب والحطام. تتجنب حلول قياس المستوى ذات الغشاء المتدفق أو الاتصال الصحي إنشاء مناطق احتفاظ.
- قد يتطلب العمل على أجهزة إرسال المستوى إفراغ الخزان. تتيح أنظمة قياس المستوى المزودة بصمام كروي متكامل التغلب على هذا القيد. هذا يسمح بإزالة مستشعرات المستوى دون إفراغ الخزان.
كيفية اختيار مستشعر المستوى الهيدروستاتيكي؟
لاختيار مستشعر الضغط الهيدروستاتيكي ، من المهم معرفة المعلمات التالية:
- طبيعة السائل (الماء ، الحليب ، الزيت ، المواد الكيميائية ، إلخ)
- كثافة المنتج
- عملية التآكل والكشط
- ارتفاع السائل (نطاق القياس)
- نوع الخزان (جوي أو مضغوط)
- الضغط في الخزان
- درجة حرارة السائل
- نوع الاتصال بالعملية (ذو حواف ، مشدود ، صحي ، إلخ.)
- لافتات محلية أو بعيدة
- حماية الدخول
يعتمد اختيار مستشعر المستوى على هذه المكونات. يجب تكييف مقياس خلية قياس المستشعر ومواد البناء مثل الفولاذ المقاوم للصدأ و Hastelloy C و monel لضمان عرض قياس موثوق ودقيق بمرور الوقت.
حلول فوجي إلكتريك لقياس مستوى السائل
تقدم Fuji Electric أحدث مستشعرات الضغط الهيدروستاتيكي التي تلبي الاحتياجات المحددة لمختلف الصناعات. تشمل هذه المنتجات مستشعر ضغط الفاصل ومستشعر الضغط الهيدروستاتيكي.
تم تصميم مستشعر ضغط الفاصل من Fuji Electric لقياس الضغط بدقة في البيئات القاسية والمسببة للتآكل. إنه يوفر استقرارا ممتازا على المدى الطويل ودقة عالية ودقة عالية ، مما يجعله خيارا مثاليا للتطبيقات الصناعية الصعبة.
تم تصميم مستشعر الضغط الهيدروستاتيكي من Fuji Electric خصيصا لقياس مستوى السائل. يوفر هذا المستشعر دقة عالية ومقاومة للتآكل ومتانة استثنائية، حتى في ظل الظروف القاسية.
تقدم هذه المنتجات مزايا مثل:
- قياس دقيق وموثوق لمستوى السائل
- مقاومة البيئات المسببة للتآكل والقاسية
- عمر خدمة طويل وصيانة منخفضة
أهمية مجسات الضغط الهيدروستاتيكي في الصناعة
تعد مستشعرات الضغط الهيدروستاتيكي ضرورية لضمانكفاءة وسلامة العمليات الصناعية التي تتطلب قياسا دقيقا لمستوى السائل. حلول فوجي إلكتريك، مثل مستشعر ضغط الفاصلال مستشعر مستوى قابل للإزالة من الحمل و مستشعر الضغط الهيدروستاتيكي، هي أدوات موثوقة ومتقدمة تقنيا يمكن استخدامها في مجموعة متنوعة من الصناعات لحل المشاكل الشائعة المتعلقة بقياس مستوى السائل.
باختيار Fuji Electric كمورد موثوق به لهذه المنتجات الأساسية ، فإنك لا تستفيد فقط من مستشعرات الضغط الهيدروستاتيكي عالية الجودة ، ولكن أيضا من شراكة قوية ودعم فني مخصص لضمان نجاح مشاريعك.
المرجع: FKE
المرجع: FKP
المرجع: FKG
قياس المستوى بواسطة الضغط النسبي
قياس مستوى الضغط التفاضلي