В чем заключается принцип гидростатики?
Гидростатика - это наука, изучающая свойства вакуума, жидкости и пара.
Эта дисциплина основана на действии давления, оказываемого жидкостью на ее поверхность, для определения высот или объемов.
Принцип гидростатики был разработан в XVI веке итальянским математиком Эванджелистой Торричелли (1608-1647). Это один из основополагающих принципов гидравлики.
Что такое гидростатический датчик уровня?
Гидростатические датчики уровня измеряют гидростатическое давление, которое пропорционально высоте измеряемой жидкости.
Состоящий из измерительного элемента, мембрана из нержавеющей стали или другого материала реагирует на изменение уровня.
Сила, действующая на мембрану, преобразуется датчиком уровня в аналоговый электрический выходной сигнал.
Как рассчитывается гидростатический уровень?
Связь между высотой h жидкости и гидростатическим давлением P в жидкости, находящейся в состоянии покоя и при атмосферном давлении, можно записать следующим образом:
- g = 9,81 м/с 2 , постоянное ускорение Земли под действием силы тяжести (на уровне моря);
- ρ = плотность жидкости;
- h = высота жидкости.
Давление, измеряемое датчиком, пропорционально столбу жидкости. Например, при измерении уровня воды в резервуаре давление изменяется на 100 мбар на каждый метр водяного столба. При высоте резервуара 12 метров датчик уровня измеряет давление на мембрану датчика в 1,2 бар относительно.
Как работает гидростатическое измерение уровня?
Гидростатическое измерение уровня предполагает определение высоты жидкости с помощью гидростатического давления, оказываемого жидкостью на ее поверхность.
Чем выше уровень жидкости, тем большее давление оказывается на мембрану. Существует два различных метода измерения гидростатического уровня.
Методы измерения относительного и дифференциального давления.
Манометрический датчик давления измеряет статическое давление в нижней точке резервуара. Затем это давление преобразуется в высоту с помощью уравнения гидростатического уровня.
В закрытых резервуарах требуется второе измерение для измерения давления газообразной атмосферы (воздуха или газа над измеряемой жидкостью). Преобразователь дифференциального давления измеряет разность давлений в двух разных точках резервуара, где давление отличается от атмосферного. Измерительная ячейка рассчитывает разность давлений между этими двумя точками для определения уровня жидкости.
Каковы области применения измерения уровня с помощью датчиков гидростатического давления?
Для точного измерения гидростатического уровня необходимо учитывать удельный вес продукта в баке или резервуаре и силу тяжести.
Датчики гидростатического давления предпочтительны для использования в тех случаях, когда плотность жидкости постоянна.
Измерение уровня с помощью преобразователей гидростатического давления обычно применяется в следующих областях промышленности:
Контроль уровня в резервуарах или емкостях под давлением- Измерение уровня в промышленных резервуарах, открытых для атмосферы или вентилируемых
- Остановка и запуск насосов в зависимости от уровня открытых труб в секторе водоснабжения и водоотведения
- Дозирование и распределение жидкостей в технологических процессах
- Автоматизация процессов управления промышленным уровнем и передачи данных. Эти датчики давления используются в процессах химической и нефтехимической промышленности (химикаты), пищевой промышленности (вода, напитки, молоко), водной промышленности (вода и сточные воды), в экологии исудостроении (морская вода).
Каковы преимущества гидростатического измерения уровня?
Гидростатические датчики уровня используют проверенную технологию измерения и обладают рядом преимуществ, в том числе:
- Надежное и точное измерение
- Нечувствительность к пене и вязкости
- Не зависит от диэлектрической проницаемости жидкости
- Простота установки
- Работает даже с мешалками
- Совместим со всеми внутренними конструкциями резервуаров
- Широкий диапазон измерений
- Долгосрочная стабильность
Каковы недостатки гидростатического измерения уровня?
- Гидростатический датчик уровня работает только с жидкостями.
- Гидростатические датчики уровня измеряют уровень при контакте с измеряемой жидкостью.
- Измерение зависит от плотности измеряемой жидкости и давления в сосуде.
- Для очистки мембраны датчика от отложений и мусора требуется регулярное техническое обслуживание. Решения для измерения уровня с промывкой мембраны или гигиеническими соединениями позволяют избежать образования зон задержки.
- Для проведения работ с датчиками уровня может потребоваться слив воды из резервуара. Системы измерения уровня со встроенными шаровыми кранами избавляют от этого ограничения. Датчики уровня можно извлекать без опорожнения резервуара.
Как выбрать гидростатический датчик уровня?
Чтобы выбрать датчик гидростатического давления, важно знать следующие параметры:
- характер жидкости (вода, молоко, масло, химикаты и т.д.)
- плотность продукта
- агрессивность и абразивность процесса
- высота жидкости (диапазон измерения)
- тип резервуара (атмосферный или под давлением)
- давление в резервуаре
- температура жидкости
- тип соединения с процессом (фланцевое, резьбовое, гигиеническое и т.д.)
- локальный или удаленный дисплей
- индекс защиты
Выбор датчика уровня зависит от этих компонентов. Шкала измерительной ячейки датчика и материалы изготовления, такие как нержавеющая сталь, Hastelloy C и монель, должны быть подобраны таким образом, чтобы обеспечить надежное и точное отображение результатов измерений в течение длительного времени.
Решения Fuji Electric для измерения уровня жидкости
Fuji Electric предлагает современные преобразователи гидростатического давления, отвечающие специфическим потребностям различных отраслей промышленности. К ним относятся преобразователь давления для сепараторов и преобразователь гидростатического давления.
Сепараторный датчик давления Fuji Electric предназначен для точного измерения давления в жестких и агрессивных средах. Он обладает превосходной долговременной стабильностью, высоким разрешением и точностью, что делает его идеальным выбором для сложных промышленных применений.
Датчик гидростатического давления Fuji Electric специально разработан для измерения уровня жидкости. Этот датчик обеспечивает высокая точность, коррозионная стойкость и исключительная долговечностьдаже в экстремальных условиях.
Эти продукты обладают такими преимуществами, как:
- Точное и надежное измерение уровня жидкости
- Устойчивость к коррозионным и агрессивным средам
- Длительный срок службы и низкая стоимость обслуживания
Значение датчиков гидростатического давления в промышленности
Преобразователи гидростатического давления необходимы для обеспеченияэффективность и безопасность промышленных процессов где требуется точное измерение уровня жидкости. Решения, предлагаемые компанией Fuji Electric, такие как датчик давления с сепараторамисайт съемный датчик уровня на грузе и датчик гидростатического давленияэто надежные, технологически продвинутые инструменты, которые могут использоваться в различных отраслях промышленности для решения общих проблем, связанных с измерением уровня жидкости.
Выбирая компанию Fuji Electric в качестве надежного поставщика этих важнейших изделий, вы получаете не только высококачественные преобразователи гидростатического давления, но и прочные партнерские отношения и специализированную техническую поддержку для обеспечения успеха ваших проектов.
Ссылка : FKE
ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ С ПОМОЩЬЮ ОТНОСИТЕЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ
ИЗМЕРЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ