Jak obliczyć poziom zbiornika za pomocą ciśnienia

Zawartość

• Instrukcje
• Wentylowany zbiornik na wodę
• Określona wyższa gęstość (1,1)
• Zbiornik ciśnieniowy
• Jak
• Uwaga
• Czego potrzebujesz

Odczuwanie ciśnienia hydrostatycznego to precyzyjny i niezawodny sposób poznania wysokości cieczy w danym zbiorniku. Opiera się to na zasadzie, że woda lub jakikolwiek inny płyn o znanej grawitacji wywiera pewien nacisk na dno naczynia, zwiększając się wraz z poziomem. Chociaż metoda ta jest przede wszystkim stosowana do poziomów wody, można ją zmodyfikować, aby zmierzyć poziom innych cieczy, znając jej gęstość, jak również w zbiornikach ciśnieniowych, w których znane jest ciśnienie statyczne.

Instrukcje

Poziom w każdym zbiorniku można obliczyć za pomocą ciśnienia hydrostatycznego (Obraz Blue Water Tower autorstwa Jim Mills z Fotolia.com)

Wentylowany zbiornik na wodę

1. Ustaw aplikację. W tym przykładzie zbiornik z tworzywa sztucznego jest używany do przechowywania wody wodociągowej do celów awaryjnych. Zbiornik ma 2,43 m wysokości i 15,25 cm nad ziemią w uchwycie, który pozwala plastikowej rurze wydostać się z dna zbiornika. Precyzyjny manometr od zera do 6,8 x 104 Pa mierzy dokładnie 2,1 x 104 Pa. Z tych informacji można obliczyć poziom.

   

   Wentylowane zbiorniki plastikowe mają ciśnienie na dnie (Image by YURY MARYUNIN z Fotolia.com)

2. Przekształć pomiar z 2,1 x 104 Pa na ciśnienie cm cale (cmH2O). Ponieważ 70 cm H2O są równe 1 Pa, to ciśnienie wynosi 2,1 x 104 Pa x 70 cm H2O / Pa = 2,10 m H2O.

   
   

3. Oblicz dokładny poziom wody na podstawie ciężaru właściwego 1,0. Weź przeliczone ciśnienie, 2 m H2O / 1,0 = 2 m.

Określona wyższa gęstość (1,1)

1. Ustaw obliczenie na najwyższą gęstość właściwą. W tym przypadku ten sam zbiornik nadal ma 2,1 x 104 Pa, ale tym razem zbiornik zawiera roztwór wody i soli o gęstości 1,1. Możesz obliczyć poziom poprzez wartość ciśnienia z dodatkowymi informacjami.

   

   Zbiorniki chemiczne mogą zawierać roztwory o gęstości większej niż woda (obraz składowania chemicznego autorstwa Jeffa Daltona z Fotolia.com)

2. Przelicz pomiar z 2,1 x 104 Pa na ciśnienie cm cali wody (cm H2O). Ponieważ 70 cm H2O są równe 1 Pa, to ciśnienie wynosi 2,1 x 104 Pa x 70 cm H2O / Pa = 2 m H2O.

3. Popraw odczyt ciśnienia, aby skompensować zwiększoną gęstość. Dzielenie 2 m H2O przez gęstość 1,1 daje poziom 1,92 m. Niższa wartość jest wynikiem wyższego ciężaru cieczy na centymetr wysokości, wywierającego takie samo ciśnienie, jak wyższy poziom lżejszej cieczy.

   
   

Zbiornik ciśnieniowy

1. Ustaw poziom aplikacji. W tym przykładzie zbiornik ciśnieniowy wody o gęstości 1,02 ma dwa manometry od zera do 6,8 x 104 Pa, jeden na górze i jeden na dole. Jeśli górna wartość wynosi 2,7 x 104 Pa, a dolna - 5,2 x 104 Pa, można obliczyć poziom za pomocą różnicy ciśnień.

   

   Stary zbiornik ciśnieniowy z zaokrąglonymi końcami (zdjęcie starego zaniedbanego obrazu zbiornika paliwa autorstwa Olgi Rumiantseva z Fotolia.com)

2. Oblicz ciśnienie na dnie zbiornika tylko ze względu na poziom wody. Biorąc pod uwagę, że górny manometr nie ma nad nim wody, jego odczyt jest tylko ciśnieniem w zbiorniku. Odjęcie odczytu licznika od dolnego odczytu licznika powoduje ciśnienie 2,5 x 104 Pa.

3. Przekształć pomiar z 2,5 x 104 Pa na ciśnienie w cm H2O. Ponieważ 70 cm H2O wynosi 1 Pa, ciśnienie wynosi 2,5 x 104 Pa x 70 cm H2O = 2,46 m H2O.

4. Oblicz poziom zbiornika, dzieląc ciśnienie przez ciężar właściwy. Zastępując wartości 2,46 m H2O / 1,02 = 2,41 m.

Jak

• Zmiany temperatury mogą zmieniać gęstość właściwą i wpływać na obliczenia.
• Pomiar różnicy ciśnień na określonej wysokości może być użyty do obliczenia gęstości właściwej.

Uwaga

• Zbiorniki ciśnieniowe mogą uszkodzić czułe instrumenty ciśnieniowe. Zawsze używaj instrumentów, które obsługują aplikację.

Czego potrzebujesz

• Kalkulator