Tabela de cálculo de enchimento em geometrias abertas

A medição de nível utilizando sensores de pressão hidrostática é a solução mais popular para aplicações de medição de nível devido à fácil instalação e uso. No entanto, ao usar um sensor de pressão hidrostática para medir mudanças no nível de enchimento, é essencial calcular corretamente a altura de um vaso a partir do valor da medição de pressão para obter um nível de medição exato.

Então, como calcular, a partir da pressão hidrostática, a altura de enchimento de um tanque aberto ou de um poço profundo? E qual é a relação entre os níveis de enchimento de líquidos e a leitura da pressão? Em nossa última publicação, introduzimos o funcionamento da medição do nível hidrostático. A pressão hidrostática é utilizada para determinar o nível através da medição da coluna de líquido e é diretamente proporcional à altura de enchimento, bem como à gravidade específica do meio e à força da gravidade. Sob a influência da gravidade, a pressão hidrostática aumenta com a altura crescente da coluna de líquido, assim com a altura de enchimento do vaso.

Por isso, o nível é calculado a partir da fórmula: h = p / (ρ * g), sendo p = pressão hidrostática [bar relativo], ρ = gravidade específica do fluido [kg/m³], g = força gravitacional ou aceleração gravitacional [m/s²] e h = altura da coluna de líquido [m]. Para cálculo adicional por diferentes unidades, acesse o útil “Conversor de unidades WIKA“.

Regra geral: Água: h = 1 bar relativo / (1000 kg/m³ * ~ 10 m/s²) = 10 m

Para água como meio, pode-se adotar a regra geral de que um valor de pressão de 1 bar corresponde a uma altura de enchimento de 10 m. Esta regra padrão pode ser utilizada para a seleção e especificação de um transmissor de pressão submersível adequado ou transmissor de pressão. Utilizando a medição de nível como uma variável controlada, porém, um cálculo mais exato deve ser realizado, que inclua a influência da temperatura na densidade, bem como a força gravitacional dependente da localização no cálculo do nível.

Como a gravidade específica do meio pode desviar significativamente da gravidade específica da água, esta regra aplica-se apenas para líquidos com uma densidade próxima à da água. Como, por exemplo, com a mesma altura de enchimento de diesel e água, a pressão hidrostática do diesel é muito menor que a da água.

Exemplo – Combustível diesel: h = 0,82 bar relativo / (820 kg/m³ * ~ 10 m/s²) = 10 m

A diferença entre as densidades, nesse exemplo, levou a um erro de medição de aproximadamente 22%. Na medição do nível hidrostático em bacias e vasos abertos, ocorre uma compensação da pressão entre o gás acima do líquido e o ar ambiente, assim, a pressão do gás / ar ambiente na parte superior do meio não deve ser incluída no cálculo do nível.

Utilizando transmissores de pressão submersíveis, como o modelo WIKA LH-20, uma versão de cabo especial da sonda de nível, compensa automaticamente a pressão ambiente flutuante fora do tanque aberto e sempre fornece uma medida de nível correta.

Em nossa próxima postagem no blog, vamos explicar o cálculo da altura de enchimento em equipamentos ou vasos fechados e esclarecer o efeito de um gás confinado na medida de nível. A WIKA oferece várias soluções para a medição do nível hidrostático.

Sua pessoa de contato irá ajudá-lo a selecionar o sensor que é mais adequado para sua aplicação.
Encontre mais informações sobre os produtos WIKA no site www.wika.com.br.



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