Com a medição do nível hidrostático, as flutuações de temperatura no meio tem um efeito na exatidão dos resultados da medição. Mas por que isso ocorre e como podemos minimizar a influência da temperatura na medição de nível hidrostático?
No artigo de blog “Medição do nível hidrostático em geometria aberta e vasos – cálculo da altura de enchimento” o cálculo da altura de enchimento é explicado em maior detalhe. A medição do nível hidrostático não depende da forma do vaso e pode ser calculada com a fórmula h = p / (ρ * g).
h: Altura do enchimento
p: Pressão hidrostática
ρ: Densidade do meio
g: Gravidade
m: Massa
V: Volume
No entanto, a densidade do meio (ρ = m / V) está sujeita à influência da temperatura. A base para isso é a lei física que um volume se expande quando a temperatura aumenta sob pressão constante. Isto significa que, com o aumento da temperatura, a densidade do meio se reduz e vice-versa. Uma vez que a pressão hidrostática p em vasos abertos permanece constante, a influência da temperatura tem um efeito negativo no resultado da medição. Portanto, a pressão hidrostática medida de um líquido deve ser sempre correlacionada com a temperatura do meio.
Exemplo: Desvios de precisão sem compensação de temperatura
A densidade da água à temperatura ambiente (20 °C) é de 998,20 kg/m³. Se o mesmo valor de densidade for agora assumido para o cálculo com água morna a 80 °C, então há um erro de medição de 2,7%, uma vez que a densidade de água quente a 80 °C é de apenas 971,79 kg / m³ (ver imagem principal). Para os óleos e combustíveis, a mudança de densidade relacionada à temperatura é ainda maior e, portanto, um desvio de medição de aproximadamente 4,5% é esperado para o mesmo exemplo considerando óleo de motor.
Se você quiser apenas monitorar o nível de preenchimento, enquanto a precisão desempenha um papel secundário, não é necessária uma compensação de temperatura corrigindo a densidade (veja a imagem principal). Isso também não é necessário se nenhuma ou apenas pequenas flutuações de temperatura prevalecerem no processo. Se, no entanto, é necessária uma medida precisa do nível hidrostático com temperaturas médias flutuantes, então é necessária uma compensação para a mudança de densidade relacionada à temperatura. Com o conhecimento da temperatura média atual, a densidade atual pode ser usada para calcular a altura de enchimento. Um erro de medição relacionado à temperatura é assim evitado.
Sonda de nível modelo LH-20
Nota
Como fabricante líder de sensores de nível hidrostático, a WIKA oferece uma ampla seleção de sondas de nível, também com medição de temperatura integrada. Sua pessoa de contato terá o prazer de ajuda-lo na seleção de solução de produto apropriada.
Gostaria de saber sobre a influência das temperaturas, sobre o recebimento e entrega de combustíveis.
Boa tarde Eduberto,
A influência da temperatura se dá, exclusivamente, pelo principio de expansão térmica dos fluidos ao serem saturados (sofrerem aumento de temperatura), gerando gases e, consequentemente, desta forma tendo uma redução em sua densidade (ou peso especifico). Como a medição de nível hidrostática mede a coluna de fluido exercendo uma pressão no elemento sensor, esta variação de temperatura deverá ser considerada através da tabela Termodinâmica do fluido medido, para melhor exatidão no resultado apresentado. De forma direta, não tem impacto no recebimento ou entrega de qualquer fluído, seja ele combustível ou não.