Come calcolare il livello del serbatoio usando la pressione

Autore: Lewis Jackson
Data Della Creazione: 13 Maggio 2021
Data Di Aggiornamento: 13 Maggio 2024
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Contenuto

La sensazione di pressione idrostatica è un modo preciso e affidabile per conoscere l'altezza di un liquido in un dato serbatoio. Questo si basa sul principio che l'acqua, o qualsiasi altro liquido di gravità nota, esercita una certa pressione sul fondo della nave, aumentando insieme al livello. Mentre il metodo è utilizzato principalmente per i livelli d'acqua, può essere modificato per misurare il livello di altri liquidi conoscendone la densità, così come nei serbatoi pressurizzati in cui è nota la pressione statica.


indicazioni

Il livello in qualsiasi serbatoio può essere calcolato mediante pressione idrostatica (Immagine di Blue Water Tower di Jim Mills da Fotolia.com)

    Serbatoio dell'acqua ventilato

  1. Imposta l'applicazione. In questo esempio, un serbatoio di plastica viene utilizzato per immagazzinare l'acqua del rubinetto per scopi di emergenza. Il serbatoio è alto 2,43 m ed è a 15,25 cm da terra in un supporto che consente a un tubo di plastica di fuoriuscire dal fondo del serbatoio. Un manometro preciso che va da zero a 6,8 x 104 Pa misura esattamente 2,1 x 104 Pa. Da queste informazioni, è possibile calcolare il livello.

    I serbatoi di plastica ventilati hanno pressione sul fondo (Immagine di YURY MARYUNIN da Fotolia.com)
  2. Convertire la misura da 2,1 x 104 Pa a cm pollici di pressione (cmH2O). Poiché 70 cm H 2 O sono pari a 1 Pa, la pressione è 2,1 x 104 Pa x 70 cm H 2 O / Pa = 2,10 m H 2 O.


  3. Calcola il livello d'acqua esatto in base alla gravità specifica di 1,0. Prendi la pressione convertita, 2 m H2O / 1,0 = 2 m.

    Densità specifica specifica (1,1)

  1. Imposta il calcolo sulla densità specifica più alta. In questo caso, lo stesso serbatoio ha ancora 2,1 x 104 Pa, ma questa volta il serbatoio contiene una soluzione di acqua e sale con una densità di 1,1. È possibile calcolare il livello attraverso il valore di pressione con le informazioni aggiuntive.

    I serbatoi chimici possono contenere soluzioni con densità maggiori di quelle dell'acqua (Immagine di archiviazione chimica di Jeff Dalton da Fotolia.com)
  2. Convertire la misura da 2,1 x 104 Pa a pressione cm pollici di acqua (cm H2O). Poiché 70 cm H 2 O sono pari a 1 Pa, allora la pressione è 2,1 x 104 Pa x 70 cm H 2 O / Pa = 2 m H 2 O.


  3. Correggere la lettura della pressione per compensare l'aumento della densità. Dividere i 2 m di H2O per la densità di 1,1 risultati in un livello di 1,92 m. Il valore inferiore è il risultato del peso più elevato del liquido per centimetro di altezza che esercita la stessa pressione di un livello più alto di un liquido più leggero.

    Serbatoio pressurizzato

  1. Imposta il livello dell'applicazione. In questo esempio, un serbatoio dell'acqua pressurizzato con una densità di 1,02 ha due manometri da zero a 6,8 x 104 Pa, uno in alto e uno in basso. Se la parte superiore ha letto 2,7 x 104 Pa e la parte inferiore ha letto 5,2 x 104 Pa, è possibile calcolare il livello utilizzando la differenza di pressione.

    Un vecchio serbatoio pressurizzato con estremità arrotondate (una foto di una vecchia immagine del serbatoio del carburante trascurata da Olga Rumiantseva da Fotolia.com)
  2. Calcola la pressione nella parte inferiore del serbatoio solo a causa del livello dell'acqua. Considerando che il manometro superiore non ha acqua sopra di esso, la sua lettura è solo la pressione del serbatoio. Sottraendo la lettura del contatore dalla lettura del contatore inferiore si ottiene una pressione di 2,5 x 104 Pa.

  3. Convertire la misura da 2,5 x 104 Pa alla pressione in cm H2O. Poiché 70 cm H 2 O è uguale a 1 Pa, la pressione è 2,5 x 104 Pa x 70 cm H 2 O = 2,46 m H 2 O.

  4. Calcola il livello del serbatoio dividendo la pressione per il peso specifico. Sostituendo i valori, 2,46 m H2O / 1,02 = 2,41 m.

suggerimenti

  • Le variazioni di temperatura possono alterare la densità specifica e influire sui calcoli.
  • Per calcolare la densità specifica è possibile utilizzare le pressioni differenziali di misurazione ad un'altezza specifica.

avvertimento

  • I serbatoi pressurizzati possono danneggiare gli strumenti sensibili alla pressione. Utilizzare sempre strumenti in grado di gestire l'applicazione.

Cosa ti serve

  • calcolatrice