Czym jest sonda hydrostatyczna?

Sonda hydrostatyczna, nazywana również sondą poziomu lub miernikiem poziomu cieczy, to rodzaj specjalnego czujnika ciśnienia wykorzystywany do hydrostatycznego pomiaru poziomu cieczy.  Umieszcza się go na głębokości odwzorowywanej przez sygnał wyjściowy sondy, proporcjonalny do ciśnienia hydrostatycznego*. Hydrostatyczne sondy doskonale nadają się do mierzenia poziomu cieczy w otwartych akwenach oraz studniach głębinowych.

 

Zasada działania, sposób pomiaru

W celu dokonania prawidłowego pomiaru, specjalny czujnik ciśnienia zanurza się w docelowym płynie tak, aby znalazł się on jak najbliżej dna. Poprzez zmierzenie ciśnienia hydrostatycznego można ustalić wysokość słupa cieczy nad przetwornikiem.

[Ponieważ ciśnienie wywierane przez słup cieczy nie zależy od kształtu naczynia, to niezależnie od tego, w jakim naczyniu znajduje się płyn, to słup cieczy o takiej samej wysokości zawsze będzie wywierał na dno naczynia takie samo ciśnienie. Ponieważ twierdzenie to przeczy nieco intuicji, nazywane jest paradoksem hydrostatycznym.]

Sonda hydrostatyczna mierzy ciśnienie hydrostatyczne wywierane przez słup cieczy o danej wysokości. Pomiar ciśnienia pozwala na bezpośrednie wyznaczenie poziomu cieczy według wzoru: P = h*g*ρ (P – ciśnienie hydrostatyczne, h – wysokość słupa cieczy, g – stałe przyspieszenie ziemskie, ρ – gęstość cieczy). Wartość ciśnienia zależy wprost proporcjonalnie od wysokości słupa cieczy ze względu na stałą wartość przyspieszenia ziemskiego oraz gęstość cieczy. Na dokładność wyniku pomiarowego nie ma żadnego wpływu ruch cieczy, drgania, zawirowania wewnątrz zbiornika, spienienie cieczy czy inne czynniki związane z pracą urządzeń mechanicznych w zbiorniku.

Kluczowym elementem sondy jest wbudowany czujnik, który zmienia ciśnienie hydrostatyczne mierzone w wybranym miejscu na sygnał napięciowy lub prądowy. Ciśnienie hydrostatyczne słupa cieczy panujące w miejscu pomiaru może być przetworzone przez sondę hydrostatyczną na ciągły sygnał prądowy lub napięciowy o wartości 4 ÷ 20 mA, 0 ÷ 10 V lub 0,5 ÷ 4,5 V.

Położenie sondy hydrostatycznej może być praktycznie dowolne. Aby wygodnie dokonać pomiaru na odpowiedniej głębokości, najlepiej jest pozwolić jej swobodnie zwisać w pozycji pionowej.

 

Zastosowanie

Sonda hydrostatyczna znajduje zastosowanie praktycznie we wszystkich najważniejszych sektorach przemysłu, w których wykorzystywane są zbiorniki oraz systemy do przechowywania cieczy (m.in. przemysł chemiczny, naftowy, okrętowy, spożywczy). Korzysta się z nich w układach kontroli pracy pomp i do sterowania przepompowniami cieczy (np. w oczyszczalniach i zbiornikach ścieków, stacjach uzdatniania wody, zbiornikach retencyjnych, zbiornikach wody deszczowej, itp.). Sondy wykorzystywane są do monitorowania oraz mierzenia poziomu naturalnych zbiorników wodnych, rzek, jezior, studni głębinowych i innych akwenów.

 

Precyzyjne i wydajne sondy poziomu od JUMO

W ofercie JUMO znajduje się szeroka gama sond poziomu o sprawdzonej hydrostatycznej zasadzie pomiaru, niewpływające na właściwości medium oraz geometrię zbiornika. Sonda hydrostatyczna od JUMO to niezawodne urządzenia pomiarowe charakteryzujące się łatwością w utrzymaniu i instalacji w późniejszym czasie. Wysoka jakość wszystkich produktów JUMO to zasługa zaawansowanej pionowej integracji produkcji. Praktycznie wszystkie najważniejsze komponenty urządzeń JUMO są produkowane przez firmę we własnym zakresie. Umożliwia to osiągnięcie wysokiej elastyczności w zakresie realizowania nawet najbardziej wymagających życzeń Klientów, pod indywidualne rozwiązania technologiczne.  

 

* Ciśnienie hydrostatyczne - to ciśnienie w spoczywającej cieczy znajdującej się w polu grawitacyjnym (na ciecz działa jednorodna siła masowa). Ciśnienie hydrostatyczne nie zależy od wielkości i kształtu zbiornika, zależy jedynie od głębokości. Ciśnienie hydrostatyczne panujące w cieczy jest sumą ciśnienia wywieranego przez ciecz na danej wysokości i ciśnienia zewnętrznego. W przypadku zbiorników otwartych ciśnienie zewnętrzne jest ciśnieniem atmosferycznym.