كيفية حساب مستوى الخزان باستخدام الضغط

المحتوى

• الاتجاهات
• خزان مياه مهواة
• كثافة أعلى محددة (1،1)
• خزان مضغوط
• نصائح
• تحذير
• ما تحتاجه

الشعور بالضغط الهيدروستاتيكي هو وسيلة دقيقة وموثوقة لمعرفة ارتفاع السائل في خزان معين. يعتمد هذا على مبدأ أن الماء ، أو أي سائل آخر ذو خطورة معروفة ، يمارس ضغطًا معينًا على قاع الوعاء ، مع زيادة المستوى. في حين تستخدم هذه الطريقة في المقام الأول لمستويات المياه ، يمكن تعديلها لقياس مستوى السوائل الأخرى من خلال معرفة كثافتها ، وكذلك في الخزانات المضغوطة حيث يكون الضغط الثابت معروفًا.

الاتجاهات

يمكن حساب المستوى في أي خزان بالضغط الهيدروستاتيكي (صورة برج الماء الأزرق بواسطة جيم ميلز من Fotolia.com)

خزان مياه مهواة

1. ضبط التطبيق. في هذا المثال ، يتم استخدام خزان بلاستيكي لتخزين مياه الصنبور لأغراض الطوارئ. يبلغ ارتفاع الخزان 2.43 مترًا ، ويبلغ ارتفاعه 15.25 سم عن الأرض في حامل يسمح بأنبوب بلاستيكي بالهروب من أسفل الخزان. مقياس دقيق للضغط يتراوح من صفر إلى 6.8 × 104 باسكال يقيس 2.1 × 104 باسكال بالضبط ، من هذه المعلومات ، يمكنك حساب المستوى.

   

   خزانات بلاستيكية مهواة لها ضغط في القاع (صورة من YURY MARYUNIN من Fotolia.com)

2. تحويل القياس من 2.1 × 104 باسكال إلى ضغط سم بوصة (cmH2O). بما أن 70 سم H 2 O تساوي 1 Pa ، فإن الضغط هو 2.1 × 104 Pa x 70 سم H 2 O / Pa = 2.10 m H 2 O.

   
   

3. حساب مستوى المياه بالضبط على أساس الثقل النوعي 1.0. خذ الضغط المحول ، 2 م H2O / 1،0 = 2 م.

كثافة أعلى محددة (1،1)

1. اضبط الحساب على أعلى كثافة محددة. في هذه الحالة ، لا يزال لدى الخزان نفسه 2.1 × 104 باسكال ، لكن هذه المرة يحتوي الخزان على محلول من الماء والملح بكثافة 1.1. يمكنك حساب المستوى من خلال قيمة الضغط بالمعلومات الإضافية.

   

   قد تحتوي الخزانات الكيميائية على محاليل ذات كثافة أكبر من الماء (صورة تخزين المواد الكيميائية بواسطة جيف دالتون من Fotolia.com)

2. تحويل القياس من 2.1 × 104 باسكال إلى ضغط سم بوصة من الماء (سم H2O). بما أن 70 سم H 2 O تساوي 1 Pa ، فإن الضغط هو 2.1 × 104 Pa × 70 سم H 2 O / Pa = 2 m H 2 O.

3. تصحيح قراءة الضغط لتعويض زيادة الكثافة. تقسيم 2 م H2O على كثافة 1.1 ينتج مستوى 1.92 م. انخفاض القيمة هو نتيجة لارتفاع وزن السائل لكل سنتيمتر من الطول الذي يمارس نفس الضغط مثل مستوى أعلى من السائل الأخف وزنا.

   
   

خزان مضغوط

1. اضبط مستوى التطبيق. في هذا المثال ، يحتوي خزان المياه المضغوطة بكثافة 1.02 على مقياسين للضغط من صفر إلى 6.8 × 104 باسكال وواحد في الأعلى وواحد في الأسفل. إذا قرأ الجزء العلوي 2.7 × 104 باسكال والقراءة السفلية 5.2 × 104 باسكال ، يمكنك حساب المستوى باستخدام فرق الضغط.

   

   خزان قديم مضغوط ذو نهايات مدورة (صورة لخزان وقود قديم مهمل بواسطة أولجا روميانتسيفا من Fotolia.com)

2. حساب الضغط في أسفل الخزان بسبب منسوب المياه فقط. بالنظر إلى أن مقياس الضغط العلوي ليس به ماء ، فإن قراءته هي ضغط الخزان فقط. يؤدي طرح قراءة العداد من قراءة العداد السفلي إلى ضغط 2.5 × 104 باسكال.

3. تحويل القياس من 2.5 × 104 باسكال إلى الضغط في سم H2O. بما أن 70 سم H 2 O تساوي 1 Pa ، فإن الضغط 2.5 × 104 Pa × 70 سم H 2 O = 2.46 m H 2 O.

4. احسب مستوى الخزان بقسمة الضغط على الثقل النوعي. استبدال القيم ، 2.46 م H2O / 1.02 = 2.41 م.

نصائح

• التغيرات في درجات الحرارة يمكن أن تغير الكثافة المحددة وتؤثر على العمليات الحسابية.
• يمكن استخدام قياس الضغط التفاضلي عند ارتفاع معين لحساب الكثافة المحددة.

تحذير

• الدبابات المضغوطة يمكن أن تلحق الضرر بأدوات الضغط الحساسة. استخدم دائمًا الأدوات التي يمكنها التعامل مع التطبيق.

ما تحتاجه

• آلة حاسبة