Comment calculer le niveau du réservoir en utilisant la pression

Contenu

Les instructions
Réservoir d'eau ventilé
Densité spécifique supérieure (1,1)
Réservoir sous pression
Comment
Avis
Ce dont vous avez besoin

Sentir la pression hydrostatique est un moyen précis et fiable de connaître la hauteur d’un liquide dans un réservoir donné. Ceci est basé sur le principe que l'eau, ou tout autre liquide de gravité connue, exerce une certaine pression sur le fond du récipient, augmentant avec le niveau. Bien que la méthode soit principalement utilisée pour les niveaux d’eau, elle peut être modifiée pour mesurer le niveau d’autres liquides en connaissant sa densité, ainsi que dans les réservoirs sous pression où la pression statique est connue.

Les instructions

Le niveau dans n'importe quel réservoir peut être calculé par la pression hydrostatique (Image du château d’eau bleu par Jim Mills de Fotolia.com)

Réservoir d'eau ventilé

Définir l'application. Dans cet exemple, un réservoir en plastique est utilisé pour stocker l’eau du robinet en cas d’urgence. Le réservoir mesure 2,43 m de haut et se trouve à 15,25 cm du sol dans un support permettant à un tuyau en plastique de s'échapper du fond du réservoir. Un manomètre précis allant de zéro à 6,8 x 104 Pa mesure exactement 2,1 x 104 Pa. A partir de cette information, vous pouvez calculer le niveau.

Les réservoirs en plastique ventilés ont une pression dans le fond (Image de YURY MARYUNIN à partir de Fotolia.com)
Convertissez la mesure de 2,1 x 104 Pa en pouces de pression (cmH2O). Comme 70 cm H 2 O sont égaux à 1 Pa, la pression est alors de 2,1 x 104 Pa x 70 cm H 2 O / Pa = 2,10 m H 2 O.
Calculez le niveau d'eau exact en fonction de la densité de 1,0. Prenez la pression convertie, 2 m H2O / 1,0 = 2 m.

Densité spécifique supérieure (1,1)

Définissez le calcul sur la densité spécifique la plus élevée. Dans ce cas, le même réservoir contient toujours 2,1 x 104 Pa, mais cette fois-ci, il contient une solution d’eau et de sel d’une densité de 1,1. Vous pouvez calculer le niveau à travers la valeur de pression avec les informations supplémentaires.

Les réservoirs de produits chimiques peuvent contenir des solutions dont la densité est supérieure à celle de l'eau (image de stockage de produits chimiques par Jeff Dalton de Fotolia.com)
Convertissez la mesure de 2,1 x 104 Pa en pression cm pouces d’eau (cm H2O). Puisque 70 cm H 2 O sont égaux à 1 Pa, la pression est alors de 2,1 x 104 Pa x 70 cm H 2 O / Pa = 2 m H 2 O.
Corrigez la lecture de la pression pour compenser l'augmentation de la densité. En divisant le 2 m H2O par la densité de 1,1, on obtient un niveau de 1,92 m. La valeur inférieure est le résultat du poids plus élevé du liquide par centimètre de hauteur, exerçant la même pression qu'un niveau plus élevé d'un liquide plus léger.

Réservoir sous pression

Définir le niveau d'application. Dans cet exemple, un réservoir d'eau sous pression ayant une densité de 1,02 a deux manomètres de zéro à 6,8 x 104 Pa, l'un en haut et l'autre en bas. Si le haut indique 2,7 x 104 Pa et le bas 5,2 x 104 Pa, vous pouvez calculer le niveau en utilisant la différence de pression.

Un ancien réservoir pressurisé aux extrémités arrondies (Une photo d’une vieille image de réservoir de carburant négligée par Olga Rumiantseva de Fotolia.com)
Calculez la pression au fond du réservoir en raison du niveau d'eau uniquement. Étant donné que le manomètre supérieur n'a pas d'eau au-dessus, sa lecture correspond à la pression du réservoir. En soustrayant le relevé du compteur du relevé inférieur, on obtient une pression de 2,5 x 104 Pa.
Convertissez la mesure de 2,5 x 104 Pa à la pression en cm H2O. Puisque 70 cm H 2 O est égal à 1 Pa, la pression est de 2,5 x 104 Pa x 70 cm H 2 O = 2,46 m H 2 O.
Calculez le niveau du réservoir en divisant la pression par la densité. En substituant les valeurs, 2,46 m H2O / 1,02 = 2,41 m.

Comment

Les changements de température peuvent modifier la densité spécifique et affecter les calculs.
La mesure de pressions différentielles à une hauteur spécifique peut être utilisée pour calculer la densité spécifique.

Avis

Les réservoirs sous pression peuvent endommager les instruments de pression sensibles. Toujours utiliser des instruments capables de gérer l’application.