Đo mức bằng phương pháp đo lực đẩy (displacer)

Nguyên lý  Phương pháp đo mức thông qua việc đo lực đẩy chất lỏng lên phao hình trụ tròn chạy trong chất lỏng... Nguyên lý  Phương pháp đo mức thông qua việc đo lực đẩy chất lỏng lên p

ĐO MỨC BẰNG CÁCH ĐO LỰC

ĐẨY

Nguyên lý

 Phương pháp đo mức thông qua việc đo lực

đẩy chất lỏng lên phao hình trụ tròn chạy trong chất lỏng

Nguyên lý

 Phương pháp đo mức thông qua việc đo lực đẩy chất lỏng lên phao hình trụ tròn chạy trong chất lỏng

 Một phao hình trụ tròn có chiều dài bằng phạm

vi đo mức chuyển động trong chất lỏng có lực nâng phụ thuộc vào chiều cao chất lỏng điền đầy

Nguyên lý

Nguyên lý

 Nếu bể chứa có ít chất lỏng dưới mức nối với ống nối thì phao treo tự do và trọng lượng của

nó là tải trọng của quả nặng, lực cân bằng lúc này bằng 0

 Nếu có chất lỏng thì phao sẽ bị đẩy lên phía trên với lực đẩy:

F đ = 9,81.A.h.ρ

Với trọng lượng phao: Gp = 9,81m

Nguyên lý

 Lực tác dụng lên quả nặng lúc cân bằng:

9,81.m – 9,81.A.h.ρ = F

 Trong đó: m là khối lượng phao (kg hoặc g)

A là diện tích tiết diện ngang của phao (cm2)

h là chiều sâu của phao chìm trong chất lỏng (cm)

ρ là khoi luong rieng của chất lỏng kg/dm3

Nguyên lý

 Từ công thức trên ta thấy lực nâng phao tỷ lệ với chiều cao của chất lỏng và được sử dụng là tín hiệu ra của bộ biến đổi

 Phao chìm phải nặng hơn chất lỏng để khi mức chất lỏng đầy bể chứa nó không nổi nhưng

không nặng hơn trọng lượng chất lỏng mà

phao chiếm chỗ

Nguyên lý

 Để loại bỏ ảnh hưởng của nhiệt độ của bể và bình đo thì chiều cao của phao phải nằm dưới ống nối Lực đẩy phao:

 F = h p γ p = h B γ B

 Trong đó: hp,ρp là chiều cao và tỉ trọng

hB, ρB là chiều cao và tỉ trọng

chất lỏng

VÍ DỤ

 Trọng lượng riêng của chất lỏng trong bồn là 57,3 (lb/ft3), đường kính của quả nặng (displacer) là 3 in, và chiều dài của quả nặng là

24 in Tính lực nâng của chất lỏng tác dụng lên quả nặng khi phao chìm hoàn toàn trong chất lỏng?

 Trả lời:

- Tỉ trọng của chất lỏng:

γ = 57,3 (lb/ft3) 1/123 (ft3/in3)= 0.0332 (ft3/in3)

VÍ DỤ

 Thể tích của displacer:

V = π r2 l = π (1,5 in)2 (24 in) = 169,6 in3

Fp = γ.V = 0,0332 169,6 = 5,63 lb

CẤU TẠO

CẤU TẠO

ĐO MẶT PHÂN CÁCH

 Phao nhúng chìm ở bể chứa phải vượt qua lớp chất lỏng nhẹ

ĐO MẶT PHÂN CÁCH

của hai chất lỏng:

ĐO MẶT PHÂN CÁCH

 Lực tác dụng lên điểm cao nhất khi l2 = 0 và l1

= L ta có:

VÍ DỤ ĐO MẶT PHÂN CÁCH

 Đo mặt phân cách của 2 chất lỏng có mật độ tỉ đối 0,85 và 1,1 Displacer có chiều dài là 30 in

và đường kính displacer là 2,75 in, trong luong riêng của displacer là 62,4 lb/ft3

 Trả lời:

 Trong lượng riêng của chất 1 là:

 γ1 = 62,4 0,85 = 53 lb/ft3 = 0,0307 lb/in3

VÍ DỤ ĐO MẶT PHÂN CÁCH

chiếm chỗ:

in = 5,47 lb

VÍ DỤ ĐO MẶT PHÂN CÁCH

 Lực tác dụng khi chỉ có toàn bộ chất lỏng 2

chiếm chỗ:

 Fp1 (URV) = π (1,375 in)2 (0,0397 lb/in3) 30

in = 7,08 lb

VÍ DỤ ĐO MẶT PHÂN CÁCH

 Ta có bảng kết quả sau: