วิธีการคำนวณระดับถังโดยใช้แรงกด

เนื้อหา

• คำสั่ง
• ถังเก็บน้ำระบายอากาศ
• ความหนาแน่นสูงโดยเฉพาะ (1,1)
• ถังแรงดัน
• เคล็ดลับ
• การเตือน
• สิ่งที่คุณต้องการ

การรู้สึกถึงแรงดันที่หยุดนิ่งเป็นวิธีที่แม่นยำและเชื่อถือได้ในการทราบความสูงของของเหลวในถังที่กำหนด สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับหลักการที่ว่าน้ำหรือของเหลวอื่น ๆ ที่มีแรงโน้มถ่วงเป็นที่รู้จักออกแรงดันบางอย่างที่ด้านล่างของเรือเพิ่มขึ้นตามระดับ ในขณะที่วิธีการนี้ใช้สำหรับระดับน้ำเป็นหลัก แต่ก็สามารถปรับเปลี่ยนเพื่อวัดระดับของเหลวอื่น ๆ ได้โดยการรู้ถึงความหนาแน่นของมัน

คำสั่ง

ระดับในถังใด ๆ สามารถคำนวณได้จากความดันที่หยุดนิ่ง (ภาพ Blue Water Tower โดย Jim Mills จาก Fotolia.com)

ถังเก็บน้ำระบายอากาศ

1. ตั้งค่าแอปพลิเคชัน ในตัวอย่างนี้มีการใช้ถังพลาสติกเพื่อเก็บน้ำประปาเพื่อใช้ในกรณีฉุกเฉิน ตัวถังมีความสูง 2.43 ม. และอยู่ที่ 15.25 ซม. จากพื้นในที่ยึดซึ่งช่วยให้ท่อพลาสติกสามารถหลบหนีจากด้านล่างของถัง มาตรวัดความดันที่แม่นยำมีค่าตั้งแต่ศูนย์ถึง 6.8 x 104 Pa วัดได้อย่างแม่นยำ 2.1 x 104 Pa จากข้อมูลนี้คุณสามารถคำนวณระดับ

   

   ถังพลาสติกระบายความร้อนมีความดันที่ด้านล่าง (รูปภาพโดย YURY MARYUNIN จาก Fotolia.com)

2. แปลงการวัดจาก 2.1 x 104 Pa เป็นความดันซม. นิ้ว (cmH2O) เนื่องจาก 70 ซม. H 2 O เท่ากับ 1 Pa แล้วความดันคือ 2.1 x 104 Pa x 70 ซม. H 2 O / Pa = 2.10 m H 2 O

3. คำนวณระดับน้ำที่แน่นอนตามความถ่วงจำเพาะ 1.0 ใช้ความดันที่แปลงแล้ว 2 m H2O / 1,0 = 2 m

   
   

ความหนาแน่นสูงโดยเฉพาะ (1,1)

1. ตั้งค่าการคำนวณเป็นความหนาแน่นจำเพาะสูงสุด ในกรณีนี้ถังเดียวกันยังคงมี 2.1 x 104 Pa แต่คราวนี้ถังบรรจุน้ำและเกลือที่มีความหนาแน่น 1.1 คุณสามารถคำนวณระดับผ่านค่าความดันด้วยข้อมูลเพิ่มเติม

   

   ถังเคมีอาจมีสารละลายที่มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ (รูปภาพการจัดเก็บสารเคมีโดย Jeff Dalton จาก Fotolia.com)

2. แปลงการวัดจาก 2.1 x 104 Pa เป็นความดันน้ำเซนติเมตร (cm H2O) เนื่องจาก 70 ซม. H 2 O เท่ากับ 1 Pa แล้วความดันคือ 2.1 x 104 Pa x 70 ซม. H 2 O / Pa = 2 m H 2 O

3. แก้ไขการอ่านค่าแรงดันเพื่อชดเชยความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้น การหาร 2 m H2O ด้วยความหนาแน่น 1.1 ให้ผลลัพธ์ในระดับ 1.92 m ค่าที่ต่ำกว่าเป็นผลมาจากน้ำหนักที่สูงขึ้นของของเหลวต่อเซนติเมตรของความสูงที่ใช้ความดันเช่นเดียวกับระดับที่สูงขึ้นของของเหลวที่มีน้ำหนักเบา

ถังแรงดัน

1. ตั้งค่าระดับแอปพลิเคชัน ในตัวอย่างนี้ถังน้ำแรงดันมีความหนาแน่น 1.02 มีมาตรวัดความดันสองตัวจากศูนย์ถึง 6.8 x 104 Pa หนึ่งที่ด้านบนและด้านล่าง หากค่าสูงสุดอ่าน 2.7 x 104 Pa และด้านล่างอ่าน 5.2 x 104 Pa คุณสามารถคำนวณระดับได้โดยใช้ความแตกต่างของความดัน

   
   

   

   ถังแรงดันเก่าที่มีปลายโค้งมน (ภาพของรูปถังน้ำมันเชื้อเพลิงเก่าที่ถูกทอดทิ้งโดย Olga Rumiantseva จาก Fotolia.com)

2. คำนวณความดันที่ด้านล่างของถังเพราะระดับน้ำเท่านั้น เมื่อพิจารณาว่าเกจวัดความดันสูงสุดไม่มีน้ำอยู่ด้านบนค่าที่อ่านได้คือแรงดันแท๊งก์เท่านั้น การลบการอ่านมิเตอร์จากการอ่านมิเตอร์ด้านล่างจะส่งผลให้ความดัน 2.5 x 104 Pa

3. แปลงการวัดจาก 2.5 x 104 Pa เป็นความดันเป็นซม. H2O ตั้งแต่ 70 ซม. H 2 O เท่ากับ 1 Pa ความดันคือ 2.5 x 104 Pa x 70 ซม. H 2 O = 2.46 m H 2 O

4. คำนวณระดับถังโดยการหารความดันด้วยแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจง การแทนที่ค่า 2.46 m H2O / 1.02 = 2.41 m

เคล็ดลับ

• การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสามารถเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นเฉพาะและมีผลต่อการคำนวณ
• การวัดความดันแตกต่างที่ความสูงเฉพาะสามารถใช้ในการคำนวณความหนาแน่นเฉพาะ

การเตือน

• ถังแรงดันสามารถทำให้เครื่องมือวัดความดันอ่อนไหวได้ ใช้เครื่องมือที่สามารถจัดการแอปพลิเคชันได้เสมอ

สิ่งที่คุณต้องการ

• เครื่องคิดเลข