Podczas rozważania montażu nowego czujnika poziomu do zastosowań pomiaru poziomu często bardzo trudno jest znaleźć informacje dotyczące różnic pomiędzy różnymi typami czujników poziomu, np. w działaniu hydrostatycznych czujników ciśnienia w porównaniu z hydrostatycznymi czujnikami poziomu. Ostatnio objaśniałem pomiar poziomu przy wykorzystaniu pomiaru ciśnienia hydrostatycznego.
„Czym jest ciśnienie hydrostatyczne oraz hydrostatyczny pomiar poziomu?” Lecz jak można zmierzyć poziom wody i innych cieczy za pomocą czujników ciśnienia? Do użytku w otwartych zbiornikach takich jak naczynia odpowietrzane, otwarte zbiorniki naturalne i sztuczne, ale też studnie oraz otwarte zbiorniki wodne, producenci aparatury kontrolno-pomiarowej (np. WIKA) oferują specjalnie zaprojektowane do takiego zastosowania zanurzalne przetworniki ciśnienia znane również jako sondy poziomu. Zanurzalne przetworniki ciśnienia są całkowicie zanurzone w mierzonej cieczy.
W zamkniętych konstrukcjach, takich jak zamknięte zbiorniki i naczynia, generalnie stosowane są czujniki ciśnienia z membraną czołową lub przetworniki, które można przykręcić do naczynia z zewnątrz. Czujniki ciśnienia są szczególnie przydatne do użytku w wolnostojących zbiornikach i naczyniach. Zanurzalne przetworniki ciśnienia (np. LH-20 firmy WIKA) lub czujniki z membraną czołową (np. S-11 firmy WIKA) mierzą zależną od wysokości siłę ciężaru słupa cieczy zwaną także ciśnieniem hydrostatycznym. Taki pomiar ciśnienia jest wprost proporcjonalny do poziomu cieczy danego słupa cieczy w punkcie pomiaru przez czujnik ciśnienia. Konieczne jest więc, żeby podczas pomiaru poziomu czujnik ciśnienia był umieszczony jak najbliżej poziomu dna naczynia.
Zmierzone ciśnienie hydrostatyczne odpowiada bezpośrednio wysokości słupa cieczy od dolnego poziomu punktu pomiaru do poziomu powierzchni medium. Wysokość napełnienia obliczana jest z odległości od powierzchni medium do punktu pomiarowego (pomiaru ciśnienia). Siła ciężkości słupa cieczy, czyli ciśnienie hydrostatyczne, nie jest jednakże bezpośrednio proporcjonalne do wysokości napełnienia, lecz również zmienia się zależnie od ciężaru właściwego medium i siły ciężkości. W następnym artykule wyjaśnię szczegółowo jak przeprowadzać obliczenia poziomu cieczy, szczególnie w odniesieniu do wpływu ciężaru właściwego medium.