level measurement
การวัดระดับของของเหลว (LIQUID LEVEL
MEASUREMENT)
THEORY
การวัดระดับของของเหลวโดยใช้หลักการวัดความดันของน้ำหนักของของเหลวที่กระทำเนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่ทำกับพื้นผิวภาชนะที่ระดับต่าง
ๆ โดยความดันจะมีค่าแปรผันตามความสูง (ระดับ)
ของของเหลวดังสมการ
P = g h - ความหนาแน่นของของเหลว
(density
of the fluid)
g - แรงโน้มถ่วง
(gravity)
h - ความสูงหรือระดับ
(height of liquid column)
P - ความดัน (pressure
exerted)
ถ้าความหนาแน่นคงที่
ดังนั้น ความดันของแท่งของเหลวในถัง จะมีค่าแปรผันตามความสูงหรือระดับของของเหลว (In other
words, differential pressure level measurement measures the pressure due to a
column of liquid and infers the level from this)
ตัวอย่าง (Example)
จากระดับของของเหลวในถัง ดังรูป เมื่อวัดความดันที่ด้านล่างของถัง
ด้วยตัววัดความดันแตกต่าง (Pressure Transmitter)
RD = 0.80
g
= 9.81m/s2
DP
= 11.772 kPag
|
สมการของความดัน ที่ระดับความสูง 1.5 เมตร
ความถ่วงจำเพาะ 0.8 วัดความดันแตกต่างได้ 11.772 kPag ดังนั้น
Note: The fluid level is directly related to the pressure measured by
the dp cell.
ความดันที่วัดได้โดยเซลวัดผลต่างความดัน (dP-Cell) จะต้องได้รับการปรับค่าความดันที่สัมพันธ์กับความสูงที่ใช้งานจริง
โดยพิจารณาดูว่า P
ที่เซลวัดผลต่างความดันที่จะตรวจวัดได้ เมื่อของเหลวอยู่ที่ระดับจุดต่ำสุด (Lower Range Value :LRV) และของเหลวอยู่ที่ระดับสูงสุด (Upper Range Value
:URV) นั่นคือจึงต้องมีการปรับเทียบที่ย่านวัดจริง
(DP
@ the LRV to DP @ the URV) สำหรับเซลวัดผลต่างความดันนั่น ๆ จึงจะทำให้สัญญาณออกจากเซลวัดผลต่างความดัน
มีค่าแปรผันตามระดับของของเหลวที่กำลังตรวจวัดอยู่
Setting up a differential pressure transmitter for level
measurement
มีวิธีการวัดระดับของของเหลวหลาย ๆ
วิธีที่ใช้เซลวัดผลต่างความดัน แต่โดยหลักการพื้นฐานมีวิธีการที่จะปรับตั้งเซลวัดผลต่างความดันคล้าย
ๆกัน ดังตัวอย่างต่อไปนี้
1.
The calibration range required for a particular application must
be determined. The transmitters
installed location must be know to be able to perform this calculation.
2.
The dp cell must be properly calibrated using an appropriate
pressure standard.
3.
The transmitter is installed in its proper location and the
connection lines are “bleed” to ensure that there is no air pockets in the line
that may effect the pressure being measured. (Air pocket will cause measurement errors due
to surface tension especially when measuring low pressures)
การทำตามขั้นตอนดังนี้
จะทำให้ผลการวัดระดับของของเหลวได้ค่าที่ถูกต้อง (Following
these steps will result in proper level measurement)
Atmospheric vessels using a standard dp cell
For
vessels operated at atmospheric pressure, the high side of the dp
cell is connected to the bottom of the vessel and the low side is vented
to atmosphere.
Example:
Process
fluid RD = 0.750 Assume
g =
9.81 m/s2
Calculating
the required calibration range:
PH = (0.750)(1000 kg/m3)(9.81
m/s2)(0.2m) + Patm
PH = 1.4715 kPag + Patm
PL = Patm
P
= PH - PL
= (1.4715 kPag + Patm) - Patm = 1.4715 kPag
Calculation (continued)
P seen by the dp cell when fluid is at its URV
PH = (0.750)(1000 kg/m3)(9.81
m/s2)(1.2m) + Patm
PH = 8.829 kPag + Patm
PL = Patm
P
= PH - PL
= (8.829 kPag + Patm) - Patm = 8.829 kPag
Therefore,
the calibration range is 1.4715 to 8.829
kPag