Măsurarea Nivelului

Nivelul unui lichid sau nivelul de interfata dintre doua lichide nemiscibile poate fi determinat prin urmarirea suprafetei de separatie dintre faze, prin masurarea presiunii hidrostatice, exercitate de coloana de lichid sau prin metode indirecte.

I.1. Traductoare bazate pe urmarirea nivelului.

Acestea pot fi de tipul cu plutitor si de tipul cu imersor. Cele cu plutitor pot masura nivele pâna la 20m, pe când cele cu imersor pot masura nivele pâna la 2-3m.

Traductoare cu plutitor: Acestea masoara nivelul prin intermediul unui plutitor care se deplaseaza odata cu suprafata de separatie dintre faze (lichid-vapori/aer sau lichid-lichid) si transmite în afara vasului pozitia sa prin diverse mijloace: articulatii, pârghii, angrenaje s.a. În figura 1.a este prezentat un traductor cu plutitor pentru o variatie relativ mica a nivelului, iar în figura 1.b un traductor pentru masurarea nivelului în rezervoare înalte.

Principala problema a acestor traductoare o constituie transmiterea în afara a pozitiei plutitorului fara frecari, cu asigurarea etansietatii mediului din vas. În acest scop, se prefera transformarea deplasarii liniare a plutitorului în miscare unghiulara, care poate fi transmisa în afara cu frecari minime.

Traductoare cu imersor: Spre deosebire de plutitor, adâncimea de scufundare a imersorului este variabila, iar pozitia sa este determinata de echilibrul dintre greutatea proprie, forta arhimedica si reactiunea din elementul de suspensie.

În cele mai multe cazuri, ca element de suspensie se foloseste un brat solidar cu un tub de torsiune, care serveste si ca element de transmitere în affara vasului a pozitiei imersorului, deci a nivelului, fara a fi nevoie de elemente de etansare (figura 2). Unghiul de torsiune Da al capatului interior al tubului de torsiune constituie o masura a cuplului reactiv de torsiune si, implicit, o masura a nivelului din interior.

Când nivelul se afla sub cota h0, toata greutatea imersorului este echilibrata de reactiunea din tubul de torsiune pe baza relatiei:

unde aM este unghiul maxim de torsiune, C este o constanta de rigiditate a tubului de torsiune, iar r este bratul cuplului.

Când nivelul depaseste cota h0, imersorul se deplaseaza în sus pe inaltimea h1 si, în acelasi timp, se scufunda în lichid pe adâncimea h2, astfel încât greutatea sa fie echilibrata de reactiunea din tubul de torsiune si de forta arhimedica. În conditii de echilibru static avem: