Fagstoff

Trykkmåling og nivåregulering

Innføring i og forklaring av trykk, med eksempel på bruk av trykkmåling i samband med nivåregulering. Dess høgare nivået er i tanken, dess større er trykket ved botnen. Det er akkurat det same som skjer når ein symjar dykkar nedover. Dess djupare ein kjem, dess større blir trykket.

Kraft

Kraft (F) er masse (m) mulitiplisert med akselerasjon (a):

$F = m \cdot a$

Symbol	Forklaring	Eining
F	kraft	newton, N
m	masse	kilogram, kg
a	akselerasjon	meter pr sekund pr sekund, ${m/s}^{2}$

Akselerasjon er altså fartsendring pr sekund.

Trykk

Trykk (p) er lik kraft (F) pr flateeining (A):

p = F/A

Symbol	Forklaring	Eining
p	trykk	newton pr kvadratmeter, N/ $m^{2}$ , og kalt pascal. 1 pascal = 1 N/ $m^{2}$
F	kraft	newton, N
A	areal	kvadratmeter, $m^{2}$

Samanhengen mellom forskjellige trykkeiningar

Pa	bar	psi(lbf/in²
1	10 x 10^-6	0,145038 x 10^-3
100000	1	14,5038
6,89476 x 10³	68,9476 x 10^-3	1

1 atmosfære, at (kp/cm²) = 98066,5 Pa

1 mm vass-søyle = 9,81 Pa

Nivåmåling ved hjelp av trykk

Å måle væskenivået i tanken kan gjerast på mange ulike måtar. Vi skal her nytte ein metode der ein måler trykket ved botnen av tanken. Dess høgare nivået er i tanken, dess større er trykket ved botnen. Det er akkurat det same som skjer når ein symjar dykkar nedover. Dess djupare ein kjem, dess større blir trykket. Dette vasstrykket blir kalla hydrostatisk trykk.

Storleiken på trykket er bestemt av massetettleiken (særvekta) til væska (p-Rho), høgda av væskenivået (h) og tyngdeakselerasjonen (gravitasjonskrafta, g)

Vi får da ein formel som er slik: $p = Ρ \cdot h \cdot g$

Symbol	Forklaring	Eining
p	trykk	pascal, Pa
P	massetettleik	kilogram pr kubikkmeter, $k g / m^{3}$
h	høgda	meter, m
g	tyngdeakselerasjon	meter pr sekund pr sekund, $m / s^{2}$

Tyngdeakselerasjonen er litt forskjellig alt etter kvar på jordkloden ein er, men vi kan avrunde han til 9,81 $m / s^{2}$ . Massetettleiken for vatn er 1000 $kg / m^{3}$ .

Så lenge ein ikkje endrar væsketype i tanken, vil trykket berre endre seg med væskehøgda. Likevel vil også lufttrykket (atmosfæretrykket) påverke trykket. Lufttrykket varierer ein del etter vêret – høgtrykk og lågtrykk vekslar. Atmosfæretrykket kjem i tillegg ”oppå” trykket av væska.

For å få ei måling som berre gjeld væska, må ein ”trekkje frå” lufttrykket. Det kan ein gjere med ein differensial-trykkmålar. Denne trykkmålaren har to tilkoplingar for trykk. Den eine tilkoplinga, som er merkt H (høgtrykksside), blir kopla til væsketrykket ved botnen av tanken, og den andre, som er merkt L (lågtrykksside), blir kopla til atmosfæretrykket på utsida av tanken. Resultatet blir at ein måler berre det trykket som er eit resultat av væskehøgda i tanken.

DP-celle som nivåmåler. Illustrasjon. — DP- celle som nivåmåler

Du finn fleire detaljar om dette i gjennomføringsdelen i dette læringsoppdraget.

CC BY-SASkrive av Reidar Nornes og Odd Ståle Vikene.

Sist fagleg oppdatert 01.03.2018

Trykkmåling og nivåregulering

Kraft

Trykk

Samanhengen mellom forskjellige trykkeiningar

Nivåmåling ved hjelp av trykk

Reglar for bruk