Trykkmåling og nivåregulering - Energi- og styresystem (EL-ELE vg1) - NDLA

Hopp til innhald
Fagartikkel

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·a

Symbol

Forklaring

Eining

F

kraft

newton, N

m

masse

kilogram, kg

a

akselerasjon

meter pr sekund pr sekund, m/s2

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/m2, og kalt pascal. 1 pascal = 1 N/m2

F

kraft

newton, N

A

areal

kvadratmeter, m2

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·h·g

Symbol

Forklaring

Eining

p

trykk

pascal, Pa

P

massetettleik

kilogram pr kubikkmeter, kg/m3

h

høgda

meter, m

g

tyngdeakselerasjon

meter pr sekund pr sekund, m/s2

Tyngdeakselerasjonen er litt forskjellig alt etter kvar på jordkloden ein er, men vi kan avrunde han til 9,81 m/s2. Massetettleiken for vatn er 1000 kg/m3.

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.

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

Skrive av Reidar Nornes og Odd Ståle Vikene.
Sist fagleg oppdatert 01.03.2018