Hopp til innhold

Fagartikkel

Trykkmåling og nivåregulering

Innføring i og forklaring av trykk, med eksempel på bruk av trykkmåling i forbindelse med nivåregulering. Jo høyere nivået er i tanken, desto større er trykket ved bunnen. Det er akkurat det samme som skjer når en svømmer dykker nedover. Jo dypere man kommer, desto større blir trykket.

LK20LK06
Trykkmåler. Foto.

Trykkmåler

Kraft

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

F = m·a

Symbol

Forklaring

Måleenhet

F

kraft

newton, N

m

masse

kilogram, kg

a

akselerasjon

meter pr sekund pr sekund, m/s2

Akselerasjon er fartsendring pr. sekund.

Trykk

Trykk (p) er lik kraft (F) pr. flateenhet (A):

p = F/A

Symbol

Forklaring

Måleenhet

p

trykk

newton pr kvadratmeter, N/m2, også kalt pascal, Pa. 1 pascal = 1 N/m2

F

kraft

newton, N

A

areal

kvadratmeter, m2

Sammenhengen mellom forskjellige trykkenheter

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 vannsøyle = 9,81 Pa

Nivåmåling ved hjelp av trykk

Måling av væskenivået i tanken kan gjøres på mange ulike måter. Vi skal her benytte en metode der man måler trykket ved bunnen av tanken. Jo høyere nivået er i tanken, desto større er trykket ved bunnen. Det er akkurat det samme som skjer når en svømmer dykker nedover. Jo dypere man kommer, desto større blir trykket. Dette vanntrykket kalles hydrostatisk trykk.

Størrelsen på trykket er bestemt av massetettheten (egenvekten) til væsken (p-Rho), høyden av væskenivået (h) og tyngdens akselerasjon (gravitasjonskraften, g).

Vi får da en formel som er slik: p=Ρ·g·h

Symbol

Forklaring

Måleenhet

p

trykk

pascal, Pa

P

massetetthet

kilogram pr kubikkmeter, kg/m3

g

tyngdens akselerasjon

meter pr sekund pr sekund, m/s2

h

høyden

meter, m

Tyngdens akselerasjon er litt forskjellig alt etter hvor man er på jordkloden, men vi kan avrunde den til 9,81 m/s2. Massetettheten for vann er 1000 kg/m3.

Så lenge man ikke endrer væsketype i tanken, vil trykket kun endre seg med væskehøyden. Imidlertid vil også lufttrykket (atmosfæretrykket) påvirke trykket. Dette varierer en del alt etter været – høytrykk og lavtrykk veksler. Atmosfæretrykket kommer i tillegg ”oppå” trykket av væsken.

DP-celle. Foto.

DP-celle

For å få en måling som kun gjelder av væsken, må man ”trekke fra” lufttrykket. Det kan man gjøre med en differensial-trykkmåler. Denne trykkmåleren har to tilkoblinger for trykk. Den ene tilkoblingen, som er merket H (høytrykksside), kobles til væsketrykket ved bunnen av tanken, og den andre, som er merket L (lavtrykksside), kobles til atmosfæretrykket på utsiden av tanken. Resultatet blir at man måler kun det trykket som bestemmes av væskehøyden i tanken.

DP-celle. Illustrasjon.

DP-celle

DP-celle som nivåmåler. Illustrasjon.

DP-celle som nivåmåler

Du finner flere detaljer om dette i gjennomføringsdelen i dette læringsoppdraget.

Sist oppdatert 01.03.2018
Skrevet av Reidar Nornes og Odd Ståle Vikene

Læringsressurser

Kontinuerlig regulering