Mesure du niveau hydrostatique : qu'est-ce que c'est ?
La mesure de niveau hydrostatique est une méthode de mesure de niveau simple et fiable. Un capteur de pression submersible, un capteur de pression régulier ou un manomètre est abaissé à une profondeur spécifique (niveau zéro) ou monté à celle-ci. Le capteur mesure alors la pression provoquée par le poids du liquide qui se trouve directement au-dessus de celui-ci. En raison du paradoxe hydrostatique, le capteur de pression ne mesure pas le volume complet du réservoir situé au-dessus de celui-ci, mais uniquement la colonne de liquide située à la verticale. La mesure de niveau hydrostatique n'est donc absolument pas affectée par la forme du réservoir ou de la cuve, le niveau étant simplement mesuré par le poids de la colonne de liquide située au-dessus. Si le liquide et sa densité sont connus, la mesure de la pression peut être calculée comme la distance entre le niveau zéro, où se trouve le capteur, et la surface du liquide.
Mesure de niveau hydrostatique en géométrie ouverte
Pour une utilisation dans des géométries ouvertes telles que les cuves ventilées, les réservoirs ouverts et les réservoirs, mais aussi les puits et les plans d'eau ouverts, WIKA propose des capteurs de pression immergeables, également connus sous le nom de sondes de niveau, spécialement développés à cet effet. Les capteurs de pression immergeables sont complètement immergés dans le liquide à mesurer.
Mesure de niveau hydrostatique en géométrie fermée
Dans les géométries fermées, telles que les réservoirs et les cuves fermés, on utilise généralement des capteurs de pression affleurants ou des capteurs de pression qui peuvent être vissés dans la cuve depuis l'extérieur. Les capteurs de pression sont donc particulièrement aptes à être utilisés dans les applications de réservoirs et de cuves autonomes. Un capteur de pression immergeable (par exemple, le modèle LH-20 de WIKA) ou un capteur de pression immergeable (par exemple, le modèle S-11 de WIKA) mesure le poids de la colonne de liquide en fonction de la hauteur, également connu sous le nom de pression immergeable. Cette mesure de niveau hydrostatique est directement proportionnelle au niveau ou à la colonne de liquide au point de mesure du capteur de pression. Il est donc nécessaire, pour la mesure du niveau hydrostatique, que le capteur de pression soit placé le plus près possible du niveau du fond de la cuve.
Installation d'une mesure de niveau hydrostatique
Une fois que vous avez décidé d'utiliser un capteur de pression standard ou un capteur immergeable, il vous suffit, pour la plupart des applications, de définir trois ou quatre éléments simples. La connexion de pression (uniquement s'il s'agit d'un capteur standard ou d'un manomètre à montage latéral), la plage de mesure, la précision et La connexion électrique.
La connexion de pression doit s'adapter au filetage de votre réservoir, tandis que l'étendue de la mesure doit être choisie en fonction du niveau que vous souhaitez mesurer dans votre application. S'il s'agit d'un réservoir autonome, vous connaîtrez le niveau par la hauteur du réservoir, s'il s'agit d'un bassin ou d'un réservoir souterrain, vous devez décider de la profondeur à laquelle vous souhaitez immerger le capteur de niveau et choisir une plage de mesure correspondante. Il faut savoir que 10 mètres de colonne d'eau correspondent à environ 1 000 mbar (1 bar) ou 14,5 psi.
La précision doit être choisie en fonction des besoins de votre application. Une précision standard de < 0,5 % vous donnera une erreur possible de max. 5 mm par mètre de niveau, tandis que les variantes de plus haute précision avec < 0,1 % seront aussi précises que max. 1 mm par mètre de niveau. Finalement, vous devez choisir la connexion électrique. Si vous disposez d'un capteur de pression standard, vous êtes libre de choisir un connecteur (tel que M12 ou DIN A) ou une sortie câble, alors que vous devez de toute façon vous en tenir à un câble lorsque vous choisissez un capteur de pression immergeable. Si votre capteur est équipé d'une connexion par câble, vous devez choisir la longueur appropriée pour permettre le câblage entre le transmetteur et le système de contrôle et pour tenir compte de la longueur d'immersion en cas d'utilisation d'un capteur de pression immergeable.
Augmenter la précision de votre mesure de niveau hydrostatique
Lorsque vous mettez en place un système de mesure de niveau hydrostatique, vous devez être conscient que la mesure de niveau est influencée par la gravité spécifique du fluide et la température du fluide, qui affecte également la gravité spécifique du fluide.
La gravité spécifique du fluide peut ne pas être stable, si le fluide change dans sa composition spécifique. Par conséquent, votre pression hydrostatique affichera une valeur plus élevée, et vous calculerez donc une augmentation du niveau, alors que le niveau réel peut en fait être plus bas que votre calcul. Cependant, la gravité spécifique peut également varier en fonction de la température du fluide. Si la température augmente, la gravité spécifique du fluide diminue et le niveau augmente. Mais la mesure du niveau hydrostatique peut ne pas refléter ce changement de niveau avec précision.
Pour accroître la précision de votre mesure de niveau hydrostatique, vous devez compenser les effets de la température et le changement de gravité spécifique du fluide.
