Basınç sensörü ile sıvı yüksekliği ölçmek

Başlatan kimlenbu, 30 Ocak 2020, 13:12:40

kimlenbu

Selamlar,

Henüz araştırma aşamasında olduğum için belki daha önce uğraşmış olan birisi varsa işlerim kolaylaşır diye buraya soruyorum, bir yandan araştırıyorum da.

Elimizde yoğunluğu 1.6 gr/cm3 olan bir sıvı var (boya). İçine konulduğu tankın ölçüleri de biliniyor. Tank tabanına veya tankın yan yüzeyinde dibe yakın bir seviyede bir basınç sensörü yerleştirilecek.

Su için 100mBar basınç 110.47cm gibi bir yüksekliğe denk geliyormuş, bunu 1.6 yoğunluğa sahip sıvı için direkt olarak oranlayabilir miyim ?

seçmem gereken sensör'le maksimum hassasiyeti yakalamak için ölçüm aralağını belirlemek adına yardıma ihtiyacım var.

Ayrıca boyadan boyaya yoğunluk farkı olacağı için bilinen bir yüksekliğe ikinci bir basınç sensörü yerleştirirsem yoğunluk hesabını yapabilir miyim ?

Son olarak tankın bulunduğu yer deniz kenarıysa tank boşken sensörden ne okurum, tank misal 1000m rakımlı bir şehirdeyse boşken nasıl bir okuma alırım ? Ölçümün tankın bulunduğu yükseklikten bağımsız olması için bir de havadaki basıncı ölçüp referans almam gerekir mi ?

e-zeki

hocam süt ve boya tanklarında loadcell ile ölçüm yapanlar var. Süt veya boyanın özgül ağırlığı parametre olarak giriliyor böylelikle litre bazında ne kadar sıvı var ölçülebiliyor. Sizin söylediğinizinde anladığım kadarıyla pek farkı yok. maksimum kapasitenizin %25 üzerinde bir load cell ile gayet hassas ölçebilirsiniz muhtemelen.

kimlenbu

Alıntı yapılan: e-zeki - 30 Ocak 2020, 14:55:54hocam süt ve boya tanklarında loadcell ile ölçüm yapanlar var. Süt veya boyanın özgül ağırlığı parametre olarak giriliyor böylelikle litre bazında ne kadar sıvı var ölçülebiliyor. Sizin söylediğinizinde anladığım kadarıyla pek farkı yok. maksimum kapasitenizin %25 üzerinde bir load cell ile gayet hassas ölçebilirsiniz muhtemelen.

hareket halindeki kamyonda 2+ tonluk bir kazanı loadcell ile ölçmek mekanik olarak da elektronik olarak da işime gelmez. Zaten cihaz tasarımı yapılalı çok oldu, sadece program güncellemesi yapacağım.

MB_77

#3
selamlar,

sıvı basıncı aşağıdaki formülle bulunur bu formülü incelerseniz hangi durumlardan etkilendiğini ve olası çözümleri geliştirebilirsiniz.

P: basınç
h: sıvı yüksekliği
d: sıvının özgül kütlesi (yoğunluk)
g: yerçekimi ivmesi

P=hxdxg

bulunmak istenen yükseklik ise, formül düzenlenir. bu sayede yükseklikten hacim bulunur ancak basınç sensörünün hassasiyeti önemli. geniş tabanlı bir tankta 5mm'lik bir sapma epey bir sıvı miktarına denk gelir. buradan yola çıkarak sensör hassasiyeti tespit edilebilir.

yoğunluk aynı sıvı için değişmez.
g yerçekimi ivmesi coğrafik yüksekliğe göre bir miktar değişir.

sıvıya uygulanan atmosfer basıncı formülde yok çünkü sadece sıvının neden olduğu basıncı ifade ediyor. basıncı bir şekilde sensörle tespit ettiğinizi varsayıyoruz. bu durumda acaba kullanacağınız sensör atmosfer basıncından nasıl etkilenir bunu değerlendirmek gerek. sensörünüz mutlak basınç ölçüyorsa işin içine atmosfer basıncını da kattığından sorun olacaktır. uygun sensörle atmosferik basınç etkisi elemine edilebilir.

bu ölçümler durağan durumda yapılmalı aksi halde işin içine ivmelenmelerinde etkileri girecektir.



Alıntı yapılan: kimlenbu - 30 Ocak 2020, 13:12:40Ayrıca boyadan boyaya yoğunluk farkı olacağı için bilinen bir yüksekliğe ikinci bir basınç sensörü yerleştirirsem yoğunluk hesabını yapabilir miyim ?

iki sensörle yoğunluk tespit edilebilir. alta koyduğunuz sensörde sıvı yüksekliği h1 olsun basınç p1 olsun. üstteki sensörde sıvı yüksekliği h2 ve basınç p2 olsun. her iki sensörün arasındaki yükseklik bilinen hs kadar olsun;

h1=hs+h2 'dir.

basınç formülünden;
aynı zamanda, h2=p2/(dxg) 'dir

              h1= p1/(dxg)  -----> (hs+h2)=p1/(dxg)  ------> (hs+(p2/(dxg))=p1/(d*xg)   olur.

              biraz düzenleme yapınca; d=(p2-p1)/(hsxg) olur ve hepsi bilinen ve sıvı yüksekliğinden bağımsız değerlerdir. ancak tabi burada sensör hassasiyetleri önemli.
 

argeman

#4
Alıntı yapılan: MB_77 - 30 Ocak 2020, 17:27:51selamlar,

sıvı basıncı aşağıdaki formülle bulunur bu formülü incelerseniz hangi durumlardan etkilendiğini ve olası çözümleri geliştirebilirsiniz.

P: basınç
h: sıvı yüksekliği
d: sıvının özgül kütlesi (yoğunluk)
g: yerçekimi ivmesi

P=hxdxg

bulunmak istenen yükseklik ise, formül düzenlenir. bu sayede yükseklikten hacim bulunur ancak basınç sensörünün hassasiyeti önemli. geniş tabanlı bir tankta 5mm'lik bir sapma epey bir sıvı miktarına denk gelir. buradan yola çıkarak sensör hassasiyeti tespit edilebilir.

yoğunluk aynı sıvı için değişmez.
g yerçekimi ivmesi coğrafik yüksekliğe göre bir miktar değişir.

sıvıya uygulanan atmosfer basıncı formülde yok çünkü sadece sıvının neden olduğu basıncı ifade ediyor. basıncı bir şekilde sensörle tespit ettiğinizi varsayıyoruz. bu durumda acaba kullanacağınız sensör atmosfer basıncından nasıl etkilenir bunu değerlendirmek gerek. sensörünüz mutlak basınç ölçüyorsa işin içine atmosfer basıncını da kattığından sorun olacaktır. uygun sensörle atmosferik basınç etkisi elemine edilebilir.

bu ölçümler durağan durumda yapılmalı aksi halde işin içine ivmelenmelerinde etkileri girecektir.



iki sensörle yoğunluk tespit edilebilir. alta koyduğunuz sensörde sıvı yüksekliği h1 olsun basınç p1 olsun. üstteki sensörde sıvı yüksekliği h2 ve basınç p2 olsun. her iki sensörün arasındaki yükseklik bilinen hs kadar olsun;

h1=hs+h2 'dir.

basınç formülünden;
aynı zamanda, h2=p2/(dxg) 'dir

              h1= p1/(dxg)  -----> (hs+h2)=p1/(dxg)  ------> (hs+(p2/(dxg))=p1/(d*xg)   olur.

              biraz düzenleme yapınca; d=(p2-p1)/(hsxg) olur ve hepsi bilinen ve sıvı yüksekliğinden bağımsız değerlerdir. ancak tabi burada sensör hassasiyetleri önemli.
 

  Merhaba ,P=hxdxg formülünde P yi pascal olarak ve yüksekliği metre olarak mı alıcaz acaba?



 Sıvı seviye ölçümü için (1m.)150mBar, Atekin sensörlerini kullanıyordum,sensörün relative-absolute  farkını firmaya sorduğumda basınç sensörlerinin %90 ının relative olduğu cevabını aldım, yani 1atm. değeri 0 olarak kabul ediliyor.



MB_77

h--> m
d--> kg/m3
g--> m/s2 

P=hxdxg --->mx(kg/m3)x(m/s2) olduğunda sonuç birimi paskaldır.

100.000 Pa=1 bar

1 bar=1000 mbar

mustafa_cmbz

#6
Alışkanlığı koyu olan sıvılar basınçla transmitter ile ölçümü depo seviyesinde yanılgıya sebebiyet olabilir.özellikle tankın bu sıvı ile temas ettiği yüzey alan fazla ise tank hacmi fazla ise.

Şöyle düşün sıvı çok koyu....çekiyorsun bunu tanktan atıyorum 20cm aşağı indi depo seviyesi 100lt tank ta 75 lt kaldı diyelim diyorum ya yüzey alan büyük ise bir süre sonra tankın iç duvarından süzülen sıvı atıyorum 76lt gösterecek gibi bir durum ile karşılaşabilirsiniz.

Bunun önüne geçmek için en mantıklısı terazi.

PhD

Araçlardaki benzin/dizel göstergeleri depodan nasıl ölçüm yapıyor? Ben tam olarak bilmiyorum ancak belki işinizi görecek bir teknolojisi vardır diye aklıma geldi. Hem hareket ederken (yani depoda yakıt çalkalanırken) hem de araç farklı açılarda dururken bile gösterge ibresi sabit kalabiliyor. Ayrıca depo şekilleri genelde pek düzgün ve sabit şekilli değil yani hacimsel olarak farklı bölgelere sahip depo bölümlerinde yakıt farklı zamanlarda azalıyordur ama yine de doğru bir şekilde ölçüm yapıyor.

Belki bir fikir verir diye paylaşmak istedim.
...hiç...

power20

Araç eğimli ve düz konumdayken farklı gösteriyor.

tunayk

Yakıt depo göstergeleri eski araçlarda şamandraya bağlı değişken dirence bağlı değer gösterirdi.  Bu nedenle anlık olarak araç eğimine göre ibre değişirdi. Ancak yeni araçlarda arada doğrudan bir bağlantı bulunmaz. Şamandradan gelen değerler, belirli bir ortalama alınarak hesap yoluyla elde edilir sonrasında da gösterge tablosunda  yakıt ibresini kontrol eden motor ibreyi ilgili konuma götürür. Bu nedenle anlık değişimlerden etkilenmezler.