Sondy hydrostatyczne spotkać można w wielu zakładach przemysłowych. Pozwalają one wykonywać różne zadania z cieczami. Szczególnie istotną rolę, pełnią one w efektywnym mierzeniu aktualnego poziomu cieczy znajdującej się zarówno w otwartych, jak i zamkniętych zbiornikach. Bez nich trudno byłoby wyobrazić sobie na przykład gospodarkę wodno-ściekową. Co jeszcze warto o nich wiedzieć?
Czym są sondy hydrostatyczne?
Sonda hydrostatyczna pomaga w wyznaczaniu ciśnienia hydrostatycznego danej cieczy, opierającego się na masie słupa konkretnego płynu o danej wysokości. Trzeba zaznaczyć, że wspomniana powyżej metoda hydrostatyczna jest dość powszechnie stosowana w praktyce. Wszystko dlatego, że nie dochodzi dzięki niej do żadnych zaburzeń dokładności prowadzonego pomiaru. Bez względu więc na ruchy cieczy, jej spienienie i inne czynniki można być spokojnym, że uzyskany wynik będzie wiarygodny. A w jaki sposób przeprowadzane są tutaj obliczenia? Otóż w celu uzyskania wyniku wykorzystuje się wzór P=h*g*p. Poszczególne zmienne to „h”, czyli wysokość słupa cieczy, „g”, czyli stałe przyspieszenie ziemskie oraz „p”, oznaczające gęstość cieczy, na której wykonywany jest pomiar. Warto tu pamiętać, że ostatnia wartość najczęściej jest niezmienna dla całej objętości.
Jak działają sondy hydrostatyczne?
Skoro już wiemy, że sondy hydrostatyczne są niezbędne w aspekcie pomiarów dokonywanych na cieczach, to powiedzmy jeszcze co nieco o tym, w jaki sposób działają. Otóż zasada jest tu dosyć prosta, gdyż te urządzenia dokonują pomiarów ciśnienia hydrostatycznego na podstawie zmiany oporu elektrycznego zachodzącego w czujniku piezorezystancyjnym. Aby jednak było to możliwe, to sam czujnik musi być wykonany z odpowiedniego do tego celu materiału. Doskonale sprawdza się w tym zastosowaniu nic innego, jak tylko krzem. Opór elektryczny, jaki tu spotkamy, będzie uzależniony od oddziałującej siły mechanicznej. W przypadkach, które opisywaliśmy powyżej siłą mechaniczną będzie rzecz jasna ciśnienie hydrostatyczne. Dodajmy, że chociaż sytuacja wygląda w ten sposób, to wciąż nie dochodzi do bezpośredniego kontaktu płynu gromadzącego się w zbiorniku z samym czujnikiem. W czasie wykonywania zadania sonda hydrostatyczna jest powoli opuszczana na kablu lub lince nośnej, aż do samego dna zbiornika. Ważną funkcję w efektywnym działaniu urządzenia pełnią też separatory i ceramika, o których więcej poniżej.
Membrana i ceramika
Membrana (zwana tez separatorem) oraz ceramika pełnią dwie zasadnicze funkcje. Pierwszą z nich jest to, że w momencie oddziaływania siły na ciecz, następuje jej napór na czujnik. Drugą funkcją jest natomiast ta ochronna, gdyż chroni ona czujnik i inne elementy sondy przed uszkodzeniem na wypadek różnych czynników. Warto także wspomnieć o komponencie nazywanym kapilarem. Ten element jest wyprowadzony na zewnątrz zbiornika i umieszczony na kablu pozwala odnieść uzyskany pomiar do ciśnienia atmosferycznego.
