ИЗМЕРЕНИЕ ОБЪЕМА, УРОВНЯ И ПЛОТНОСТИ ЖИДКОСТИ ПОСРЕДСТВОМ ДВУХ ДАТЧИКОВ ДАВЛЕНИЯ (или датчика перепада давления)

Как можно увидеть по картинке зная плотность жидкости легко можно найти уровень над точкой установки датчика как H=P/ρ*g, где P - давление жидкости, а g - ускорение свободного падения 9,81 м/с2. Но как быть если плотность среды неизвестна? Надо ее найти как промежуточное вычисление.

На помощь придет второй датчик давления, в случае использования двух датчиков давления, аналоговые сигналы верхнего и нижнего датчиков давления подключаются к входам (например ПЛК), и программно производится вычисление плотности, в случае датчика диф.давления сигнал сразу имеет статус ΔP. Измерение производится по формуле ρ = (Pн-Pв)/(g*ΔH), где (Pн-Pв) это ΔP - разница давлений между нижним (большим P2 по картинке) и верхним (меньшим P1 по картинке) давлением, а ΔH - расстояние между уровнями контроля, то есть разница высот установки датчиков или точек контроля давления, ну g - все также неизменно ускорение свободного падения 9,81 м/с2.

Важным условием работоспособности данного метода является выбор величины Δh. С одной стороны, чем больше это расстояние, тем точнее измеряется плотность и тем её измеренное значение будет более усредненным. С другой стороны, верхний датчик должен располагаться ниже верхнего уровня продукта, в противном случае измерение плотности будет невозможно. По этой причине описываемый метод расчета плотности применим, если уровень заполнения емкостей продуктом всегда выше определенной высоты, на которой и устанавливается верхний датчик.

Применимость данного метода основана на неизменности плотности, потому тоже стоит учесть изменение плотности среды.

Непосредственное измерение уровня производится подставлением найденной плотности в формулу уровня гидростатического метода например нижнего датчика: H = P/ρ*g = (g*ΔH*P2)/((P2-P1)*g) = ΔH*P2/(P2-P1)

или H = ΔH*Pн/(Pн-Pв), где Pн давление в нижней точке, а Pв давление в верхней точке.

Далее это значение уровня может напрямую подставляться в геометрическую формулу расчета объема (если емкость имеет стандартную форму, поддающуюся обсчету), либо использоваться в алгоритме, работающем с проливочной таблицей, если форма расчету не поддается.

Есть еще одна статься на эту тему, но как мне показалось, слишком уж сложная, если кому-то интересно копнуть очень глубоко, то вот вам пожалуйста: https://level-meter.livejournal.com/66063.html, один только метод максимального правдоподобия чего стоит.