La misura di livello tramite la pressione idrostatica è la soluzione più comune per la semplicità d’installazione e la facilità d’uso. Nell’utilizzo di un sensore per la misura di pressione idrostatica per la misura delle variazioni del livello è comunque essenziale calcolare correttamente l’altezza di riempimento di un serbatoio a partire dalla misura di pressione (pressione idrostatica), allo scopo di ottenere misure accurate.
Com’è quindi possibile calcolare l’altezza di riempimento di un recipiente aperto, un bacino o un pozzo profondo? E qual è la relazione tra il livello di riempimento dei liquidi e la lettura di pressione (pressione idrostatica)?
La pressione idrostatica è usata per determinare il livello attraverso la misura della colonna di liquido ed è direttamente proporzionale all’altezza di riempimento, al peso specifico del fluido e alla forza di gravità.
Sotto l’influenza della gravità, la pressione idrostatica cresce all’aumentare dell’altezza della colonna di liquido e quindi con l’altezza di riempimento del serbatoio.
Il livello è quindi calcolato con la formula: h = p / (ρ * g)
p = pressione idrostatica [bar relativi]
ρ = peso specifico del fluido [kg/m³]
g = forza o accelerazione gravitazionale [m/s²]
h = altezza della colonna di liquido [m]
Per altri calcoli con diverse unità di misura della pressione, qui puoi trovare un utile “Convertitore”
Regola empirica – Acqua: h = 1 bar relativo / (1000 kg/m³ * ~ 10 m/s²) = 10 m
Per l’acqua è possibile adottare la regola approssimativa che alla pressione di 1 bar corrisponde un livello di 10 metri.
Questa regola può essere usata per la selezione del campo di misura della sonda di livello immergibile o del sensore di pressione. Con la misura di livello come variabile controllata, un calcolo più preciso dovrebbe comunque essere effettuato, che tenga conto dell’influenza della temperatura sulla densità e della forza di gravità.
Il peso specifico di un fluido può essere molto diverso da quello dell’acqua e quindi questa regola deve essere applicata solo per fluidi con densità simile all’acqua. Ad esempio, a parità di livello, la pressione idrostatica del diesel è molto più bassa di quella dell’acqua.
Esempio – Diesel: h = 0.82 bar relativi / (820 kg/m³ * ~ 10 m/s²) = 10 m
Questa differenza di densità può provocare un errore di misura del 22%.
Nella misura di livello idrostatica in bacini e recipienti aperti, avviene un’equalizzazione di pressione tra il gas sovrastante il liquido e l’aria dell’ambiente esterno. La pressione di questa miscela di gas/aria non deve essere inclusa nel calcolo del livello. Con l’uso di sonde immergibili di livello come il modello WIKA LH-20, il tubicino di compensazione all’interno del cavo compensa automaticamente le variazioni della pressione ambientale fornendo una misura di livello corretta.
Il vostro contatto di riferimento vi assisterà nella scelta del sensore più adatto per la vostra applicazione.
Buongiorno.
Presupponendo la costanza della velocità del fluido, applicando la legge di Bernoulli si che la differenza di pressione applicata all’acquedotto rispetto alla casa è direttamente proporzionale alla densità del fluido, alla costante di accelerazione e all’altezza del punto di fornitura. Indi inserendo tali valori si ha p1-p2=1000Kg/m3*9,8m/sec2*50m; quindi Delta Pressioni = 490.000 Kg/(m*sec);
Ma Kg*m/sec2 sono Newton quindi Delta pressione = 490.000 N/m2 = 490.000 Pascal= 4,9 Bar; questa è la minima delta di pressione che bisogna imprimere alla sorgente dell’acquedotto per portare acqua alla casa; a questo punto entra in gioco “Venturi” e si ricava la portata voluta.
Salve sign. Beatrice, mi chiamo Salvatore e ho letto l esperimento sopra citato e anche il suo intervento che ho ritenuto interessante e le volevo fare una domanda a proposito della “pressione colonna d’acqua” e cioe:
leggendo su siti specifici ho evinto che la formula per trovare la pressione di una colonna d’acqua è: densità del fluido x profondità x accelerazione di gravità, però mi chiedo come mai non si parla della dimensione della colonna d’acqua perché essa rappresenta un cilindro e quindi può variare l’aria della circonferenza e di conseguenza anche il suo volume, ma nella formula non vi è calcolo del volume della colonna stessa;
esempio: se calcolo la pressione esercitata dall’acqua su un sottomarino che si trova a 100 m di profondità, ho letto che va calcolata facendo: 1000 (d/mcubo) x 100 (profondità) x 9,81 (accelerazione di gravità), pero in questo calcolo non vi espressa su quale superficie grava la pressione proprio perché manca il calcolo della superficie, come mai?
La pressione non è propriamente una forza ma una forza per unità di superficie, quindi è come se fosse una “densità di forza”.
Quando, giustamente considero oggetti “ingombranti” e non puntiformi immersi in acqua dovrei “moltiplicare” la densità di questa forza (Pressione) per il valore della superfice a contatto con tale “forza”.
Quindi a priori non ha senso definire il valore della sezione circolare (area del cerchio) per “costruire” il cilindro. Ma è corretto farlo quando considero l’oggetto a cui viene applicata tale pressione.
Attenzione che la pressione è sempre perpendicolare alla superficie del sommergibile, e questo avviene su tutte le pareti.
Due serbatoi con altezza del pelo libero 5 m (costante) hanno un foro di area 0.01 m2 sul fondo nel primo il foro esce in atmosfera, nel secondo il foro è
collegato con un tubo di lunghezza L=1 m all’atmosfera. Determinare la portata massica uscente nei due casi.
99 kg/s con tubo 108.5 kg/s senza tubo
108.5 Kg/s in entrambi i casi
99 kg/s in entrambi i casi
99 kg/s senza tubo 108.5 kg/s con tubo
Buon giorno e possibile avere questa risposta
grazie
distinti saluti
Buongiorno.
Vorrei sapere che pressione ed eventualmente portata d’acqua avrò all’uscita del rubinetto da 3/4 di pollice, ( ossia sezione interna del tubo 19 mm) posto alla base di una cisterna da 1000 litri con misure 100 x 120 x 110 cm di altezza. Nel caso tale pressione sia minore a 1 bar a che altezza devo elevare la cisterna, o forse è meglio dire il suo rubinetto per raggiungere 1 bar che mi è necessario per alimentare un impianto di irrigazione goccia a goccia del tipo ‘ ala gocciolante’?
Buongiorno,
Assumendo che si tratti di un serbatoio a pelo libero, per la legge di Stevino, la pressione in uscita dal rubinetto posto alla base della cisterna sarà di max. 0,108 bar (a condizione di avere un livello di 110 cm di acqua all’interno del serbatoio).
P (Pa) = g ( N/kg) * h (m) * d ( Kg/m^3) = 9,81 * 1,1 * 1000 = 10791 Pa = 0,108 bar
Per avere una pressione di 1 bar bisognerebbe elevare la cisterna ad almeno 10 m oppure utilizzare una pompa.
Buongiorno,qualcuno potrebbe spiegarmi in maniera analitica (utilizzando qualche formula di fisica) come funziona un sistema di autoclave dotato di serbatoio chiuso a livello del terreno ,pompa e controllo dellla pressione?cioè per quale motivazione fisica se viene a mancare l’acqua dalla rete allora si attiva la pompa per distribuire l’acqua alle varie utenze?e se,viceversa,l’acqua ritorna allora perchè la pompa non entra in funzione?quali sono i sensori che permettono ciò e come avviene il processo?purtroppo non ho trovato nulla in rete che spiegasse dettagliatamente ciò.Grazie
Buongiorno,
WIKA è un costruttore di strumentazione per misure principalmente di pressione e temperatura, non è nostra attività la costruzione e progettazione di impianti o sistemi come per esempio le autoclavi. Tuttavia tramite una ricerca sul Web è possibile trovare maggiori informazioni di base circa il funzionamento / utilizzo di un autoclave.
Per esempio:
L’autoclave è un impianto che ha il compito di far aumentare la pressione dell’acqua potabile, in modo tale che sia superiore a quella presente all’interno della distribuzione locale. Così, per esempio, anche coloro che abitano ai piani alti di un palazzo possono soddisfare il proprio fabbisogno giornaliero di acqua. Per rendere più semplice la comprensione del funzionamento dell’autoclave, è importante individuare i componenti della sua struttura.
Di solito, l’autoclave è costituita da:
• una pompa elettrica, necessaria per far incrementare la pressione dell’acqua
• un pressostato, che ha il compito di accendere la pompa elettrica che genera un determinato valore di pressione
• un serbatoio all’interno del quale viene cumulata l’acqua che proviene dalla rete idrica e che può essere usata al momento del bisogno, quando non è disponibile quella erogata dalla rete di distribuzione
• un contenitore a pressione all’interno del quale è presente il cosiddetto “polmone” che altro non è che un a camera d’aria.
L’autoclave: come funziona? Questo tipo di impianto è caratterizzato dalla presenza di serbatoi chiusi che al loro interno contengono aria in pressione. La pompa elettrica, una volta accesa, invia l’acqua in modo tale da farla entrare nel serbatoio. In questa fase l’aria presente viene compressa, incrementando notevolmente la pressione. Nel momento in cui viene raggiunta la pressione massima standardizzata, la pompa elettrica si spegne in modo automatico.
Tutte le volte che viene aperto un rubinetto collegato con il serbatoio, il volume dell’aria compressa tende ad incrementarsi, determinando anche una lieve riduzione della pressione. Qualche istante dopo fuoriesce l’acqua dal rubinetto. Se la pressione raggiunge il valore minimo fissato in sede di taratura, la pompa viene accesa di nuovo e il ciclo si riavvia.
Hai bisogno di installare un’autoclave se, nel tuo condominio o nel tuo palazzo, la pressione dell’acqua che utilizzi, è insufficiente a soddisfare le vostre esigenze. In linea generale, è sempre meglio farsi consigliare da un idraulico per effettuare una scelta più consapevole.