Коррекция показаний гидростатических уровнемеров

(10)

Гидростатический уровнемер жидкости преобразует значение измеряемого уровня L в перепад давлений DP между точками отбора импульсов (в самой нижней точке аппарата и над уровнем жидкости):

где - плотность жидкости, кг/м³; L – уровень жидкости, м; К₁ - масштабный коэффициент, зависящий от выбора единиц измерения величины (например, если DP выражено в МПа, то К₁ = 10^-5).

(11)

Перепад DP линейно преобразуется дифманометром в стандартный электрический сигнал y (0-5 mA, 0-10 В). Таким образом, будем иметь:

где - коэффициент усиления дифманометра; - значение выходного сигнала дифманометра, соответствующее верхнему пределу измерения (для упрощения предполагаем, что нижним пределом измерений являются нули).

Из (11) получаем выражение для определения уровня жидкости в аппарате по выходному сигналу датчика (градуировочную характеристику):

(12)

Однако определить точное значение уровня жидкости в аппарате по выходному сигналу y датчика, используя формулу (12), невозможно ввиду того, что плотность жидкости зависит от ее температуры и зависимость L=L(y) получается неоднозначной.

(13)

Зависимость плотности от температуры при относительно небольших отклонениях температуры Q от ее номинального (градуировочного) значения Q₀ описывается выражением:

,

где - плотность жидкости при температуре ; -температурный коэффициент объемного расширения.

(14)

C учетом (13) формула (12) запишется в виде:

,

где - поправочный коэффициент, учитывающий влияние изменения плотности при колебаниях температуры на результат измерений.

Учитывая, что :

и , получим

(15)

где L_max – верхний предел измерения уровня дифманометром-уровнемером.

Итак, на каждом такте опроса ЭВМ по температуре жидкости в реальных условиях определяет величину K_r и далее по формуле (15) скорректированное значение уровня L.