Cálculos de medição de nível por displacer
Cálculos de medição de nível de deslocador Principio
Problema 1: –
Um deslocador de aço com 3″ polegadas de diâmetro e 32″ de comprimento, quando este estiver 50% imerso em óleo de densidade relativa de 880 kg/m³;
Para facilitar os cálculos vamos fazer a conversão das unidades
Diâmetro = 3″(polegadas) => 7,62 cm => 0,0762 m
Comprimento = 32″(polegadas)=> 81,28 =>0,8128 m
a densidade do aço = 8.0 g/m³ = 8000 kg/m³
a densidade da água = 1009 kg/m³
Calcule o peso aparente do corpo imerso.
Para facilitar os cálculos vamos fazer as conversões das medidas:
∴ Cálculo do volume do deslocador = Pi*(raio²)*comprimento = >
(3,1428 x (0,0381²) x 0,8128 = > 0,003707 m³ = 3,7L
∴ Peso real do deslocador = Volume do deslocador x Densidade especifica do aço
=(0.0037m³) × 8000kg/m³ = 29.65kg
∴ Volume deslocado do óleo = Volume do deslocador X Volume imerso
=0,0071m³ ×50% = 0,0035 m³ = 3,5 L
∴ Peso deslocado do óleo = Volume deslocado do óleo X densidade do óleo
(0,0035 m³ × 880 kg/m³) = 3,124kg
∴ Peso aparente do deslocador = peso real – peso deslocado
Peso aparente do deslocador = 29,65 – 3,08 = 26,57 kg
Problema 2: –
Um deslocador de aço com volume de 3 litros deve ser usado como sensor de nível em um vaso para armazenar água.
Para facilitar os cálculos vamos fazer a conversão das unidades
volume deslocado = 3L(litros) => 0,0028m³ = 2800cm³
Calcule o seguinte;
1: – Os pesos máximo e mínimo do corpo imerso.
2: – A faixa máxima de nível capaz de ser detectada, se o diâmetro do deslocamento. é de 2 polegadas.
∴ Peso real do deslocador = Volume do deslocador x Densidade especifica do aço
=(0.0028m³) × 8000kg/m³ = 22.65kg
∴ Volume deslocado de água = 0,0028m³
∴ Peso deslocado da água = Volume deslocado do óleo X densidade da água
(0,0028 m³ × 1009 kg/m³) = 2,8257kg
∴ Min. peso do corpo imerso = Peso real do deslocador – Peso deslocado da água
22,65 – 2,825 = 19,82 kg
∴ Máx. peso do deslocador = 22,65 libras
Cálculo do volume do sensor = πr 2 L
Nota: π = 3,142, 1 pol = 2″
volume do sensor ⇒ 183 pol³ = 3,142 × (1 pol) 2 × L
183pol 3 = 3,142pol² × L
portanto, o comprimento da bóia, L = 183 / 3,142 = 58 polegadas = 147,32 mm
Problema 3: –
Um deslocador de aço com 1 metro de comprimento e volume de 1000 CCs. deve ser usado para medir o nível da interface em um separador de óleo e água. O SG do óleo é 0,88, a densidade da água é 1 kg / litro. A densidade do aço é de 8000 kg por metro cúbico.
Encontrar,
1: – o diâmetro do corpo imerso.
2: – o peso do deslocador no ar, óleo e água.
3: – os pesos “0%” e “100%”, se o nível de interface de 50% estiver definido no ponto médio do deslocador e a amplitude for de 0,5 metros.
volume do sensor = πr 2 L
1000 ccs = 3.142 × r 2 × 100 cm
portanto, temos agora, r 2 = 1000 / (3,142 x 100) = 3,183 cm2
∴ raio do deslocador, r = Sqrt (3.183) cm = 1.78 cm
portanto, o diâmetro do deslocador = 1,78 × 2 cm = 3,56 cm
peso do deslocador no ar = densidade × volume
Observe que a unidade de volume deve ser inconsistente com a unidade de densidade 1 ccs = 10 −6 m 3
= 8,000 kg/m 3 × (0,001 ) m 3 = 8,0 kg
peso do deslocador no óleo = (peso no ar) – (perda de peso no óleo)
= 8,0 – (0,5 × 0,88) kg = 7,56 kg
peso do deslocador na água = (peso no ar) – (perda de peso na água)
= 8,0 – (0,5 × 1) kg = 7,50 kg
no nível de interface de 0%, o comprimento do deslocador será coberto 25% com água e 75% com óleo. Assim, o peso total do deslocador será constituído por 75% do seu peso em óleo e 25% em água;
∴ peso do deslocador a 0% = (0,75 × 7,56) + (0,25 × 7,5) = 7,545 kg
a 50%, o peso total do deslocador será constituído por 50% em água e 50% em óleo;
∴ peso do deslocador a 50% = (0,5 × 7,56) + (0,5 × 7,5) = 7,53 kg
a 100%, o peso total do deslocador será composto por 75% em água e 25% em óleo;
∴ peso do deslocador a 100% = (0,25 × 7,56) + (0,75 × 7,5) = 7,515 kg
Fonte do artigo:
Mesuremente Level – N. Asyiddin
Lessons In Industrial Instrumentation -Tony R. Kuphaldt
Medição do Nível da Interface por Deslocador