Sonda hydrostatyczna może być używana do pomiarów hydrostatycznych poziomu i jest używana między innymi w szybach, studniach lub zbiornikach otwartych. Jest to specjalny czujnik ciśnienia, który, aby dokonać pomiarów, należy zanurzyć w docelowym płynie i umieścić jak najbliżej dna. Dzięki zmierzeniu ciśnienia hydrostatycznego możemy ustalić wysokość słupa cieczy nad przetwornikiem. Głównym elementem sondy głębokości jest wbudowany czujnik, który zmienia ciśnienie hydrostatyczne mierzone w wybranym miejscu na sygnał napięciowy bądź prądowy. Ciśnienie hydrostatyczne słupa cieczy panujące w miejscu pomiaru może być przetworzony przez sondę hydrostatyczną na ciągły sygnał prądowy lub napięciowy o wartości 4 ÷ 20 mA, 0 ÷ 10 V lub 0,5 ÷ 4,5 V.
Sonda hydrostatyczna – czym jest i jak działa?
Sonda hydrostatyczna umieszczona jest na głębokości odwzorowywanej przez sygnał wyjściowy sondy, który natomiast jest proporcjonalny do ciśnienia hydrostatycznego. Czujnik ciśnienia w sondzie jest jednak w stanie dokonać pomiaru jedynie w zbiornikach otwartych. Jest to spowodowane faktem, iż zbiorniki takie mają otwór powyżej poziomu znajdującej się w nich cieczy, a dzięki temu wyrównywanie jest ciśnienie atmosferyczne w zbiorniku. Do zbiorników otwartych oprócz tych stworzonych sztucznie i spełniających podane kryterium należą również naturalne cieki wodne oraz wody stojące. Mierzone przez sondę ciśnienie oddaje ciśnienie atmosferyczne, co jest możliwe dzięki znajdującej się w przewodzie sondy hydrostatycznej kapilarze. Powoduje to, że zmiany ciśnienia atmosferycznego nie wywołują wpływu na zmiany mierzonego ciśnienia. Sonda głębokości może znaleźć zastosowanie głównie w przemyśle, ale z powodzeniem wykorzystuje się ją także w gospodarce wodno-ściekowej.
Gdzie znajduje zastosowanie sonda hydrostatyczna?
Czujniki stosowane są w szeregu różnych miejsc, gdzie okazują się niezbędne. Stosowane są np. w układach pomiaru poziomu w reaktorach oczyszczalni ścieków, a także w zbiornikach retencyjnych. Są także ważnym elementem w przepompowniach ścieków w układach sterowania pracą pomp. Wykorzystuje się je również do monitorowania poziomu wody w rzekach i innych naturalnych zbiornikach wodnych. Położenie sondy hydrostatycznej może być praktycznie dowolne. Jednak, aby dokonać wygodnie pomiarów na odpowiedniej głębokości, najwygodniej jest pozwolić jej swobodnie zwisać w pozycji pionowej. Możemy wtedy podwiesić ją za przewód, co będzie najwygodniejszym rozwiązaniem, aby dokonać pomiaru. Można użyć rury osłonowej, która pomoże w stabilizacji ułożenia sondy, co bywa problematyczne szczególnie w przypadku zbiorników, gdzie występuje stały przepływ cieczy.
Dodatkowe zagadnienia dotyczące sondy
Sondy hydrostatyczne mogą mieć różną długość przewodu, jednak istnieje możliwość przedłużania ich w razie potrzeby dzięki dostępnym na rynku zestawom przedłużającym, które przystosowane są do działania po zanurzeniu. Aby pomiary były dokładne, należy zadbać o odpowiedni dobór sondy. Należy w tym celu zwrócić głównie uwagę czy będzie wykorzystywana w rzekach, otworach włazowych wody pitnej, otworach wiertniczych, basenach, systemach przechowania, zakładach utylizacji ścieków czy w studniach głębinowych. Niezależnie od tego sonda powinna być wysokiej jakości, a także być odporna na zniszczenia mechaniczne oraz być niewielkiej wielkości być poręczna.
Sonda hydrostatyczna okazuje się więc niezbędna w pomiarach poziomu wody w zbiornikach wodnych i studniach głębinowych, a jej szczególną zaletą jest niezawodność, nawet w trudnych warunkach.