Áp suất thủy tĩnh là gì? Khi nào nên áp dụng đo mức nước bằng áp suất?

Áp suất thủy tĩnh là gì? Bạn đang tìm hiểu về cảm biến đo mực nước bằng áp suất? Bạn đang tìm kiếm nguyên lý đo mực nước thủy tĩnh là gì? Cảm biến đo mực nước giếng dạng giếng thả chìm có phải là cảm biến áp suất thủy tĩnh không? Áp suất của chất lỏng sinh ra có phải là áp suất thủy tĩnh không?  Để trả lời các câu hỏi trên. Ở bài viết này, chúng tôi xin chia sẻ đến các bạn thông tin.

1. Khái niệm về áp suất thủy tĩnh và áp suất động

Áp suất được định nghĩa là lực trên một đơn vị diện tích tác dụng hướng vuông góc lên vật. Là áp suất mà một điểm trong chất lỏng phải trải qua. Áp suất thẩm thấu là áp suất cần thiết để ngăn chặn sự truyền chất lỏng của màng bán thấm.

Những khái niệm này đóng một vai trò quan trọng trong các lĩnh vực như: thủy tĩnh học, sinh học, khoa học thực vật. Và nhiều lĩnh vực khác. Điều quan trọng là phải có một sự hiểu biết rõ ràng trong các khái niệm này để vượt trội trong các lĩnh vực như vậy. 

Dưới đây, chúng ta sẽ thảo luận về áp suất thẩm thấu và áp suất thủy tĩnh là gì? Định nghĩa của hai yếu tố này, sự giống nhau giữa 2 áp suất này, và cuối cùng là sự khác biệt giữa 2 áp suất

2. Áp suất thủy tĩnh là gì?

Áp suất của chất lỏng ở trạng thái tĩnh bằng trọng lượng của cột chất lỏng ở trên điểm đo áp suất. Do đó, áp suất của chất lỏng ở trạng thái tĩnh(không chảy) chỉ phụ thuộc vào mật độ của chất lỏng, gia tốc do trọng trường, áp suất khí quyển và độ cao của chất lỏng trên điểm áp suất được đo. Áp suất cũng có thể được định nghĩa là lực tác động bởi các hạt va chạm.

Theo nghĩa này, áp suất có thể được tính bằng cách sử dụng lý thuyết phân tử động học  của chất khí và phương trình chất khí. Thuật ngữ “hydro” có nghĩa là nước và thuật ngữ động tĩnh có nghĩa là áp suất thủy tĩnh là áp suất của nước không chảy.

Tuy nhiên, điều này cũng áp dụng cho bất kỳ chất lỏng nào, kể cả khí. Vì áp suất thủy tĩnh là trọng lượng của cột chất lỏng phía trên điểm đo, nó có thể được hình thành bằng cách sử dụng P = hdg, trong đó P là áp suất thủy tĩnh, h là chiều cao của cột chất lỏng bề mặt tạo thành điểm đo, d là mật độ của chất lỏng, và g là gia tốc do trọng trường. Tổng áp suất tại điểm đo là áp suất đồng nhất của áp suất thủy tĩnh và áp suất bên ngoài (tức là áp suất khí quyển) tại bề mặt chất lỏng.

3. Áp suất thẩm thấu là gì?

Khi hai dung dịch có nồng độ chất tan khác nhau được ngăn cách bởi một màng bán thấm, dung môi ở bên cô đặc thấp có xu hướng chuyển sang bên có nồng độ cao. Hãy tưởng tượng một quả bóng được cấu tạo bởi một màng bán thấm, được chứa đầy dung dịch có nồng độ cao chìm trong dung môi đậm đặc. Dung môi sẽ di chuyển vào trong màng. Điều này làm tăng áp lực bên trong màng.

Sự gia tăng áp suất này được gọi là áp suất thẩm thấu của hệ thống. Đây là một cơ chế quan trọng trong sự di chuyển của nước trong tế bào. Ngay cả thực vật cũng không thể tồn tại nếu không có cơ chế này. Nghịch đảo của áp suất thẩm thấu được gọi là tiềm năng nước và thể hiện xu hướng của dung môi ở lại trong dung dịch. Áp suất thẩm thấu càng cao thì tiềm năng nước càng giảm.

Sự khác nhau giữa áp suất thủy tĩnh và áp suất thẩm thấu: 

• Áp suất được quan sát thấy trong bất kỳ chất lỏng nào không chuyển động. Áp suất thẩm thấu chỉ có trong một số hệ thống nhất định mà ở đó có dung dịch và dung môi được phân cách với nhau bằng màng bán thấm. 
• Không thể chỉ xảy ra với chất lỏng nguyên chất. Hai dung dịch đậm đặc khác nhau được yêu cầu cho áp suất thẩm thấu. Có thể xảy ra với một chất lỏng duy nhất.

4. Cảm biến đo mức nước thủy tĩnh

Thiết bị đo mức nước được ứng dụng theo nguyên lý áp suất thủy tĩnh, dùng để đo mực nước ở các độ sâu lớn như giếng khoan, đo mực nước sông, trạm thủy điện …

Nguyên lý làm việc của cảm biến áp suất thủy tĩnh: Theo công thức tính áp suất  chất lỏng, áp suất của chất lỏng tỷ lệ thuận với chiều cao của chất lỏng và khối lượng riêng của chất lỏng này. Tóm lại là chiều cao của cột nước càng lên cao thì áp suất càng cao đúng không?

Sự thay đổi áp suất theo chiều cao của mực chất lỏng so với đáy không phụ thuộc vào thể tích của bình chứa mà phụ thuộc vào khối lượng riêng của chất lỏng.

Bên trong cảm biến đo áp suất hay còn gọi là cảm biến đo mực nước thủy tĩnh (đặt chìm) là một ống thông hở. Mục tiêu chính là so sánh giữ áp suất tác dụng lên màng của cảm biến và áp suất khí quyển.

Để thuận tiện cho việc chuyển đổi từ áp suất sang chiều cao cột nước, chúng ta cần sử dụng bảng để tìm đơn vị áp suất quy đổi như sau:

• 1bar = 10210mmH2O (milimet nước)
• 1bar = 10,210mH2O (hơn 10 mét nước)

5. Khi nào nên áp dụng đo mức nước bằng áp suất?

Điều kiện để áp dụng áp suất thủy tĩnh vào đo mực nước là: bình chứa, bồn  chứa phải thông thoáng. Tức là phải thông hơi ra bên ngoài. Vì cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý so sánh sự chênh lệch áp suất giữa độ cao của cột nước. Và áp suất khí quyển. Nếu lỗ thông áp suất bị bịt kín, cảm biến sẽ đo mực nước không chính xác. Hoặc hoàn toàn không đo được. 

Trên đây là những thông tin về áp suất thủy tĩnh. Hy vọng những thông tin này sẽ hữu ích với các bạn. Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của vanbuom.net. Chúc các bạn có một ngày mới tràn đầy năng lượng.

https://vanmays.blogspot.com/2022/11/kieu-van-hanh-bao-tri-van-bi-ien-ba-nga.html

https://linkhay.com/blog/399490/luu-y-khi-lua-chon-van-bi-dien

https://vanmays.wordpress.com/2022/11/01/dia-diem-cung-cap-van-bi-dien-dai-loan-chinh-hang/