Mesure du niveau hydrostatique est une méthode éprouvée pour la surveillance des niveaux de liquides dans les réservoirs. Cependant, selon le type de réservoir et le fluide, différents aspects doivent être pris en compte – surtout dans le cas de systèmes fermés ou de liquides spéciaux.
La mesure de pression hydrostatique fait partie des méthodes les plus fiables et simples pour mesurer le niveau dans des réservoirs contenant des liquides. Ci-dessous, nous expliquons comment cette méthode fonctionne et ce à quoi doivent faire attention les utilisateurs.
Principe de base de la mesure hydrostatique du niveau
Dans la mesure hydrostatique du niveau, la pression de la colonne de liquide exercée sur le capteur de pression situé au fond du réservoir est déterminée. Cette pression hydrostatique est directement liée à la hauteur de remplissage et à la densité du liquide. Le calcul se fait selon la formule :
h = p / ρ
h représente la hauteur de remplissage, p la pression hydrostatique et ρ la densité spécifique du liquide. L'important n'est pas la quantité totale de liquide, mais uniquement sa hauteur dans le contenant.
Exemple : une colonne d'eau de 3 mètres de haut génère la même pression – qu’elle soit dans un réservoir étroit ou large.
Plus simple avec l'eau, plus complexe avec des liquides spéciaux
Si l'eau est utilisée comme fluide, la densité peut généralement être négligée. Pour d'autres liquides, le capteur doit être échelonné en conséquence pour fournir des résultats précis. La complexité augmente si plusieurs liquides se trouvent dans un même réservoir – ici, il faut également mesurer la densité en plus de la pression.
Différences entre réservoirs ouverts et fermés
Réservoirs ouverts
Que ce soit en surface ou enterré – dans les réservoirs ouverts, l’équilibre de pression avec l’atmosphère facilite la mesure. Le capteur peut être installé directement au fond ou plongé par dessus en tant que sonde immergée.
Réservoirs fermés
Dans des contenants fermés – par exemple dans l'industrie chimique ou pétrolière – il y a souvent une pression de gaz supérieure à la pression ambiante. Celle-ci agit également sur le liquide et donc sur le capteur de pression. Sans correction, cela pourrait donner des résultats de niveau erronés.
Dans de tels cas, il faut mesurer deux pressions :
- La pression du gaz au-dessus du liquide
- La pression au fond du réservoir
La différence entre ces deux valeurs donne la pression hydrostatique réelle. Pour cela, on utilise des capteurs de différence de pression.
Conclusion
La mesure du niveau hydrostatique est particulièrement fiable en conditions constantes. Les utilisateurs doivent toujours considérer :
- La densité du liquide (surtout pour d’autres médias que l’eau)
- Le type de réservoir – ouvert ou fermé
- La résistance du matériau du capteur face au média utilisé
Dans le cas de l’eau, des capteurs en acier inoxydable sont généralement suffisants, mais pour des liquides agressifs ou corrosifs, des matériaux spéciaux comme le titane ou le PVDF peuvent être nécessaires. Avec les capteurs appropriés et une configuration adéquate, il est possible d’obtenir une mesure de niveau précise et durable – même dans des conditions difficiles.
