Como posso medir a espessura de uma camada de sedimentação em um tanque fechado?

A pasta de biogás geralmente contém areia, areia e matéria orgânica que eventualmente sedimenta. Limpar o tanque da sedimentação é caro (tempo de inatividade da fábrica, equipamento adicional) e perigoso. Portanto, seria interessante saber quanto sedimento existe.

A altura típica do tanque é de cerca de 8m, então acho que abrir uma escotilha no teto e furar com uma vara longa não é uma opção. Quais são as outras maneiras de fazer isso?

A medição do nível de líquido é feita com um sensor de pressão montado na parte inferior da parede ou um sensor de radar no teto.

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Como o @SF apontou, você pode usar um dispositivo ultrassônico para medir a profundidade da água. Esses dispositivos funcionam enviando um impulso acústico e registrando os sinais de retorno. O impulso acústico reflete-se em quaisquer limites de densidade no meio. Medindo o tempo para o sinal retornar, a distância do transdutor pode ser inferida através do conhecimento da velocidade acústica no meio. Se o sedimento for muito denso, você receberá apenas um sinal do limite do sedimento, mas se o sedimento não for tão denso (como lama no fundo de um lago), você receberá um sinal do limite do sedimento e do fundo do tanque.

Você pode pensar que isso soa como um dispositivo caro para projetar e construir, mas eles são produzidos em massa para os velejadores. Quase todos os barcos que navegam em um lago têm um. Eles variam de preço de US $ 50 a US $ 350 na Amazon, dependendo dos recursos e precisão.

Você pode colocar uma haste com lâminas na parte inferior e girá-la ao longo da parte inferior. quando a resistência é alta, o sedimento chegou acima das pás e é hora de limpar o tanque.

Se você deseja isso automatizado, provavelmente a solução da Rachet é melhor; para uma abordagem menos tecnológica para testes manuais periódicos, um peso amplo e plano em uma corda funcionará; abaixe-o abaixo da superfície da água, deixe-o em cima do sedimento; No momento em que a corda se soltar, você tocou a superfície do sedimento.

Para uma solução mais alta tecnologia, um sensor de distância por ultrassom será útil, submerso sob a superfície da água.

Se você não está interessado em medir o nível, mas em determinar se o sedimento ultrapassou um determinado nível crítico, uma válvula instalada na parede a uma determinada altura permitirá que você escolha uma pequena amostra do que estiver no nível da válvula, ajudando você determina se já está coberto pelo sedimento.

Parece que o nível problemático de sólidos é / pode ser conhecido antecipadamente.

Supondo que esse seja o caso, você pode instalar um aparelho vibratório na parte inferior do tanque e algum tipo de sensor acústico no nível de interesse (provavelmente vários deles posicionados ao redor da parede do tanque funcionariam melhor). Como as ondas transversais / secundárias não viajam através do líquido, você saberá que o sensor é coberto por sólidos se detectar esses tipos de ondas.

DESAFIOS:

O sensor teria que ser suficientemente separado ou amortecido do próprio tanque para não detectar ondas propagando-se pelo tanque.

Os sensores podem não funcionar bem quando a camada de sedimentação está muito frouxa (como provavelmente estaria perto do topo); a vibração pode ajudar com isso "compactando" o sedimento, no entanto.

Para um método de baixa tecnologia e um tanto primitivo, dado um tanque de metal com acesso ao fundo, você pode simplesmente tocar na parte externa do tanque com um metal ou outro objeto duro (não duro o suficiente para amassar ou danificá-lo, apenas o suficiente para gerar um som.)

Comece na parte inferior e comece a tocar repetidamente, movendo-se para cima até ouvir o som de eco que você está fazendo. Estou pensando que será mais agudo ao tocar na camada de sedimentos e caia para um tom mais baixo quando você atingir a camada líquida.

É semelhante à maneira como um carpinteiro bate ao longo de uma parede até que o tom seja mais alto. É assim que você pode saber quando encontrou um parafuso prisioneiro para pendurar itens em vez de apenas a parede seca.