免費下載!
[!--downpath--]簡介:本文主要介紹一種利用共振原理進行測量的密度測量方法,并詳細分析了這種密度測量方法的優缺點。
1. 共振密度測量原理
諧振式密度傳感器的測量原理是通過諧振時的諧振頻率來間接測量液體的密度。
密度傳感器將待測液體充入諧振管,使待測液體與諧振器產生諧振。 根據液體密度與諧振頻率的關系可知,產生的振蕩頻率取決于液體的密度和諧振器的剛度。 我們可以根據公式推導出氣體的密度。
諧振器的特性(例如剛度)取決于溫度和壓力,并且它們的依賴性由校準測量確定并由測量儀器補償。
因此,唯一能影響共振頻率的變量是液體的密度。 下面的等式說明了液體密度 ρ、諧振器特性(常數 A 和 B)和振蕩頻率 f 之間的關系:
共振測量設備的工作原理:
(1) 牢牢夾住諧振器的兩端。
(2)激振器使管體振動。
(3)振動傳感器檢測振動頻率。
諧振器的形狀和材料不固定。 因此,諧振器可以是圓管或方管。
圖1:諧振測量儀器的設計“1.振動傳感器,2.諧波發生器,3.固定諧振器”
2、利用共振原理進行密度測量的優點
(1) 直接處理與簡單的測試技術相結合是諧振器密度測量的最大優點之一,允許在添加介質后測量密度,無需任何進一步的調整。 由于密度值直接顯示在數字顯示屏上,因此可以排除讀數錯誤。 無需對介質進行溫度控制; 相反,溫度是實時測量的。 此外,無需提取精確的體積。
(2)技術小型化僅需少量樣品即可進行可靠的密度測定。 該功能在測量昂貴的流體介質時特別有用。 使用小樣本還可以更輕松地確定密度測量的介質溫度。
(3)可以在密閉系統中相應的壓力下進行測量。 這對于某些介質(例如醇水混合物或氣體)尤其重要。 如果沒有適當的環境壓力,此類介質就會蒸發,從而導致測量不正確。
(4)最終可以在極短的測量時間內得到測量結果。 共振密度記錄儀還可以在過程中連續直接測量流量。
3、利用共振原理進行密度測量的缺點
(1)該方法不允許直接溯源,即無法將測量的密度與該測量變量的國家標準(kg和m3)進行比較。 其原因是密度是使用測量的頻率計算的,而不是通過質量(kg)除以體積(m3)獲得的密度值。 根據頻率計算密度需要至少兩種密度已知的參考介質。 因此,只有通過這兩種參考介質才能實現追溯。
(2)測量靈敏度受測量管特性影響。 測量管自重越小,對測量頻率的影響越小密度計的使用原理密度計的使用原理,測量的靈敏度越高。 相反,高自重測量管不能用于測量低密度介質。
(3)諧振器的機械性能受壓力和溫度的影響而變化。 結果是測量頻率發生變化。 這些影響可以通過在不同壓力和溫度點進行校準來補償。
(4)頻率還受到測量液體粘度的影響,這可能會增加測量的不確定度。 同時,測量液體中的氣泡和諧振器的污染也會造成測量誤差。 測量前必須將被測液體脫氣并清潔諧振腔。
4. 共振密度測量傳感器的用途
共振密度傳感器特別適合對實驗室和流程有不同精度要求的行業:
(1)在石油和天然氣工業中,可用于測定其熱值、能量含量或成分。
(2)在加油站,可以進行異物顆粒物的正確數值和測量。
(3)在運輸過程中,可以測量正確的數值并檢查介質。
(4) 在飛機上,監控燃油量并通過加油優化飛機的飛行距離。
(5) 在發動機試驗臺上測試恒定的燃油品質。
5、部分商用共振密度計:
(1)本公司密度傳感器DLO-M1:MEMS密度模塊
尺寸:66 x 30 x 15 毫米
(2) Bopp & 密度計 DIMF 2.1:用于工藝過程中的密度測量
尺寸:約。 650×450×150毫米
(3)安東帕公司密度計DMA 5000:高精度通用儀器(0./cm3)
尺寸:482 x 340 x 231 毫米
(4)本公司UGC-密度計:用于工藝過程中的密度測量
尺寸:約。 450×200×100毫米