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液體密度傳感�
閱讀�4911時間�2018-01-16 09:19:50

密度作為各種物質(zhì)的重要物性參�(shù)之一,世界上許多科技先進的國家,如英國、美�、德�、日本等,對于密度測量和�(yīng)用都進行了深入的研究,并開發(fā)出一系列密度測量�(chǎn)品。密度測量廣泛地�(yīng)用于�(xiàn)代國�、科技、工�(yè)、農(nóng)�(yè)和日常生活等�(lǐng)�,是體現(xiàn)一個國家計量水平的重要方面�
常用的在線式液體密度計種類很�,有振動式液體密度計�電容式液體密度計、射線式液體密度計和超聲式液體密度計。這幾種液體密度計在測量現(xiàn)場中都有各自的特點:振動式和電容式成本低,在測量中應(yīng)用較多。但測量�(zhǔn)確度不高,維護較為麻�;射線式可進行非接觸的測量,但存在射線的輻射危害,因此,使用較�;超聲式液體密度計的�(yīng)用范圍很廣,維護方便,測量準(zhǔn)確度高,對人體沒有危�,是實現(xiàn)液體密度動態(tài)測量的前途的一�傳感�

分類

  1、諧振式液體密度傳感�
  2、超聲波密度傳感�
  3、振動管式液體密度傳感器
  4、音叉式液體密度傳感�
  5、射線式液體密度傳感�
  6、電容式液體密度傳感�

諧振�

  諧振式測量原理是通過諧振子的振動特性來實現(xiàn)�。諧振子在工作過程中,可以等效的為一個單自由度系�(tǒng),以系統(tǒng)的固有頻率振�,系�(tǒng)的固有頻率只與系�(tǒng)中的等效�(zhì)量和等效彈性系�(shù)有關(guān)�
  諧振式液體密度傳感器測量原理是通過系統(tǒng)中的彈性敏感元件和液體相接�。從而改變了系統(tǒng)的等效質(zhì)量,使得系統(tǒng)的固有頻率發(fā)生變�。通過測量系統(tǒng)的固定頻率變�,確定待測液體的密度�

振動管式

  振動管式液體密度傳感器的敏感元件是振動長�,其長度近似于管徑的20�。通過合理的安排驅(qū)動部�,可以使管在一個平面內(nèi)振動,測得的密度為流�(jīng)管內(nèi)液體的平均質(zhì)量密�。振動管式液體密度傳感器根據(jù)所用管的情況分為單管和雙管兩種。單管傳感器又有直管和彎管之分� 彎管對流動液體的阻力比直管大。所以彎管的壓力損失比直管的損失�� 雙直管的尺寸要比單直管的�,并且雙管相向振�,可以很好的實現(xiàn)動態(tài)平衡�
  振動管式液體密度計是一種用途廣泛的計量儀�。振動式密度傳感器是基于振動管的固有頻率隨流�(jīng)的液體密度變化而變化的原理研制�。在工業(yè)�(xiàn)場直接應(yīng)用的單管振動式液體密度計,具有使用方�、性能�(wěn)�、測量精度高且樣品種類廣等優(yōu)�,可廣泛用于各類高精度密度測量。振動管式密度計已經(jīng)�(yīng)用到石油化工�(lǐng)�,主要技�(shù)指標(biāo)基本滿足用戶要求,部分地取代了進口�(chǎn)�。但在測量精度和長期工作�(wěn)定性等技�(shù)指標(biāo)上,與國外產(chǎn)品還有很大差��

音叉�

  利用小質(zhì)量的音叉在液體中振動時其固有頻率的變化來測量液體的密度�
  一般分為兩種方式:一是將音叉測量置入測量腔體�(nèi),液體流進腔�,用電磁方式�(qū)動音叉振�;另一個方式是將音叉直接安裝在管線�,通常用微處理器來控制音叉的振動頻率、檢驗諧振頻�,并將頻率量�(zhuǎn)化成密度值。為了滿足高精度測量的要�,需要檢測諧振頻率的微小變化,因此應(yīng)合理的設(shè)計振動單�,使振動單元有一個比較高的機械品�(zhì)因數(shù)。一般音叉常用不銹鋼或玻璃制��

射線�

  �(yōu)點:傳感器不接觸待測液體,可實現(xiàn)非接觸測�;對液體流動不會�(chǎn)生阻力,對流量大小也沒有限制,可以測量多相液體密��
  缺點:需要放射性射線源;有一個較長的時間�(wěn)定性;分辨力不��

電容�

  電容式液體密度傳感器的原理是利用�(biāo)�(zhǔn)物體在不同待測液體中的浮力不�,從而引起與�(biāo)�(zhǔn)物體相連的電容兩個極板間的距離不�,導(dǎo)致電容發(fā)生變��
  由于不同液體密度傳感器所適于的場合不同,實際使用�,應(yīng)根據(jù)所測量液體的性質(zhì)和對測量精度的要求等選擇合適的傳感器�

超聲波密度傳感器

  超聲波頻率高�20kHz的一種機械波、超聲波在液體介�(zhì)中只能以縱波的形式傳�。其傳播的頻率、相�、速度及衰減度均受到介�(zhì)性質(zhì)的影�,因此可以利用液體密度和超聲波的某些傳播性質(zhì)之間的關(guān)系來測量液體的密度。主要優(yōu)點有:可以實�(xiàn)非接觸測�,響�(yīng)快,測量精度�;無放射�,對人體無害;沒有運動部�,測量穩(wěn)定性好� 缺點:液體介�(zhì)中的雜質(zhì),如氣泡等可引起超聲波信號的�(yán)重衰�。使測量有些不穩(wěn)�;對粘性介�(zhì),精密測量時必須要考慮介質(zhì)粘度的影��
  探頭選擇
  超聲波密度傳感器又叫做超聲波換能器。發(fā)射或接收超聲的器件叫超聲換能�。壓電換能器是目前最常用的超聲波換能�,它在發(fā)射和接收都占有獨特的地位。壓電換能器的核心是壓電晶體。壓電晶體主要是根據(jù)壓電效應(yīng)來工作的�
  壓電晶片的選�
  壓電晶片有很多種類型,綜合各項指�(biāo)考慮,壓電陶� PTZ5。大部分組成接近于富鈦四方相和富鋯三方相的相�,已進行前呈極化并有壓電性能。采用壓電陶瓷的理由如下:電聲轉(zhuǎn)換效率高;易于電路匹�;材料性能�(wěn)定;價廉,易于加工;具有非水溶�,耐濕、防�、機械強度較大�
  壓電晶片頻率的選�
  在液體中超聲波是以縱波形式進行傳播,液體中的粒子和氣泡會對超聲波造成散射衰減。若超聲波的頻率太低,則衰減特性不明顯,不能保證測量的�(zhǔn)確�;若頻率選擇過高,一是晶片制作較為麻�;二是衰減太�,有可能接收不到信號或是接收到的信號很弱,不利于測量。通常所選擇的頻率在1 ~ 10 MHZ 之間。考慮到接收的效果和后�(xù)處理電路的復(fù)雜程�,通常選擇2 MHZ 左右的頻��
  探頭的制�
  探頭的制作工藝要求嚴(yán)�,通常要求在無塵的�(huán)境中進行,有必要的溫�、濕度控制設(shè)�,必要的工裝夾具�

維庫電子�,電子知識,一查百��

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