振动元件密度计原理:
如果一个含有液体或被液体包围的物体被设定为以其固有频率共振,那么该物体的振荡频率将随流体性质和条件的变化而变化。
固有频率与主体的刚度成比例,并且与主体和流体的组合质量成反比。它还取决于材料的形状,尺寸和弹性,诱导的应力,质量和体重分布。
压电驱动器:
有各种各样的压电材料可以满足振动驱动元件的要求。的压电致动器通过粘合剂机械地固定到振动元件。因此,应注意仔细放置支撑件以减少压电元件由于仪器在使用时引起的压电元件所经历的应力。
工业中使用的基于振动的密度计有不同类型,其中一些列出如下:
振动管研究室:
这些设备适用于高粘性液体或浆液的应用。振动管式仪表的工作方式是以管的横向振动为基础的:
管和驱动机构被迫在单个平面中振动。当液体在管内移动时,测量整个液体质量的密度。单管具有向流量施加障碍的缺点,因此它经历了一些压力损失。另一方面,双管提供非常小的堵塞。
双管的设计是为了实现良好的动态平衡,两管在反相位振动。它们的节点固定在两端,显示出对安装缺陷、夹紧和质量载荷的最大灵敏度。
振动管传感器的主要设计问题是尽量减少端部衬垫的影响,克服压力和温度的影响。在传感器管的两端使用波纹管来隔离传感器与外部振动。波纹管还可以减少由于膨胀差和安装应力引起的末端负载。
音叉研究室:
这些密度计利用了低质量音叉的固有频率,如图所示:
在一些情况下,将流体进入小室,其中机电驱动的叉子位于其中。在其他情况下,叉直接插入液体中。每个应用中都需要校准。
振动元件密度计的优点:
- 它们既适用于液体也适用于气体
- 它们可以被设计用于实时测量。
- 它们可以很容易地连接,因为它们在频率上工作,而且本质上是数字的
- 它们相对坚固,易于安装
缺点:
- 它们与主要测量没有直接相关;因此,必须校准它们。
- 这些方法在多相液体的测量中都存在问题。