在線音叉式密度計(jì)，是一種連續(xù)在線測(cè)量液體密度的儀表，能夠提供一體化的“即插即用，免維護(hù)”式密度測(cè)量。主要用于工業(yè)過(guò)程自動(dòng)化控制。可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)管道上、敞口或密閉儲(chǔ)存罐等工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。音叉式密度計(jì)，是使用聲波頻率信號(hào)源對(duì)金屬音叉進(jìn)行激勵(lì)，并使音叉處于中心頻率下自由振動(dòng)，此頻率與接觸液體的密度有著相聯(lián)對(duì)應(yīng)關(guān)系，因而通過(guò)對(duì)頻率的分析可測(cè)量液體的密度，再進(jìn)行溫補(bǔ)可消除系統(tǒng)的溫漂；而濃度則根據(jù)對(duì)應(yīng)液體密度的關(guān)系式可計(jì)算出相應(yīng)溫度下的密度值。
測(cè)量原理
音叉密度計(jì)傳感器是由二個(gè)壓電晶體組成，一個(gè)壓電晶體產(chǎn)生振動(dòng)，另一個(gè)壓電晶體檢測(cè)振動(dòng)，音叉?zhèn)鞲衅鲀?nèi)置溫度傳感器，對(duì)壓電晶體的振動(dòng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
當(dāng)液體流經(jīng)叉體時(shí)，振動(dòng)發(fā)生改變，引起諧振頻率變化，諧振頻率是介質(zhì)密度的函數(shù):
ρ =K0+ K1T+K2T2
式中：
ρ - 液體密度
T - 傳感器輸出的振動(dòng)周期
K0,K1,K2 - 傳感器的常數(shù)，在出廠時(shí)標(biāo)定
該傳感器內(nèi)置PT1000高精度鉑電阻傳感器，分辨率為0.01 °C，精度為0.1 °C，無(wú)需校準(zhǔn)。通過(guò)這種方式，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)液體溫度變化。可用于計(jì)算液體溫度效應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)。
產(chǎn)品性能
精度 | ±0.001g/cm3 | ±0.25% |
工作范圍 | 0～2g/cm3 | 0～99% |
重復(fù)性 | ±0.0001g/cm3 | ±0.1% |
過(guò)程溫度影響（已校正） | ±0.0001g/cm3 | ±0.1% （每℃） |
過(guò)程壓力影響（已校正） | 忽略不計(jì) | 忽略不計(jì) |
（1）上述精度適用于標(biāo)定范圍0.8–1.5g/cm3(800﹣1500 kg/m3)。
（2）液體的粘度可達(dá)2000cP。
（3）溫度影響指的是因過(guò)程流體溫度偏離工廠標(biāo)定溫度而引起的測(cè)量偏差。
（4）壓力影響定義為：由于過(guò)程壓力偏離標(biāo)定壓力而引起的傳感器流量和密度敏感度的變化。
溫度
過(guò)程溫度 | 標(biāo)準(zhǔn)：–25℃～+120℃ 訂制：–25℃～+150℃ |
環(huán)境溫度 | –25℃～+85℃ |
溫度系數(shù) | 20ppm/℃（校正后） |
內(nèi)置溫度傳感器 | 溫度芯片 |
溫度與液體的密度之間存在一定的線性關(guān)系。根據(jù)溫度變化數(shù)據(jù)，可用于計(jì)算液體溫度效應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)，以準(zhǔn)確反饋溫度對(duì)液體本身密度的影響。叉體材料的溫度變化也是影響相應(yīng)檢測(cè)結(jié)果的一個(gè)因素。通過(guò)實(shí)時(shí)溫度值檢測(cè)和探頭剛度本身受溫度影響的系數(shù)，將振動(dòng)管材料的溫度補(bǔ)償添加到整個(gè)溫度對(duì)液體密度的影響中，精確測(cè)量相應(yīng)的真實(shí)密度值。
過(guò)程接口
接液部件 | 316L、哈氏合金、鈦合金、鋯等 |
叉齒拋光 | 標(biāo)準(zhǔn)拋光、 PTFE涂層、電解拋光 |
外殼 | IP65，鋁合金 |
過(guò)程連接
過(guò)程連接類型 | 法蘭 |
卡箍 | |
螺紋 |
壓力規(guī)格
工作壓力 | 標(biāo)準(zhǔn) | 2.5MPa以內(nèi) |
特殊定制 | 6.3MPa以內(nèi) | |
試驗(yàn)壓力 | 在工作壓力 1.5 倍的壓力下進(jìn)行測(cè)試 | |
實(shí)際工作壓力受過(guò)程連接額定值的限制 | ||
液體粘度范圍
粘度范圍 | 0-2000cP |
兼容列表
名稱 | 名稱 | 分子式 | 濃度（%） | 316L | 哈氏合金 | 鈦合金 | 鋯 | PTFE |
酸 | 鹽酸（不含氫氟酸） | HCI | 0-40 | × | × | × | × | ☆ |
硫酸 | H2SO4 | 0-50 | × | ○ | × | ☆ | ☆ | |
H2SO4 | 50-75 | × | × | × | ○ | ☆ | ||
H2SO4 | 75-98 | × | × | × | × | ☆ | ||
硝酸 | HNO3 | 0-100 | ○ | ○ | × | × | ☆ | |
磷酸 | H3PO4 | 0-98 | × | ○ | × | × | ☆ | |
堿 | 氫氧化鈉 | NaOH | 0-50 | ☆ | ☆ | ☆ | ○ | ☆ |
氫氧化鉀 | KOH | 0-50 | ☆ | ☆ | ☆ | ○ | ☆ | |
氫氧化鈣 | Ca（OH）2 | 0-50 | ☆ | ☆ | ☆ | ○ | ☆ | |
鹽 | 氯化鈉 | NaCI | 0-50 | × | ☆ | ☆ | ○ | ☆ |
氯化銨 | NH4CI | 0-50 | × | ☆ | ☆ | ○ | ☆ | |
硫酸銨 | (NH4)2SO4 | 0-50 | × | ☆ | ☆ | ○ | ☆ | |
其它 | 尿素 | (NH2)2CO | 0-100 | ☆ | ☆ | ○ | ☆ | ☆ |
次氯酸鈉 | NaOCI | 0-16 | × | ○ | × | × | ☆ | |
過(guò)氧化氫 | H2O2 | 0-90 | ☆ | ☆ | ○ | ☆ | ☆ | |
☆推薦 ○在特定濃度和溫度限制下使用 × 不使用 | ||||||||
工況限制
顆粒限制 | 含 氣 | 液體粘度 | |
顆粒直徑 | 懸浮顆粒% | ||
＜10微米 | ＜=40% | 推薦 | 500cp |
10~50微米 | ＜=20% | 一般不使用 | 2000cp |
結(jié)構(gòu)
注：
A.罐體頂部安裝時(shí)，與敞口池安裝類似，音叉叉體應(yīng)在液面以下，有攪拌時(shí)需帶防護(hù)罩，一般針對(duì)只有頂部開口的罐或埋地罐。要改 變插入深度，可以使用一段帶有法蘭的支座。
B.音叉密度計(jì)的叉體部分不是全封閉的。管壁或容器壁會(huì)對(duì)流體產(chǎn)生的邊界效應(yīng)加上測(cè)量介質(zhì)本身的粘度效應(yīng)，這些效應(yīng)會(huì)對(duì)傳感器的測(cè)量校準(zhǔn)產(chǎn)生一定的影響。為了克服這些，針對(duì)不同的環(huán)境，我們總結(jié)設(shè)定了安裝方式和管徑，方便在相同條件下的選型。罐體側(cè)面安裝時(shí)，無(wú)攪拌時(shí)，音叉叉體可直接伸入罐內(nèi)；有攪拌無(wú)沉淀時(shí)，可用防護(hù)罩或T型套管安裝，音叉叉體在防護(hù)罩或T型套管內(nèi)；有攪拌還有沉淀時(shí)，采用喇叭口安裝。
選型表
PS7100 | □ | □ | □ | □ | □ | □ | □ | 音叉密度/濃度計(jì) |
測(cè)量介質(zhì) | A | 密度 | ||||||
B | 鹽酸濃度 | |||||||
C | 硫酸濃度 | |||||||
D | 氨水濃度 | |||||||
E | 酒精濃度 | |||||||
F | 氫氧化鈉濃度 | |||||||
X | 其它 | |||||||
量程范圍 | R1 | 0～1.5g/cm3 | ||||||
R2 | 0～2g/cm3 | |||||||
R3 | 0～50% | |||||||
R4 | 0～99% | |||||||
RX | 其他 | |||||||
過(guò)程接口 | A | 2 "150LB法蘭 | ||||||
B | 2 "300LB法蘭 | |||||||
C | Dn50PN16法蘭 | |||||||
D | Dn50PN25法蘭 | |||||||
E | 2 "卡箍 | |||||||
F | 3 "卡箍 | |||||||
G | G3/4螺紋 | |||||||
H | G1螺紋 | |||||||
X | 其他 | |||||||
接液材質(zhì) | 1 | 316L | ||||||
2 | 鈦材 | |||||||
3 | 鋯材 | |||||||
4 | 哈C | |||||||
X | 其他 | |||||||
表面處理 | A | 標(biāo)準(zhǔn)拋光 | ||||||
B | 電拋光 | |||||||
C | 四氟涂層（PTFE） | |||||||
插入長(zhǎng)度 | L1 | 標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度（150mm） | ||||||
L2 | 100mm | |||||||
L3 | 200mm | |||||||
L4 | 300mm | |||||||
L5 | 500mm | |||||||
LX | 其他 | |||||||
附件 | F0 | 無(wú) | ||||||
F1 | 安裝支架 | |||||||
F2 | 旁通管道 | |||||||
F3 | 流通室 | |||||||
F4 | 沖洗口 | |||||||
F5 | 法蘭支座 | |||||||
F6 | 防護(hù)罩 | |||||||
X | 其他 |
應(yīng)用領(lǐng)域
1、石化行業(yè)：柴油、汽油、乙烯等。
2、化工行業(yè)：硫酸、鹽酸、硝酸、、氨水、甲醇、乙醇、鹽水、氫氧化鈉、冷凍液、碳酸鈉、甘油、雙氧水等。
3、制藥行業(yè)：藥液、生物液體、醇提、丙酮、酒精回收等。
4、食品及飲料行業(yè)：糖水、果汁、釀造、奶油等。
5、電池、電解液行業(yè)：硫酸、氫氧化鋰等。
6、環(huán)保行業(yè)：脫硫（石灰漿、石膏漿）、脫硝（氨水、尿素）、廢水處理mvr（酸、堿、鹽回收）等。
典型工況
石油和石化工業(yè) | — 界面檢測(cè) — 多油品輸送管線 |
化工行業(yè) | － 酸堿鹽的生產(chǎn) — 質(zhì)量管控 |
釀酒業(yè) | － 品質(zhì)控制 — 連續(xù)在線檢測(cè) |
有機(jī)和無(wú)機(jī)化學(xué)材料 | － 泄漏檢測(cè) — 使用鹽水的地下貯罐 |
制藥行業(yè) | － 中藥濃縮、酒精回收 |
電池行業(yè) | － 氫氧化鋰、 電解液、硫酸溶液濃度 |
