今天是:

实验室资讯网

U型振荡法密度计的工作原理

实验室资讯网时间:2018-11-20 点击: 百度搜索 | 必应搜索 | 搜狗搜索

【导读】电子液体密度计密度是液体或气体的固有特性参数之一,即每单位体积内所含物质的质量,其单位为千克/立方米或克/立方厘米。液体密度测量在计量、科研和工业生产中有着重要意义,蠕动泵工作原理说明就象用手指夹挤一根充满流体的软管,随着手指向前滑动管内流体向前移动。蠕动泵也是这个原理只......
TAG标签: 工作原理 U型振荡法密度计 振荡法密度计

电子液体密度计密度是液体或气体的固有特性参数之一,即每单位体积内所含物质的质量,其单位为千克/立方米或克/立方厘米。液体密度测量在计量、科研和工业生产中有着重要意义,蠕动泵工作原理说明就象用手指夹挤一根充满流体的软管,随着手指向前滑动管内流体向前移动。蠕动泵也是这个原理只是由滚轮取代了手指。蠕动泵的特点: 无污染:流体只接触泵管,不接触泵体精度高:重复精度,稳定性精度高低剪切力:是输送剪切敏感,侵蚀性强流体的理想工具密封性好:具有良好的自吸能力,可空转,可防止回流维护简单:无阀门和密封件 U型振荡管法说明振荡管振荡周期的平方与管内填充液体样品的密度成正比。

U型振荡管的设计原理正是基于此,计算公式为如下:ρ=A×P2—B ρ -- density (密度); P -- period (振荡周期); A,B -- U型管常数,与U型管的质量和体积有关系。 U型振荡管法的优势:测量真密度:不受空气浮力影响,不受重力影响高精确度:不受人为因素影响进样量小:每次只需要0.1~1ml 测量速度快:每次只需要1~5分钟,特别适合实验室和在线测量便于恒温控制帕尔帖控温装置 (Peltier) 内置恒温及温度感应器:无需外接控温装置,其内置温度感应器可校正并溯源到多个国际标准。

U型振荡管测量液体密度的原理

振荡管法测量物质密度,摘要:该文介绍了利用电磁引发玻璃U型管产生振荡,物质的振动频率与密度有关,通过对被测物质与参考标准物质之间的频率差异推算出物质的实际密度,采用振荡管法,测量精度高,

关键词:物质密度、振荡法、频率,密度主要应用于计量、,密度是在规定温度下,单位体积内所含物质的质量数[1],m(kg/m3或g/

振荡管法测量物质密度

摘要:该文介绍了利用电磁引发玻璃U型管产生振荡,管内存在不同物质的振动频率各不相同,物质的振动频率与密度有关,通过对被测物质与参考标准物质之间的频率差异推算出物质的实际密度。采用振荡管法,样品消耗量少,测量精度高,可达到0.0001 g/cm3 甚至更高。关键词:物质密度、振荡法、频率

前言

在有机化合物的分析测试中,作为被测物质的物理常数之一,密度主要应用于计量、

成本核算。密度是在规定温度下,单位体积内所含物质的质量数 [1],即质量(m)与体积(V)之比。

ρ=m (kg/m3 或g/cm3) V液体产品的密度的测量方法主要有:密度计法、韦氏天平法、密度瓶法。对极易挥

发的油品和有机溶剂只能使用密度瓶法[2]。

在大多数情况下,液体物质的密度的测量一般都选用密度计法,但用密度计法测量时量筒内样品的温度会发生变化,而且人工目测密度计时容易出现较大的偏差,造成测量结果误差较大。

而密度瓶法是准确测量物质密度的唯一方法,它需要与天平连用,测量某一已知的确切体积的样品的质量,样品的密度只需将其质量除以体积便可得出。但若在空气中测量,由于周围空气造成的质量损失往往会被忽略,而在测量时产生一定的误差。要精确测量就必须要在真空环境下进行,这在实际操作中是无法实现的[3]。

目前一种新的、更为科学的测量方法正被广泛应用于液体物质和气体的密度测量中,即振荡管法。自上个世纪七十、八十年代,它由发现至成熟应用后,它以实用、可靠,准确率高、测量精度高等优点,正广泛应用于饮料食品、石油化工、检验检疫、计量校准等各分析领域里。

1 工作原理

振荡管法的原理是:利用基于电磁引发的玻璃U型管的振荡频率(见图1),即利用一块磁铁固定在U型玻璃测量管上,由振荡器使其产生振动,玻璃管的振动周期将被振动传感器测量得到。每一个U型玻璃管都有其特征频率或按固有频率振动。当玻璃管内充满物体后其频率会发生变化,不同的物质频率变化会有所不同,其频率为管内填充物质质量的函数。当物质的质量增加时其频率会降低,即振动周期T增加。测量时选择某些物质作为标准物质,测量频率后通过被测物质与标准物质之间振荡频率的差值计算出被测物质的密度值。

图 1 振动管简图

在振动中一个完整的来回变化是一个振动周期T(见图2)。每秒振动周期数即为频率f。

1f? (S-1)

T振动周期可由下式得出:

T=2π?VC?mCK

式中:ρ:测量管中样品的密度(g/cm3)

VC:样品体积(U型玻璃管容积)(cm3) mC:U型玻璃测量管的质量(g) K :测量管的常数(g/s2)

图2 振动曲线图

可得出:ρ=K2mCT- 24?VCVC 2

即由此可看出密度ρ和振动周期T的关系。

由于玻璃测量管的容积和质量是可以测量出来的。每一个玻璃管的质量不同,所以需要每次测量前进行测定。测量管的系数可由测定两个已知密度的物质的振动周期T来计算得到,如利用干燥空气(ρ作为标准物质。

F =式中:ρA20=0.00120g/cm

3; P=1013.25hPa)和水(ρ20=0.9982g/cm3)K?A??W=24?2VCTA?TC2W

:空气的密度(g/m3)

ρw :纯水的密度(g/m3)

TA :测得的空气的振动周期(s) TW:测得的纯水的振动周期(s)

则:F(TA2-TS2)= ρA-ρ

S得到:ρS=ρA- F(TA2-TS2)

2 温度控制对测量结果的影响

密度与测量温度有关,所以测量时必须要指定测量温度。由于目前使用U型玻璃管的容积有限(1~3ml),为了得到准确的结果必须要能够精确测量温度并控制温度。但在测量过程中玻璃管不停的振动,且玻璃管容积过小,是无法直接测量样品温度的,所以现在都采用一种近似法,在三个不同的点来测量温度,这三个点分别测量发热体、U型管和环境温度,见图3:三种温度值由仪器内部的微处理系统按特殊的计算公式计算出样品的实际温度。发热体温度与输入仪器的设定温度相比较后,由温度控制器根据两者之差控制帕尔贴元件,相应调节恒温槽的温度。

主要技术参数

1、密度计的密度测量范围及精确度:

仪器型号密度测量范围密度分辨率密度精度

XF-MD01 01.999g/cm3 0.001g/cm3 ±0.001g/cm3

XF-MD08 01.999g/cm3 0.001g/cm3 ±0.0008g/cm3

XF-MD05 01.999g/cm3 0.001g/cm3 ±0.0005g/cm3

注意:若有特殊参数要求的浓度计,如硫酸浓度计等可另外定做。

2、采样容量:每次进样约2ml(自动进样与手动进样);

3、环境温度:分5℃~35℃;

4、控温功能:将被测样品恒温到20±0.1℃

5、数据存贮容量:最多80组数据,密度值或浓度值;

6、电源:220V±22V,50Hz±1Hz,50VA。

7、自动校正:以20℃的纯水作为校正

U型振荡法密度计的工作原理

产品特点:

1.恒温控制:因为液体密度受温度影响大,所以要把实时温度下检测的液体密度换算成20℃时的液体密度。本仪器采用恒温槽控制,把传感器和其所属部件及样液都密封在恒温槽内,通过温度传感器检测振荡管(样液)的温度,经单片机控制电子元件制冷或制热,保证恒温槽内的温度稳定在20℃±0.1℃范围内。这样不仅解决了换算带来的麻烦和误差,还保证了仪器的测量精度、稳定性以及重复性(恒温值可根据用户要求定做)。

2.直接显示液体20℃时的密度值,并由温度显示:通过单片机检测出传感器的振荡频率,利用传感器频率和液体密度关系的数学模型,求出液体的密度值,然后进行浮点运算,使在运算过程中不会因运算位数不够带来额外的误差,保证测量结果的精度。单片机计算的密度值结果通过五位数码显示出来,并有温度显示窗口。

3.自动采样:采用单片机控制步进电机驱动蠕动泵吸样,提高了产品的自动化程度

4.免挂壁处理:液体在流动的过程中会在振荡管内壁留下残液,就会影响测量精度,所以通过对振荡管内壁进行免挂壁处理可以避免振荡管内壁残留液体,保证了仪器的精度。

5.耐酸碱管路:与液体直接接触的管路都是进口耐酸碱管,保证仪器能测量酸碱溶液。

6.数据存贮和传输:内置存贮芯片,能存贮80组检测数据,且可回调和删除。可根据用户要求通过232接口与计算机连接(定做)。

7.辅助功能:能直接读20℃时液体密度,通过转换键还可以读20℃时酒精溶液的酒精度。还可以根据用户需要配合专用软件实现特殊物理量(如硫酸浓度等)的测量。

8.校准功能:当仪器长时间不使用时会产生漂移,此仪器可使用20℃纯水作为标准对仪器进行校准,这是玻璃密度计无法实现的功能。

产品优势:

1.量程宽:一台仪器就可对密度段0~1999.99kg/m3的液体密度直接测量。

2.综合误差小:由于减少了很多误差因素,减少了仪器的综合误差。

3.工作量小:由于没有了换算等工作,减少了工作量。

4.节省资源:每次采样量仅2ml,减少了样液资源的浪费。

5.自动化程度高:蠕动泵自动进样,自身校准。

6.性价比高:质量可与国外同类产品媲美,价格只有国外同类产品的八分之一。

测试步骤:进液泵吸入法

测量将进液管插入液样中,按动“采样”键,样液被进液泵吸入振筒中。每按一次采样键,定量吸入几毫升样液。为了读数准确,避免被测样液挂壁、残留可将新样液和空气交替、断续注入,利用液体与空气的表面张力将残液带出,再进行测试。

自动清洗:清洗步骤

(1)将吸入管悬空,按住“清洗”键,将振筒内的液体排出。

(2)再用合适的清洗液清洗振筒直到振筒内看不到残余物,将管中的清洗液完全排出

(本文来源:互联网)

(责任编辑: 龙景)

引用地址:

TAG标签: 工作原理 U型振荡法密度计 振荡法密度计
顶一下
(1)
20%
踩一下
(4)
80%
免责声明: 除标明《实验室资讯网》原创外,本网部分文章转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息, 并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。 如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,自负版权等法律责任。如涉及作品内容、版权和其它问题, 请在30日内与本网联系,我们将在第一时间删除内容!
------分隔线----------------------------
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
用户名: 验证码:点击我更换图片
栏目列表
推荐内容
热点内容