Осциллирующая U-образная трубка
 | Эта статья включает список литературы , связанную литературу или внешние ссылки , но ее источники остаются неясными, поскольку в ней отсутствуют встроенные цитаты . ( Март 2014 г. ) |
Колеблющаяся U-образная трубка это метод определения плотности жидкостей — и газов , основанный на электронном измерении частоты колебаний , на основе которого рассчитывается значение плотности. Этот принцип измерения основан на модели «Масса-Пружина».
Образец помещается в контейнер с колебательной емкостью. этого На собственную частоту образца контейнера влияет масса . Этот контейнер с колебательной способностью представляет собой полую U-образную стеклянную трубку (колеблющуюся U-образную трубку), которая с помощью электроники возбуждается до незатухающих колебаний. Две ветви U-образного генератора действуют как его пружинные элементы.
Направление колебаний нормально к уровню двух ветвей. На собственную частоту генератора влияет только та часть образца, которая фактически участвует в колебании. Объем , участвующий в колебании, ограничен стационарными узлами колебаний в опорных точках генератора. Если генератор заполнен хотя бы до упора, в колебаниях всегда участвует один и тот же точно определенный объем образца , поэтому измеренное значение массы можно использовать для расчета его плотности.
Переполнение генератора за пределами опорных точек не имеет значения для измерения. По этой причине осциллятор также можно использовать для измерения плотности пробы среды, проходящей через трубку (непрерывное измерение).
В современных цифровых плотномерах пьезоэлементы используются для возбуждения U-образной трубки, при этом оптические датчики определяют период колебаний. Этот период τ может быть измерен с высоким разрешением и находится в простой зависимости от плотности ρ образца в генераторе:
A и B — соответствующие инструментальные константы каждого генератора. Их значения определяются путем калибровки по двум веществам с точно известными плотностями ρ1 и ρ2. Современные приборы рассчитывают и сохраняют константы A и B после двух калибровочных измерений, которые в основном выполняются с воздухом и водой . образца Они используют соответствующие меры для компенсации различных паразитных влияний на результат измерения, например, влияния вязкости и нелинейности, вызванной конечной массой измерительного прибора, а также эффектов старения стекла (опорного генератора).
В 1967 году компания Anton Paar GmbH первый цифровой плотномер для жидкостей и газов, использующий принцип осциллирующей U-образной трубки представила на выставке ACHEMA .
Источники
[ редактировать ]- Отто Кратки и др., «Устройство для определения плотности». Патент США 3523446, https://patents.google.com/patent/US3523446.
- Стабингер, Ганс: «Измерение плотности с использованием современных осциллирующих преобразователей», Отдел торговых стандартов Южного Йоркшира, Шеффилд, 1994 г.
- ИСО 15212-1