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传感器知识

    随着社会的发展,现在的的科学技术已经发展得越来越好了,而密度它是一个很有代表性的物理量,它代表某种物质的物理特征。现在用于测量的密度传感器已经非常普遍,而且它的应用范围也很广。现在测量的技术向自动化和数字化发展,那么,在线测量液体的密度的要求也越来越高了。
    谐振式液体密度传感器的工作原理是:当液体跟弹性敏感元件之间互相接触的时候,系统的等效质量就会发生变化,从而导致它的固有频率发生改变,通过对系统的固有频率的改变量的测量,就可以得到被测液体的密度。
    下面来介绍一下振动管式液体密度传感器
    它的敏感元件为振动长管,它的长度大概是管径的二十倍。当安排好驱动的部件后,就可以在同一个平面上让长管振动,所测量出来的密度就是通过长管内的液体的平均质量密度。如果长管里有需要测量的液体流经时,那么此液体就会跟着长管一起振动起来,那么系统的总质量就会发生改变,因此系统的固有的振动频率也会发生改变。如果经过适合的校准,被测量的液体的密度跟谐振的频率之间会有一定的对应关系。如果得到长管的自激振动的频率的测量结果,那么就可以知道被测量的液体的密度。
    因为所使用的管的不同,可以把振动管式液体密度传感器分为双管和单管。而单管密度传感器又可以分为弯管和直管。单管的尺寸跟双直管相比,是比较大的,而且双管有相向的振动,对于实现动态的平衡是很有帮助的。与弯管相比,直管对流动的液体的阻力是比较小的,因此直管的压力损失要比弯管的大。
    设计振动管式液体密度传感器时,需要注意的事项是:怎么样才可以减少压力和末端负载等等的这些因素的影响。其实在振管的两端都安装了波纹管来隔开密度传感器与外部的元件,这样的设计可以在一定的程度上降低因为管线安装应力这些方面的因素而带来的形状不均匀的变化而造成的末端负载效应。
    振动管式液体密度传感器有下面的几个优点:它所测量的精度是比较高的,它作为一种频域仪器,输出的本身就是数字量;它能够直接地在线来测定被测液体的密度。而它的缺点有:一般用来测量单相的流体,如果要测量多相液体的话,就有一些困难;因为受到机械惯性的作用,要得到谐振就需要一定的时间,这样就会造成响应有一定的延时;它对被测的液体的流动在一定程度上是有限制的,就是需要液体流动的速度不可以过快。
    振动管式液体密度传感器就不适合测量微量液体的密度,譬如要测量医学上的一些小型动物的血液的密度。硅微管式液体密度传感器就适合测量微量液体的密度,因为它的体积小、灵敏度很高、温度对测量的影响比较小和它的分辨率比较高。
文章来源传感器之家
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