音叉密度计振动式密度计谐振式密度计在线密度计
在线密度计的原理
在线密度计的原理在线密度计是一种应用广泛的工业控制仪器，在石化、化工、食品、医药等领域均有重要应用。
在线密度计的作用是快速、精确地测量物质的密度，以确保制造过程中的控制和稳定性。
其原理是基于浮力原理和声速测试原理。
首先说浮力原理。
根据浮力原理，一个浸泡在液体中的物体所受到的浮力大小与其体积有关，而液体的密度则是将其重量与体积相除的比值。
在线密度计就是利用这个原理，通过测量物体所受到的浮力大小来计算物质的密度。
通常使用的物体为挂在测量管上的震荡管，震荡管内充满气体，当流体通过测量管时，流体中的压力会使得震荡管的振动频率发生变化，计算机通过对震荡管振动频率、形态等参数的分析后，可以快速、精确地计算出物质的密度。
其次是声速测试原理。
该原理是利用声波在不同密度物质中传播速度的不同性质。
当声波通过物质时，传播速度与物质密度成反比，因此，通过测量声波的传播速度，就能计算出物质的密度。
在线密度计会向物质中发出一定频率的声波，然后接收返回的声波并分析其声波速度等参数，以计算物质的密度。
由于该原理不受测量管道流体的颜色、透明度、浊度等干扰，因此，相比浮力原理，声速测试更为准确。
综上所述，在线密度计既可以基于浮力原理进行测量，也可以基于声速测试原理进行测量。
无论采用哪种原理，都需要考虑测量准确性、稳定性、测量范围等问题，这些都是设计者需要考虑的重要问题。
因此，对于不同行业中的在线密度计，其具体设计方案也有所差异，需要根据实际情况进行调整。
在线密度计的应用，可以提高工业生产效率、保证产品质量、减少能源消耗等诸多方面都有好处，因此其在工业生产中的应用前景广阔。
谐振音叉密度计说明书-海沃森实业
的测试电流：0%--4mA；25%--8mA；50%--12mA；75%--16mA；100%--20mA）, 触按
“ESC”键退出设置菜单，同时也退出了测试状态；
4）进入“现场自动校准”菜单（此功能将使密度计更好的适应当前的安装环境，
需有≥ 600mm 的直管段，仪表后需有≥ 300mm 的直管段，保证流体在流过叉体时处于层
流状态，如图所示。
a、水平管线安装尺寸图
4
插入式谐振音叉密度计
b、垂直管线安装尺寸图（1）流速≤1m/s
WH-CR
垂直管线安装尺寸图（2）流速＞1m/s 和脱硫专用
5
插入式谐振音叉密度计
c、罐体装配示意图
测液体的密度变化而变化；2.温度:频率输出随着所测液体的温度变化而
变化；3.V/V:频率输出随着所测溶液中体积组分比例的变化而变化；4.m/m:
频率输出随着所测溶液中体积组分比例的变化而变化；）；
d) 输出电流选择：可以选择输出电流对应的功能（1.密度:电流输出随着所
测液体的密度变化而变化；2.温度:电流输出随着所测液体的温度变化而
测量精度
± 0.001 g /cc (± 1 kg/m3)/± 0.002 g /cc (± 2 kg/m3)
重复性
± 0.0002 g /cc (± 0.2 kg/m3)
温度输出范围
-20℃ ~ +150℃
最大工作压力
10MPa 特殊 20MPa
流体粘度范围
0 – 20000 cP
温度系数
小于 0.1 kg/m3/℃ (校正后)
检测，反应釜终点监测，离析器界面检测。
2. 特点
WH-CR 插入式密度计内含微处理器，故传感器可进行完整的信号调节、计算和诊断功能，
在线式音叉密度浓度计-全球百科
在线式音叉密度浓度计-全球百科
音叉液体密度测量法原理为，被测液体在音叉附近振动时，会改变音叉的固有频率，根据固有频率的变化而确定被测液体的密度。
有两种常用的方法。
一种将音叉置于被测液体，另一种是音叉安装到管道用于测量。
音叉液体密度传感器通常由几部分组成，例如激励电路、拾振电路、音叉体、永磁体等组成。
嘉可仪表在线密度／浓度计，是使用声波频率信号源对金属音叉进行激励，并使音叉处于中心频率下自由振动，此频率与接触液体的密度有着相联对应关系，因而通过对频率的分析可测量液体的密度，再进行温补可消除系统的温漂；而浓度则根据对应液体密度和浓度的关系式可计算出25℃温度下的浓度值。
嘉可仪表JK型智能在线密度／浓度计智能在线密度和浓度仪表需要固而可靠的直插型仪表，能够提供完全一体化的"即插即用，免维护"式密度测量。
嘉可仪表JK系列音叉密度计，它可以测量高粘度液体，能够工作的温度范围为-50至120℃，受环境影响小。
它可以对管道、旁路和储罐进行连续实时测量，采用独特的在线设计。
嘉可仪表生产的JK型音叉密度计精度为0.002g/cc，可用于石油化工、选矿、食品加工等行业。
音叉式密度计适用于小口径的内部液体密度检测。
音叉传感器具有测量精度高、实时在线、可实现数字连续测量等特点。
该传感器音叉材质高，结构复杂，加工难度大，音叉的形状和尺寸对效果影响大。
音叉谐振式黏密度计计量性能及校准方法
国内统一刊号CN31-1424／TB2020/5 总第282期音叉谐振式黏密度计计量性能及校准方法文慧卿 金愿 陈超云 朱绚华 / 上海市计量测试技术研究院摘 要 介绍了一种可对各类混合相液体进行黏度密度同时在线测量的方法，基于音叉谐振式原理的新型黏密度测量仪表，并通过实验分析其各项计量性能，探讨该仪器的校准方法，可以为黏密度测量行业计量校准工作提供参考。
关键词 音叉谐振式；黏度计；密度计；校准0 引言黏密度测量是石油化工、生物医药、食品能源以及国防等领域控制生产流程、保证生产安全、评定产品质量及科学研究的重要手段。
传统黏度测量方法主要包括毛细管法、旋转法、落球法、振动法[1]，密度测量方法主要包括阿基米德法、等体积法、等质量法、压差式、超声波式[2]，以及在此基础上为满足特定要求而进行的诸多方法优化。
传统的黏密度测量方法只能测量纯净液体，不能同时测量液体黏度和密度，最主要是不能在线测量，并且具有很大的局限性，对于泡沫非牛顿液体或含气泡等混合相液体无法进行测量。
现在市场上有一种基于音叉谐振原理的黏密度计，其利用音叉谐振原理测量液体谐振频率，从而获得液体的黏度与密度。
因其性能稳定且适用于小孔径的场合，能够适用于容量极少、黏度很低甚至含泡沫的非牛顿液体或含有固体或气泡等混合相液体的在线黏度与密度测量，而被广泛研究和应用[3-4]。
鉴于尚无针对这种黏密度计的校准方法，本文通过实验及误差分析，评估了这种音叉谐振式黏密度计的实际计量性能状况，在此基础上探讨其校准方法。
1 仪器测量原理音叉谐振式黏密度计主要由音叉、激振单元、拾振单元构成，是利用一个压电晶体产生的谐振频率，再通过音叉头另一个压电晶体测量其谐振频率。
当液体流动经过音叉时，受液体黏度、密度的影响，被测液体对音叉的阻尼大小不同，通过音叉传感器谐振频率的变化反应液体的黏度与密度，其工作原理如图1所示。
图1 测量液体黏度与密度的原理图2为音叉的单个叉体等效模型，经理论推导结合实验研究[5]，可知液体附着在叉体上的有效质量总和Δm 为Δm = 0.6λρ(ac ρηω2ac （1）式中：Δm —— 附着在叉体上的液体有效质量总和；a 、b 、c —— 叉体尺寸； λ —— 叉体的有效质量； ρ —— 液体密度； η —— 液体黏度； A—— 振幅； ω —— 叉体谐振频率根据式（1）可以计算出音叉改变后的谐振频率f '为f 'f (1 - 21Δmm g ) （2）10国内统一刊号CN31-1424／TB 2020/5 总第282期式中：f ' —— 改变后的谐振频率；f —— 改变前的谐振频率； mg —— 悬臂梁的有效质量； k—— 与叉体尺寸相关的常量图2 单个叉体的等效模型引起音叉传感器谐振频率变化的主要原因是不同的液体附加在叉体上的有效质量不同，液体附加在叉体上的有效质量不仅与音叉的外形、尺寸有关，而且与液体的黏度和密度有关。
谐振式音叉在线密度计工作原理
谐振式音叉在线密度计工作原理音叉密度计是安装在管道上、敞开或密闭储罐中，可连续、实用于以密度做为产品首要控制参数的过时在线测量流体密度的传感器，程控制，或用于固体百分比或浓度百分比等其他质量控制参数的指示器。
工作原理音叉密度计使用振动式原理测量密度。
发生叉体振动的液体的密度改变了仪表的共振频率。
通过监视共振频率并进行众所周知的转换， H27892型可以提供高精度的在线密度测量。
传感器根据振动原理而设计，此振动元件类似于两齿的音叉，叉体因位于齿根的一个压电晶体而产生振动，振动的频率通过另一个压电晶体检测出来，通过移相和放大电路，叉体被稳定在自然谐振频率上。
通过监视共振频率并进行众所周知的转换，H27892型可以提供高精度的在线密度测量。
当液体流经叉体时，振动发生改变，引起谐振频率变化，从而通过电子处理单元计算出准确的密度值。
振动频率与密度的关系为：ρ =K 0+ K1 T+K 2T式中，ρ - 液体密度T - 传感器输出的振动周期K0,K1,K2 - 传感器的常数，在出厂时标定探头在不同介质中的振动频率例如：在空气中振动，频率约 1000 Hz在油中振动，频率约 700 Hz在水中振动，频率约 600 Hz介质的密度决定了振动的频率.2密度标定密度计变送器可精确检测时间周期测得的时间周期通过仪表标定系数转换为密度读数产品特点音叉密度计是一种不需要现场标定的高精度工厂标定仪表。
所有出厂标定均可通过认证的实验室溯源到英国国家标准。
有关仪表的液体和材料兼容性的信息，请参见第 7 页液体和材料兼容性。
高级电子部件型带有高级电子部件的具有基于微处理器的组态电子模块，该模块将全部信号调节、计算和诊断设施置于变送器内部。
远程电子部件无需进行信号处理。
该仪表可以测量在线密度和温度，使用 API 表或矩阵参考以及癆PI、癇rix、固体百分比、浓度百分比、质量百分比、体积百分比和比重等参数计算标准密度（甚至还有用户定义的二次方程计算）。
火电厂脱硫吸收塔浆液密度测量方案浅谈
火电厂脱硫吸收塔浆液密度测量方案浅谈作者：张爱松来源：《中国科技纵横》2018年第01期摘要：介绍了火电厂脱硫吸收塔浆液密度测量的三种典型仪表：科氏力密度计、音叉密度计和压力密度计，对三种密度计测量方案优劣进行了比较，并对密度计的选用提出了建议。
关键词：脱硫；浆液密度；科氏力密度计；音叉密度计；压力密度计；建议中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）01-0167-021 引言在火电厂脱硫工程中，吸收塔内浆池浆液密度是一个比较重要的参数，根据实时在线监测的浆液密度值，一方面用于确定是否需要自动启动石膏浆液排出系统（一般所测石膏浆液密度超过1150kg/m3即自动启动石膏浆液排出泵，外排浆液至脱水系统进行脱水处理），同时浆液密度值还用于计算吸收塔液位，此吸收塔液位值用于确定是否需要启/停吸收塔补水系统，以避免吸收塔浆池溢流污染环境或浆池液位低影响设备安全。
故选择合适的测量方式以便长期稳定、可靠的测量吸收塔浆液密度是环保脱硫行业从业人员以及用户比较关注的问题。
2 三种典型密度测量仪表：科氏力密度计、音叉密度计和压力密度计早期的国内脱硫工程吸收塔浆液密度测量一般均采用进口科氏力密度计，其测量原理为科里奥利氏力：当具有一定质量的流体沿振动的测量管流动时，将产生会导致测量管弯曲的科氏力，这些微小的管道变形被传感器检测出来并进行分析处理，传感器测得的测量管相位迁移信号与质量流量成正比，从而可以准确地测量所计量流体的密度。
密度计最初设计一般均安装于吸收塔石膏浆液排出泵出口回流至吸收塔的管道上，该测量方案可以实现对吸收塔浆液密度的精确测量，但实际应用中存在两个弊端：（1）吸收塔石膏浆液排出泵出口压力和浆液流速均相对较高，加剧了密度计测量管内衬的磨损，内衬若磨损坏就需要更换仪表，而进口密度计价格较贵，且采购周期长，影响了使用的经济性；（2）密度计安装于泵出口，不管浆液是否需要外排，吸收塔排出泵都不能停止运行，不节能。
在线液体比重计的原理介绍
在线液体比重计的原理介绍在线液体比重计也称在线密度变送器，是一种用于连续在线测量液体的浓度和密度的设备，按照原理不同分音叉密度计和差压密度计。
音叉密度计传感器是根据元器件振动原理而设计，此振动元件类似于两齿的音叉；叉体因位于齿根的一个压电晶体而产生振动，振动的频率通过另一个压电晶测出来，通过移相和放大电路，叉体被稳定在固有谐振频率上。
当介质流经叉体时，因介质质量的改变，引起谐振频率的变化。
在线液体比重计是根据介质在一定垂直距离上的差压值算出密度值，并自动进行温度补偿，精度高，可靠性好，安装使用简单。
为二线制密度变送器，主要用于工业过程控制，在线密度计根据浓度与密度的大小产生相应的4-20mA信号，可通过数字通信进行远程校准与监测。
在线液体比重计的原理：将主机放在一个容易操作的平台上，主机上装有取样槽，液体由取样槽内的进出孔进出，透过取样槽内感应球的浮力变化自动显出液体的比重值。
透过连续的动作即可完成线上液体的密度测量与监控。
在线液体比重计可快速读取量测液体的线上密度数值。
在线液体比重计功能：1、测量范围比重0.001~2.200、浓度0.1%~100.0%皆可测量。
2、安装的步骤非常简单，操作简单方便。
3、具有比重上、下限的设定与警示的功能。
4、测量的液体比重值在设定的范围内显示幕就会显示OK；低於比重下限的设定值显示幕就会出现LO，并发出蜂鸣的声音；高於比重上的设定值显示幕就会出现HI，并会发出蜂鸣的声音。
5、具有RS-232的传输介面，线上的液体密度、浓度的监控透过RS-232传输至电脑，就可以将资料完整记录，方便日后的分析。
6、快速的测试、缩短时间的浪费。
7、采用大水槽设计(固体测试的尺寸D100W70H25mm)，降低吊栏线的浮力所造成的误差。
8、具有液体测试模式，可选购液体配件。
在线液体比重计满足固、液体测试。
密度201711
石油产品混合液 酒精水溶液
/ 将毛细常数修正到石 油产品混合液 将毛细常数修正到石 油产品混合液
硫酸氢乙酯
检定结果的判定
浮计示值的最大允许误差，除分度值为0.5 kg/m3的
石油密度计为±0.6个分度值外，其它均不能大于 ±1个分度值。
当检定用液与玻璃浮计的工作用液不同时，判定
合格与否依据修正后的数据。
硫酸水溶液及溢出法
浮计检定通常采用直接比较法， 即将标准浮计与被检浮计同时 浸入同一检定液中，直接比较 它们标尺的示值，从而得到被 检浮计的修正值。为尽量避免 液体表面张力变化的影响，检 定时可用“溢出法”。所谓溢 出法即是用溢出筒（见图）溢 出一层表面以形成新的液面再 进行检定的方法。
温度修正
玻璃浮计检定测试方法
直接比较法
检定液体应上下搅拌均匀，搅拌器底部不能露出液面，以免带入气
泡。检定液应调整到标准浮计检定点的上下两个分度之内。
浮计在液体中应自由漂浮，不得与任何物体相接触。漂浮时允许在
检定点上下3个分度值内波动，待稳定（1~3）分钟后，方可读数。 每一支工作浮计至少检定3个点，即首末2个点及中间任选一个主要 刻线点(特殊规定除外)。每一检定点至少检定两次。当两次检定修 正值之差大于0.2个分度值时，应再检一次，这时如果单次修正值与 平均修正值之差大于0.2个分度值，则须重新清洗后再检定。 对于土壤计(甲种)在(0～50)s°，相当于密度(1000～1030) kg/m3；土 壤计(乙种)在(1.000～1.030)范围内,选取首末2个点及中间任一主要刻 线点作为检定点。
检定设备
检定方法
鉴别力的检 • 满量程 • 可察觉到的偏移 定 示值误差的 • 纯水 • 替代物 检定
在线密度计的原理
在线密度计的原理在线密度计是一种用于测量液体或气体密度的仪器，它通过测量物质的质量和体积来确定其密度。
在线密度计具有高精度、实时性和自动化等优点，在工业生产过程中被广泛应用于测量和控制流体的密度。
在线密度计的基本原理涉及到质量测量和体积测量两个方面，下面将详细介绍这两个方面的原理。
1. 质量测量原理在线密度计使用称重传感器来测量物质的质量。
称重传感器通常采用应变片、压电晶体或磁力传感器等技术，它们能够将物质受力引起的微小变形或位移转换为电信号。
当物质通过在线密度计时，它会施加一个重力作用在称重传感器上。
根据牛顿第二定律，这个作用力可以表示为F = m * g，其中F是作用力，m是物质的质量，g是重力加速度。
称重传感器会将受到的作用力转换为电信号，并通过放大电路进行处理。
然后，根据已知的标定系数将电信号转换为物质的质量值。
这样，在线密度计就能够实时准确地测量物质的质量。
2. 体积测量原理在线密度计使用体积传感器来测量物质的体积。
体积传感器通常采用压力传感器、位移传感器或声速传感器等技术，它们能够测量物质的压力、位移或声速。
在液体密度测量中，压力传感器是最常用的体积传感器。
当液体通过在线密度计时，它会施加一个压力作用在压力传感器上。
根据帕斯卡定律，这个作用力可以表示为P = ρ * g * h，其中P是作用力，ρ是液体的密度，g是重力加速度，h是液体的高度。
压力传感器会将受到的作用力转换为电信号，并通过放大电路进行处理。
然后，根据已知的标定系数将电信号转换为物质的压力值。
根据液体容器形状和尺寸等参数，可以通过测量液体高度来计算出液体的体积。
在气体密度测量中，位移传感器和声速传感器是常用的体积传感器。
位移传感器通过测量气体的体积变化来计算气体的密度。
声速传感器则通过测量气体中声波传播的速度来计算气体的密度。
3. 密度计算原理在线密度计利用质量测量和体积测量结果来计算物质的密度。
根据密度的定义，密度可以表示为ρ = m / V，其中ρ是密度，m是物质的质量，V是物质的体积。
密度计的操作使用 密度计是如何工作的
密度计的操作使用密度计是如何工作的密度计的使用方法区分在于不同密度计类型，目前在密度计市场上，可分为在线密度计和电子密度计。
密度计类型不一样，仪器的结构上也会大大不一样，所以不同密度计使密度计的使用方法区分在于不同密度计类型，目前在密度计市场上，可分为在线密度计和电子密度计。
密度计类型不一样，仪器的结构上也会大大不一样，所以不同密度计使用方法是不一样的；在线密度计大多数是玻璃管式，玻璃管式使用方法比较简单；下面介绍的是电子电子密度计的使用方法：电子密度计使用方法电子密度计使用方法第一步：在电子密度计显示0.000g状态下，将产品放入测量台，待显示稳定后，按ENTER键记忆，显示屏状态符号M1变M2；电子密度计使用方法第二步：人工将产品放入水中，待显示稳定后，按ENTER键记忆，状态符号M2消失，三角符号指向标示SG，即显示为密度值。
了解电子密度计的使用方法，更加要注意的是电子密度计的注意事项。
既然买了密度计，使用过程中使用不正确也影响到密度计的寿命。
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密度计（Density Meter）测量的基本原理是，衡量感光材料曝光和显影后的变黑程度即黑度。
在制版时，感光材料上的溴化银，受到光照作用，显影后还原成金属银，形成确定的阻光度。
黑度大的，密度高；黑度小的，密度低。
带有滤光片的测量计，还可以测量彩色原稿的彩色密度。
其测量原理与上述基本原理相近。
常用密度计有两种，一种测密度比纯水大的液体密度，叫重表；另一种测密度比纯水小的液体，叫轻表。
原理地球的重力将物体拉向地面，但是假如将物体放在液体中，浮力将会对它产生反方向的作用力。
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20110603
日期 DA数据表
项目名称 PROJECT 分项名称 SUBPROJECT 图号 DWG.NO. 设计阶段 STAGE DT-0101
100 万吨 PVC 一期工程 2500t/d 电石渣水泥烟气脱 硝技术改造项目 1506-100-YB-02 施工图 第 10 张共 16 张 SHEET OF DT-0102 氨水罐氨水密度分析 1506-100-GY-0301 氨水 常压 30～40 900～1000 20%(wt) MH5300 一体式 10-30%(wt) √ √ ±1%FS 可在线拆装式带球阀/PVDF 400 复合电极 制造商确定 制造商标准 制造商标准 法兰，材质 CPVC
音叉密度计
NH3 CONCENTRATION ANALYZER 合同号 CONT. NO.
氨水罐氨水密度分析 1506-100-GY-0301 操作条件 OPERATING CONDITIONS 氨水 常压 30～40 900～1000 20%(wt) 变送器规格 TRANSMITTER SPECIFICATION MH5300 一体式 10-30%(wt) √ √ ±1%FS 可在线拆装式带球阀/PVDF 400 复合电极 制造商确定 制造商标准 制造商标准 法兰，材质 CPVC HG/T20592-2009,PN16 DN50,RF 4～20mA DC/HART 24V DC / 两线制 1/2″ NPT(F) Ex iaIIAT4 IP65 √ -11.9~39.1 上海蒙晖机电科技有限公司 配专用电缆 5m
HG/T20592-2009,PN16 DN50,RF 4～20mA DC/HART 24V DC / 两线制 1/2″ NPT(F) Ex iaIIAT4 IP65 √ -11.9~39.1 上海蒙晖机电科技有限公司 配专用电缆 5m
20110603
修改 REV. 说明 DESCRIPTIO N 设计 DESD 日期 DATE 校核 CHKD
中国天辰化工设 计院
位号 TAG NO. 用途 SERVICE P&ID 号 P&ID NO. 工艺介质 PROCESS FLUID 操作流量 OPER. FlOW RATE 操作压力 OPER. PRES. MPa(G) 操作温度 OPER. TEMPER. ℃
INSTRUMENT DATA SHEET
操作状态下粘度 VISCOSITYA TOPER.mPa.． ｓ 操作状态下密度 DENSITYA TOPER.kg/m3 氨水浓度 NH3 CONCENTRATION 型号 MODEL 变送器形式 TRANSMITTER TYPE 测量范围 MEAS.SCALE 温度补偿 PENSATION 输出指示表 OUTPUT INDICATOR 精度 ACCURACY 护套形式/材料 PROBE TYPE/ MATERIAL 护套插入深度 PROBE INSER LENGTH(mm) 测量电极形式 ELECTRODE TRPE 测量电极材料 ELECTRODE MATERIAL 参比电极形式 REFERENCE ELECTRODE TYPE 电极连接 ELECTRODE CONNECTION 工艺连接形式 PROCESS CONN. STYLE 法兰尺寸及密封面 FLANGE SIZE & FACING 输出信号 OUTPUT SIGNAL 电源 POWER SUPPLY 电气接口尺寸 ELEC.CONN.SIZE 防爆等级 EXPLOSION-PROOF CLASS 防护等级 ENCLOSURE PROOF 安装附件 MOUNTING YOKE 环境温度 AMBIENCE TEMPER ℃ 制造厂 MANUFACTURER 备注 REMARKS