虹科小课堂 | 如何在介质密度高于最大值时精确测定液体密度?

虹科小课堂 | 如何在介质密度高于最大值时精确测定液体密度?

为什么要做这个测试

测量表明,即使介质的密度远高于规定的最大值,我们的虹科DLO液体密度传感器也能非常精确地测量。

使用液体&密度测量

  • 使用液体
  1. 四氯乙烯Carl Roth, 系列编号:4737.1

  2. 摩尔质量:165.83 g/mol

  3. 密度:1.61 g/cm³

  • 密度测量

使用虹科DLO-M1液体密度传感器进行密度测量。为此,每个传感器都用四氯乙烯冲洗。使用记录功能,记录密度和温度每秒的测量值。

作为参考,使用实验室测量仪器 DSA 5000 M(安东帕)测量密度。在20 °C和30 °C下测得的参考值进行线性内插,得到四氯乙烯的随温度变化的密度。

虹科TrueDyne传感器

虹科DLO-M1 传感器测量微机电系统(MEMS 系统)中液体的密度。在MEMS系统中,液体被引导到Ω形微通道,即所谓的欧米茄芯片。将这个头发丝般细小的硅管设置为振荡模式以进行测量。介质的密度可以从振荡的固有频率中得出:介质的密度越高,振荡频率越低。

亚毫米级的测量系统使传感器的结构更加紧凑。它的尺寸只有80×30×15mm,可以放入非常狭小的空间。测量值通过RS232接口和虹科TrueDyne传感器标准中的ASCII命令协议到达上级系统。

程序&测试装置

  • 程序
  1. 作为参考,使用实验室密度计 DSA 5000 M(安东帕)测量

  2. 如图1所示,将传感器插入测量装置中

  3. 用注射器将四氯乙烯泵入密度传感器

                  图1 – 测量设置

  • 测试装置
  1. 四氯乙烯注射器

  2. 虹科密度传感器DLO-M1

  3. 数据评估

  4. 介质返回

  5. 注射器再次吸入测试液

结果显示

                                         图2:虹科TrueDyne DLO-M1密度传感器对四氯乙烯的测量结果

测量结果见图2。黑色虚线表示随温度变化的参考密度,这是用实验室测量仪器DSA 5000 M(安东帕)测定的。黑色实线表示参考密度,误差为±0.5 kg/m³(±0.0005 g/cm³)。这与虹科TrueDyne密度传感器DLO-M1的最大测量偏差相对应。

彩色的点表示三个不同的TrueDyne DLO-M1传感器的读数。需要注意的是,在流经传感器的过程中会出现动态测量偏差。由于传感器的自体加热,传感器的温度与进入的较冷流体的温度有偏差。在较低的流速下,这两个温度差距较小,因此在静态情况下,测量值与参考密度值的偏差小于±0.1 kg/m³ (±0.0001 g/cm³)。

测量结果表明,虹科TrueDyne DLO-M1 传感器在密度测量精度达到 ±0.5 kg/m³,甚至远超规定的密度范围(>1600 kg/m³,而非≤1000 kg/m³)。通过对传感器的自体加热进行补偿,甚至可以达到±0.1 kg/m³的精度。