1 工作原理
振蕩管法的原理是:利用基于電磁引發(fā)的玻璃U型管的振蕩頻率(見圖1),即利用一塊磁鐵固定在U型玻璃測量管上,由振蕩器使其產(chǎn)生振動(dòng),玻璃管的振動(dòng)周期將被振動(dòng)傳感器測量得到。每一個(gè)U型玻璃管都有其特征頻率或按固有頻率振動(dòng)。當(dāng)玻璃管內(nèi)充滿物體后其頻率會(huì)發(fā)生變化,不同的物質(zhì)頻率變化會(huì)有所不同,其頻率為管內(nèi)填充物質(zhì)質(zhì)量的函數(shù)。當(dāng)物質(zhì)的質(zhì)量增加時(shí)其頻率會(huì)降低,即振動(dòng)周期T增加。測量時(shí)選擇某些物質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),測量頻率后通過被測物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)之間振蕩頻率的差值計(jì)算出被測物質(zhì)的密度值。
在振動(dòng)中一個(gè)完整的來回變化是一個(gè)振動(dòng)周期T(見圖2)。每秒振動(dòng)周期數(shù)即為頻率f。
振動(dòng)周期可由下式得出:
式中:ρ:測量管中樣品的密度(g/cm3)
VC:樣品體積(U型玻璃管容積)(cm3)
mC:U型玻璃測量管的質(zhì)量(g)
K :測量管的常數(shù)(g/s2)
可得出:
即由此可看出密度ρ和振動(dòng)周期T的關(guān)系。
由于玻璃測量管的容積和質(zhì)量是可以測量出來的。每一個(gè)玻璃管的質(zhì)量不同,所以需要每次測量前進(jìn)行測定。測量管的系數(shù)可由測定兩個(gè)已知密度的物質(zhì)的振動(dòng)周期T來計(jì)算得到,如利用干燥空氣(ρ20=0.00120g/cm3; P=1013.25hPa)和水(ρ20=0.9982g/cm3)作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
式中:ρA :空氣的密度(g/m3)
ρw :純水的密度(g/m3)
TA : 測得的空氣的振動(dòng)周期(s)
TW: 測得的純水的振動(dòng)周期(s)
則:F(TA2-TS2)= ρA-ρS
得到:ρS=ρA- F(TA2-TS2)
U 型震蕩管密度計(jì)測量的優(yōu)點(diǎn):
1:自動(dòng)化集成,實(shí)現(xiàn)一鍵測定功能;
2:內(nèi)置帕爾貼控溫,提高精度和穩(wěn)定性;
3:高清視頻避免氣泡影響;
4: 可通過打印機(jī)直接打印數(shù)據(jù);
5: 符合21CFR Part 11、審計(jì)追蹤、藥典及電子簽名。
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