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內蒙古德明電子科技有限公司
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閱讀：135發(fā)布時間：2022-7-1
液體密度傳感器就是指可以感受得到液體密度的，并且可以把它轉換成為可以利用的輸出信號的傳感器，液體密度傳感器可以分為六類：電容式、超聲波式、音叉式、諧振式、射線式和振動管式液體密度傳感器。
介質產生的壓力由隔離膜片和硅油傳遞給位于δ室中心的測量膜片，測量膜片是一個張緊的彈性元件，受兩邊的壓力差影響而產生相對位移。測量膜片的位移與壓力差成正比，位移為0.1mm，由它兩側的電容極板檢測，再通過電子線路把測量膜片與電容極板之間的差動電容轉換為二線制4～20mA的DC輸出信號，該信號由取樣電阻轉換成電壓信號，供A/D轉換和CPU進行采集、處理、傳輸給總線。
理論公式如下：
Δp=ρ·g·Δh
Δp（單位：Pa）、g（重力加速度：9.8m/s2）、Δh（單位：m）、ρ為密度。
密度是表征物質特性的物理量，在科學技術大力發(fā)展的今天，對它的測量幾乎涉及到每一個生產的部門。應用相當的廣泛，隨著測量技術數字化、自動化，對密度的在線測量要求越來越迫切。
其主要工業(yè)應用有：
l 石油、煉油、調油、油水介面檢測
l 葡萄汁、番茄汁、果糖漿、植物油及軟飲料加工等生產現場
l 采礦鹽水、鉀堿、天然氣、潤滑油、生物制藥等等行業(yè)。
l 化工類的尿素、清潔劑、乙二醇、酸堿及聚合物密度的測試；
l 奶制品業(yè)；釀酒酒精度；
l 造紙業(yè)；黑漿、綠漿、白漿、堿溶液的測試
1、諧振式液體密度傳感器
諧振式測量原理是通過諧振子的振動特性來實現的。諧振子在工作過程中，可以等效的為一個單自由度系統，以系統的固有頻率振動，系統的固有頻率只與系統中的等效質量和等效彈性系數有關。
諧振式液體密度傳感器測量原理是通過系統中的彈性敏感元件和液體相接觸。從而改變了系統的等效質量，使得系統的固有頻率發(fā)生變化。通過測量系統的固定頻率變化，確定待測液體的密度。
2、超聲波密度傳感器
超聲波頻率高于20kHz的一種機械波、超聲波在液體介質中只能以縱波的形式傳播。其傳播的頻率、相位、速度及衰減度均受到介質性質的影響，因此可以利用液體密度和超聲波的某些傳播性質之間的關系來測量液體的密度。主要優(yōu)點有：可以實現非接觸測量，響應快，測量精度高；無放射性，對人體無害；沒有運動部件，測量穩(wěn)定性好。 缺點：液體介質中的雜質，如氣泡等可引起超聲波信號的嚴重衰減。使測量有些不穩(wěn)定；對粘性介質，精密測量時必須要考慮介質粘度的影響。
3、振動管式液體密度傳感器
振動管式液體密度傳感器的敏感元件是振動長管，其長度近似于管徑的20倍。通過合理的安排驅動部件，可以使管在一個平面內振動，測得的密度為流經管內液體的平均質量密度。振動管式液體密度傳感器根據所用管的情況分為單管和雙管兩種。單管傳感器又有直管和彎管之分。 彎管對流動液體的阻力比直管大。所以彎管的壓力損失比直管的損失大。 雙直管的尺寸要比單直管的小，并且雙管相向振動，可以很好的實現動態(tài)平衡。
4、音叉式液體密度傳感器
是利用小質量的音叉在液體中振動時其固有頻率的變化來測量液體的密度。
一般分為兩種方式：一是將音叉測量置入測量腔體內，液體流進腔體，用電磁方式驅動音叉振動；另一個方式是將音叉直接安裝在管線上，通常用微處理器來控制音叉的振動頻率、檢驗諧振頻率，并將頻率量轉化成密度值。為了滿足高精度測量的要求，需要檢測諧振頻率的微小變化，因此應合理的設計振動單元，使振動單元有一個比較高的機械品質因數。一般音叉常用不銹鋼或玻璃制成。
5、射線式液體密度傳感器
射線式液體密度傳感器的有點：傳感器不接觸待測液體，可實現非接觸測量；對液體流動不會產生阻力，對流量大小也沒有限制，可以測量多相液體密度。缺點：需要放射性射線源；有一個較長的時間穩(wěn)定性；分辨力不高。
6、電容式液體密度傳感器
電容式液體密度傳感器的原理是利用標準物體在不同待測液體中的浮力不同，從而引起與標準物體相連的電容兩個極板間的距離不同，導致電容發(fā)生變化。
由于不同液體密度傳感器所適于的場合不同，實際使用時，應根據所測量液體的性質和對測量精度的要求等選擇合適的傳感器。
1、泥漿如果在測量膜片上面結垢，會對測量膜片的敏感度造成很大的影響。所以，將傳感器從泥漿罐中拿出來的時候，為了避免在測量膜片上面的泥漿結垢，應該立刻沖洗傳感器，沖洗測量膜片的時候要注意，不要損壞測量膜片。
2、定期對傳感器的各個接頭進行檢查，看是否出現松動的現象，同時檢查電纜線是否有出現破裂的現象。
3、在聯機使用和測試的過程當中，對節(jié)點盒和傳感器的接線進行檢查，檢查接線是否正確，避免對傳感器造成破壞。
4、安裝傳感器的時候，需要注意，千萬不要損壞傳感器的測量膜片。
1、其他的電源線不要跟屏蔽電纜線一起通過明顯槽或者導線管，同時也不可以穿過一些功率比較大的設備附近。
2、儀器在帶電的狀態(tài)下，千萬不要拆卸，在防爆的地方，應該先把電源切斷，然后才可以插拔插頭的連線。
3、在定貨的時候一定要注明使用場合的狀況、量程和介質，例如：衛(wèi)生、腐蝕、防爆等等。
4、電纜線不可以受到磨損或者擠壓，如果有破裂的話，就需要進行更換。
5、在搬動儀器之前，一定要把電源關掉，然后才可以把傳感器電纜的插頭拆卸下來，把護帽擰上，接著才把傳感器拆卸下來，對傳感器清洗過后，將其和電纜放在可靠的地方。
如果傳感器的顯示值沒有任何顯示或者是過低的話，有可能是以下幾個原因造成的。
（1）變送器電路發(fā)生故障：送回原廠家維修變送器或者是更換電路板。
（2）傳感器的測量膜片已經損壞：送回原廠家維修測量膜片或者是更換新的測量膜片。
（3）電氣連接發(fā)生故障：對插座進行清洗，檢查接插件是否完好無缺。
（4）回路接線發(fā)生故障：檢查是否發(fā)生短路、極性是否正確，供電狀況是否正常。
如果密度傳感器的顯示值不穩(wěn)定的話，有可能是以下幾個原因造成的。
（1）變送器電路發(fā)生故障：送回原廠家維修變送器或者是更換電路板。
（2）插座接觸不良：檢查傳感器的插座，檢查是否清潔，有沒有虛焊。
（3）變送器接線發(fā)生故障：對變送器的供電狀況進行檢查，檢查是否正常。
如果密度傳感器的顯示值過高的話，有可能是以下幾個原因造成的。
（1）總線模塊的電源發(fā)生故障：對總線模塊信號輸入插座的電源引腳進行相應的檢查，檢查電壓是否正常，正常值在+20至+25V。
（2）傳感器的電路發(fā)生故障：送回原廠家維修變送器或者是更換電路板。
（3）傳感器的測量膜片存在一些雜質：把測量膜片上面的有關雜質清理掉。
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