Что такое плотномер? Руководство по типам

Что такое измеритель плотности?

Здесь мы обсуждаем промышленные плотномеры, а не лабораторные. Промышленные плотномеры — это устройства, специально разработанные для измерения плотности жидкости. Они выполняют онлайн-определение плотности в режиме реального времени и отображают такие данные, как плотность и температура. Они также поддерживают выходные сигналы 4–20 мА, 0–1000 Гц, RS485 Modbus RTU, HART и другие, упрощая управление промышленными процессами.

Запрос предложений

Зачем нужен мониторинг плотности?

Мониторинг промышленной плотности в первую очередь используется для контроля технологических процессов и качества, а также может помочь в торговых операциях.

Например, в пивоварении плотность непрерывно снижается в процессе брожения (сахар превращается в спирт и CO₂). Отслеживая изменения плотности, можно точно определить процесс брожения и его конечную точку, тем самым контролируя конечное содержание алкоголя.

Или, например, в химической промышленности различные химические растворы (например, кислоты, щелочи и спирты) имеют прямую линейную зависимость между концентрацией и плотностью. Мониторинг плотности эквивалентен мониторингу концентрации в реальном времени. Например, при производстве или использовании серной кислоты измерение плотности напрямую определяет, является ли она 98%-ной концентрированной или разбавленной, что критически важно для контроля реакции и безопасности.

В качестве альтернативы, при торговле нефтью, сырой нефтью и дизельным топливом измерение плотности позволяет оценить качество продукта. Более того, измеряя плотность и комбинируя её с объёмом, можно точно рассчитать общую массу сырой нефти для торговых расчётов.

4 типа промышленных плотномеров

К основным типам промышленных плотномеров относятся: вибрационные плотномеры с камертоном, плотномеры дифференциального давления, оптические плотномеры и плотномеры Кориолиса.

Вибрационный измеритель плотности камертона

Вибрационный плотномер с камертоном – это прибор для измерения плотности жидкостей в режиме реального времени, основанный на принципе вибрации. Он в основном используется для непрерывного мониторинга и управления технологическими процессами в таких отраслях, как нефтехимическая, пищевая, фармацевтическая и перерабатывающая промышленность. Принцип его работы основан на пьезоэлектрическом элементе, который заставляет вибрировать вилку; изменение плотности жидкости приводит к изменению частоты колебаний. Значение плотности рассчитывается и выводится электронным блоком с диапазоном измерения 0.5–2.5 г/см3 и точностью ±0.002 г/см3. Он поддерживает температурную компенсацию и преобразование процентного содержания.

Преимущества: простая установка, простота подключения и работы, отсутствие необходимости в обслуживании. Может измерять плотность смешанных сред, содержащих твердые частицы или пузырьки. Кроме того, наши камертонные плотномеры Sino-Inst поддерживают настройку на различные специальные материалы, такие как 316L, хастеллой, титановый сплав, цирконий, ПТФЭ и керамика.

Недостатки: Данный плотномер не подходит для измерения сред, склонных к кристаллизации или образованию накипи.

Измеритель плотности дифференциального давления

Плотномер с дифференциальным давлением непрерывно измеряет концентрацию и плотность жидкостей в режиме реального времени, используя принцип дифференциального давления. Этот прибор изготовлен из коррозионно-стойких материалов, таких как нержавеющая сталь 316L, отличается высокой надежностью и простотой установки и эксплуатации. Он поддерживает различные способы установки, включая врезной и фланцевый монтаж, и выдает стандартный сигнал 4–20 мА с ЖК-дисплеем.

Принцип его работы основан на принципе Паскаля P=ρgh, согласно которому плотность рассчитывается путём измерения вертикального перепада давления. Встроенный датчик температуры обеспечивает автоматическую температурную компенсацию. Диапазон измерения составляет 0–3 г/см³ с точностью ±0.001 г/см³, что подходит как для текущих, так и для неподвижных жидкостей. Прибор широко применяется в нефтехимической, пищевой, фармацевтической промышленности и в сфере охраны окружающей среды, удовлетворяя потребности в измерении высокотемпературных, высоковязких и коррозионных сред.

Оптический измеритель концентрации

Оптический концентрационно-измерительный прибор (ОПК) измеряет концентрацию жидкостей или жидких смесей, используя принцип спектроскопии. Он использует законы распространения спектров в жидкостях, считывая данные с помощью спектрального датчика высокого разрешения, а затем анализируя и обрабатывая их с помощью программного обеспечения для получения профилей концентрации. Для определения концентрации различных жидкостей или жидких смесей применяется температурная компенсация. Необходимым условием для измерений с помощью ОПК является определённая степень прозрачности жидкости.

Кориолисов измеритель плотности

Кориолисовый плотномер — это прибор для измерения плотности в режиме реального времени, основанный на принципе силы Кориолиса и являющийся производным от кориолисового расходомера. В настоящее время это один из самых точных приборов для измерения плотности на рынке. Он подходит для высокоточного измерения плотности текучих смешанных растворов в трубопроводах. Нормальная точность составляет 0.001–0.002 г/см³, а высокая точность достигает 0.0005 г/см³.

Он отличается высокой повторяемостью, стабильными измерениями и не зависит от типа и свойств жидкости. Практически не подвержен влиянию различных условий эксплуатации, таких как высокое и низкое давление , расход, температура, а также длина предшествующих и последующих прямых участков трубы. Диаметры труб варьируются от DN1 до DN150, а выходной сигнал обычно составляет 4-20 мА. Поддерживаются протоколы связи HART, RS485 и шинная связь (DP/FF/PA), что обеспечивает многофункциональную удаленную передачу и управление.

FAQ

О чем может рассказать плотность?

Плотность — один из важных физических параметров вещества, определяемый как масса на единицу объёма, обычно выражаемая в г/см³ или кг/м³. Измерение плотности может помочь в контроле качества, оптимизации процессов и анализе физических свойств.

Например, плотность может быть использована для определения сорта нефтепродуктов и является важным показателем для фальсификации и измерения. Это относится к бензину, дизельному топливу, смазочным маслам, нафте и т. д. В случае таких продуктов, как пиво, вино и соки, плотность часто используется для косвенного контроля рецептуры и процесса производства.

Как еще называют измеритель плотности?

Плотномер также называют концентрационным измерителем.

Каковы 5 примеров плотности?

Проиллюстрируем это примерами из практики нашей компании:

1. В процессе производства аммиака устанавливается онлайн-измеритель плотности аммиака для контроля концентрации в режиме реального времени. Подходит для трубопроводов и резервуаров, отображает показания при погружении в жидкость. Возможна удалённая калибровка и мониторинг с помощью выходного сигнала 4–20 мА, что делает его непосредственно применимым к промышленному производству аммиака.
2. В процессах десульфурации на крупных электростанциях в качестве абсорбента используется известняковый шлам. Качество известнякового шлама является ключевым фактором, влияющим на эффективность десульфурации. Плотность известнякового шлама — важнейший параметр, отражающий его качество. Концентратор известнякового шлама для десульфурации и денитрификации позволяет контролировать плотность/концентрацию известнякового шлама в режиме реального времени.
3. На химических заводах устанавливаются камертонные плотномеры для контроля плотности раствора кремнезема после ультрафильтрации в режиме реального времени, что позволяет осуществлять автоматизированное измерение и контроль производства.
4. В процессах производства солнечных элементов концентрация раствора изопропанола контролируется в режиме онлайн для контроля процентной концентрации.
5. В фармацевтической промышленности процесс концентрирования лекарственных средств традиционной китайской медицины требует контроля концентрации на каждом этапе. В фармацевтическом производстве на испарители могут быть установлены онлайн-мониторы концентрации препарата. Мониторинг изменения концентрации препарата в режиме реального времени повышает эффективность производства и качество лекарственных средств, одновременно экономя сырье.

Как считывать показания плотномера?

Интеллектуальные промышленные денситометры могут отображать значения плотности в режиме реального времени. Наиболее часто используемые единицы измерения включают г/см³, кг/м³, фут², г/л, г/мл и г/см³. Они также могут отображать процентное содержание концентрации и значения температуры.

Вы также можете удаленно считывать плотность, используя сигналы 4–20 мА, 0–1000 Гц, RS485, Modbus RTU и HART.

Какой инструмент используется для измерения плотности?

Плотномеры могут использоваться для измерения плотности как в лабораториях, так и на промышленных предприятиях. В лабораториях обычно используются настольные или портативные денситометры, например, поставляемые компанией Anton-Paar. Они в первую очередь подходят для контроля плотности образцов сред.

На промышленных предприятиях обычно используются четыре типа денситометров, рассмотренных в данной статье: камертонные денситометры, кориолисовые денситометры, оптические денситометры и денситометры дифференциального давления.

В каких отраслях промышленности используются измерители плотности?

Во многих отраслях промышленности требуется контроль плотности жидкостей. К ним относятся нефтехимическая, пивоваренная, пищевая, фармацевтическая промышленность и переработка полезных ископаемых (например, глины, карбонатов и силикатов). К конкретным областям применения относятся определение границы раздела фаз в многопродуктовых трубопроводах, определение плотности перемешиваемых смесей, контроль конечной точки в реакционных сосудах и определение границы раздела фаз в сепараторах.

Компания Sino-Inst специализируется на исследованиях, разработке и производстве приборов для управления технологическими процессами, включая онлайн-плотномеры, концентрационщики, датчики давления, расходомеры, уровнемеры и термометры. Мы обладаем обширным опытом исследований и применения в полевых условиях, особенно в области онлайн-измерения концентрации и плотности. Мы установили тесные партнерские отношения со многими университетами, исследовательскими институтами и другими научно-исследовательскими организациями. В настоящее время мы являемся поставщиком комплексных решений в области автоматизации, объединяющим исследования и разработки в области контрольно-измерительных приборов, разработку программного обеспечения и системную интеграцию.

Мы поставляем более 20 различных цифровых плотномеров, которые широко используются на заводах в США, Великобритании, ОАЭ, Индонезии, Сингапуре и других странах. Поддерживается онлайн-покупка.

Чжан Вэй

Чжан Вэй обладает 20-летним опытом работы инженером по автоматизированному контрольно-измерительному оборудованию, специализируясь на исследованиях, проектировании, установке, вводе в эксплуатацию и техническом обслуживании автоматизированных приборов.

Обладает опытом работы с различными протоколами связи приборов (такими как Modbus, Profibus и др.), имеет солидный опыт проектирования аппаратных схем и программирования программного обеспечения (владеет языком C и программированием ПЛК). Имеет обширный опыт работы над проектами; проекты, в которых он руководил и в которых принимал участие, достигли выдающихся результатов, повысив точность продукции, снизив затраты и увеличив эффективность производства.

Обладает превосходными коммуникативными и координационными навыками, а также сильным командным духом, что позволяет ему оперативно реагировать на потребности клиентов и предоставлять высококачественные решения в области автоматизации и контрольно-измерительной аппаратуры.