密度计悬浮位置不同

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维普资讯 现代计量测试1997年第5期 在线密度计——振动管式 卜流体密度计(一) ／ f=》李兴华 (中国计量科学研究院，北京100013) 乒 要：振动式密度计以其结构简单性能稳定准确度高测量密度范围宽且样品种类广等特点，成为工业过程 中最常用的一种在线密度计。本文阐述了振动式密度计中甩途最广泛的管式密度计的工作原理、结构、校准及其应用。 关键词：兰垦，堡垫童星吐，璧|苎堡壁生 一刖吾i 、 在线密度计是一种用于工业生产过程中与生产工艺主管路(线)或容器(罐)连接，进行流体(含 气体与蔽体)密度连续测量的密度计。密度计种类很多，如振动式密度计射线式密度计洋子式密 度计、静压式密度计等，其中由于振动式密度计具有结构简单、性能稳定准确度高、测量密度范围 宽且样品种类广等优点，往往被优先采用。本文仅就振动式密度计中最常用的管式密度计的工作原 理、结构、校准及其应用等加以叙述。 二、工作原理与基本结构 振动管式流体密度计的工作原理，不论是对于气体还是液体，都是基于振动体(元件)的振动频 率与其密度间的关系。 弹性力学理论认为，物体的固有振动频率通常可表述为： 后 —K^／(1) 式中，——振动体的固有振动频率；K——由振动模式决定的常数；E——振动体的弹性模量 I——振动体的倔强系数jm——振动系统(包括振动体与流体介质)的质量。 从上式可知，当振动管的几何尺寸、形状和材质一定时，振动频率仅由振动系统的质量决定，而 流经振动管内的一定容积的流体质量则是由其密度大小决定，即密度变化将改变振动管的固有振 动频率。 据此，对于振动管，可分别列出在管内有无流体参与振动时的两个方程，即 一K(2) 一K(3) 3 维普资讯 式中，——振动管内有流体流过时的振动频率；一振动管内无流体流过且呈真空状态时的振动频 率}△m～一流体的质量(它随着振动管一起振动)；m——振动管的质量(与管尺寸、材质有关)。 从式(2)、(3)可得下面的表达振动频率与流体密度关系的基本理论公式： P=Po(兽__1)一(一1)4【) 式中，P一流体密度；一一与振动管尺寸、材质密度有关的常数；T、T。～振动管内有、无流体流 过时的振动周期(它是振动频率的倒数)。 式(4)是建立在理想基础上的理论结果．实际上．振动管并非完全理想的弹性体，而且在流体参 于振动的状态下．振动体系也并非连续、均匀，故与宴际情况有差异。人们通过长期工作经验，常用 下式来描述P一(或T)关系曲线，即 p—k。+kT+kT(；) 式中，k。…kk2——密度计常数。图l为p—T关系曲线示意图。 振动管式流体密度计按其用途有振动管气
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