在线密度计——振动管式流体密度计(一)

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用途最广泛的管式密度计的工作原理、结构、校准及其应用。

振动管密度计研制及二甲醚液相密度实验研究

本文研制了一套高精度的金属振动管密度计,测量不确定度小于土0．5 kg／m3。用新研制的密度计,对233．15-323．15 K温度区间内的二甲醚饱和液相密度进行了实验研究,实验结果最大相对扩展不确定度为0．34％(包含因子k=2)。利用本文实验数据和文献数据拟合了一个新的二甲醚饱和密度方程,新方程和实验数据的平均和最大相对偏差分别为0．13％和0．37％,可以满足工程实际应用。

一种基于单片机的智能化便携振动管式液体密度计的研制

介绍了一种便携式U -型振动管液体密度计 ,该仪器具有使用方便、性能稳定、测量精度高且样品种类广等优点 ,可广泛用于各类高精度密度测量。文中介绍了振动管式液体密度传感器的组成结构和工作原理 ,论述了传感器安装方式对振动管振动的影响 ,详细阐述了密度信号频率的软同步测量方法 ,并简要介绍了密度计的硬件电路和软件流程及系统的低功耗设计。

采用振动式密度计测量天然气密度的应用研究

通过应用振动式密度计试验研究,在国内建立起一种天然气密度在线测量的新方法。其特点是不需要测量天然气中组分含量,天然气密度可溯源到频率。研究结果表明:重复性在0.2%的范围内;与组成分析计算值的比对偏差在±0.5%的范围内;具有良好的重复性和准确度,可作为天然气密度的一种测量方法使用,能满足计量的要求。

振动式密度计测定天然气的密度

振动式密度计是国际标准化组织天然气技术委员会 (ISO/TC193 )推荐用于测定天然气密度的两种仪器之一。文中扼要介绍了振动式密度计的原理、结构、安装、取样、检定及维修等有关问题。同时指出 ,我国目前在天然气密度直接测定方面开展的工作不多 ,也尚未颁布有关标准 ,应引起我们充分重视。

喷气燃料密度的数字密度计测定法及不确定度评定研究

为实现石油产品密度的快速、准确检测,从原理和使用过程两方面对振动管密度计法和浮子式密度计法2种主流数字密度计法进行了比较与分析。同时以喷气燃料为实验对象,对BHDM-YM04 U型振动管数字密度计测定喷气燃料20℃下密度的不确定度进行分析评定。整个测定过程中测量重复性、仪器准确度、仪器控温精度和仪器分辨率引入的不确定度分量分别为1.5×10^(-5)、2.3×10^(-4)、2.1×10^(-5) g/cm^(3)和2.9×10^(-5) g/cm^(3),其中仪器准确度引入的不确定度分量影响最大。最后得到的扩展不确定度为4.6×10^(-4) g/cm^(3)。

振动式密度计粘度补尝的新方法

本文介绍了一神振动式密度计粘度补偿的新方法。根据粘性液体中振动简的阻尼特性，采用等效电路的分析法，我们推导出了一个补偿公式。用这个公式可对被测液体的粘度变化进行补偿。这一方法特别适用于带微处理器的智能式振动密度计。

直管形振动管式密度计动态性能研究

应用ANSYS对直管形振动管密度计的简化模型进行模态分析。对比单直管型密度计和双直管型密度计模态分析的结果,得出双直管型各阶模态的固有频率远小于单直管型与之对应的各阶固有频率的结论。对比双直管型振动管密度计不同减震板间距时模态分析的结果,得出随减震板间距的减小,不同振动系统对应的各阶固有频率呈增大趋势,而各阶模态的最大位移呈减小趋势。

动态条件下连续密度测量标准对标分析

在原油交接计量过程中需要进行体积量与质量之间的换算,油品密度主要以人工取样、化验密度为主,因此在线振动管液体密度计的技术水平直接制约着原油交接计量的自动化水平。通过了解确认在线振动管液体密度计技术水平及现场应用存在问题,对标分析API、ISO国际标准的技术内容,结合国内实际情况,从选型、安装、运行到使用和维护等全生命周期内规范在线振动管液体密度计的使用,减少测量系统和检定系统密度误差,保证原油交接计量中油量计量和流量计检定计算的准确性。

基于在线振动管液体密度计检定的标准装置

在线振动管液体密度计检定规程指出标准装置主要由液体介质、被检密度计和标准密度计组成,并对检定过程中液体温度的稳定性提出了较高的要求。因此,设计了由温度单元、压力单元、测量单元及上位机监控单元组成的装置,台式密度计作为原级标准参与在线振动管液体密度计的量值传递。进行了检定规程的温度实验和压力实验,装置温度测量范围10℃~60℃,稳定性优于±0.05℃,压力测量范围0~3 Mpa,准确度优于0.05级,确保线振动管液体密度计检定结果的准确可靠。

常压下二乙二醇丁醚密度与温度的相关性

以空气和去离子水为标准样,利用Anton Paar DMA60 DMA602振动管密度计测定了常压下二乙二醇丁醚在20—60℃间几乎每相间1℃密度数据。其中系统温度的控制精度在0.01℃,密度的测量精度为0.000 1 g.cm-3。同时,利用不同的函数关系,将测量密度与对应温度的数据进行非线性最小二乘法拟合,给出了密度函数的对应参数。对比得出密度与温度间的最优线性函数关系,并且线性函数计算密度的标准误差为0.000 1 g.cm-3,符合密度测量精度要求。

常压下新型季铵离子液体密度-温度特性及关联

采用振动管密度计测定了常压下[(CH3CH2)2NH2][HSO4]和[(CH3CH2)3NH][HSO4]两种离子液体在熔点以上温度时,每相间0.5℃的密度数据.系统温度的控制精度为±0.01℃,密度的测量精度为±1×10-5g.cm-3.利用测量密度与对应温度的实验数据,用最小二乘法拟合2种不同的密度方程,给出了密度-温度函数的对应参数.对比得出密度与温度间的适宜函数关系,与实验数据吻合较好.用适宜函数计算[(CH3CH2)2NH2][HSO4]和[(CH3CH2)3NH][HSO4]的密度的平均绝对偏差、最大绝对偏差分别为0.003%、0.001%和0.008%、0.02%,可为离子液体在工程应用中提供基础数据.

常压下环己烷密度与温度的相关性

以空气和去离子水为标准样,利用振动管密度计测定了常压下环己烷在20-60℃时,几乎每相间1℃密度数据。其中系统温度的控制精度在0.01℃,密度的测量精度为0.000 1 g/cm^3。利用3种不同的函数关系,将测量密度与对应温度的数据进行非线性最小二乘法拟合,给出了密度函数的对应参数。对比得出密度与温度间的最优函数关系,用最优函数计算密度的标准误差为0.000 1 g/cm^3,符合密度测量精度要求。

常压下甲酰胺密度与温度的相关性

以空气和去离子水为标准样,利用Anton Paar DMA60 DMA602振动管密度计测定了常压下甲酰胺在20℃～60℃间几乎每相间1℃的密度数据.其中系统温度的控制精度在0.01℃,密度的测量精度为1×10^(-4)g·cm^(-3).同时,利用3种不同的函数关系,将测量密度与对应温度的数据进行非线性最小二乘法拟合,给出了密度函数的对应参数.对比得出密度与温度间的最优函数关系,而且,用最优函数计算密度的标准误差为1×10^(-4)g·cm^(-3),符合密度测量精度要求.

液体密度量传中大气压强影响的研究

为了探究并修正大气压强对液体密度的影响,提出了一种在低压条件下测量密度标准液体压缩系数的方法。通过纯水和空气标准密度的校准测量设备,建立压强和液体密度之间的关系。在不同温度点下对标准液体的压缩系数进行测量,得出每100 m的海拔差距引起的液体密度相对变化量大约为1×10^(-6),验证了密度修正的必要性。

常压下乙二醇密度—温度相关性的研究

乙二醇是一种重要的液体化工产品,主要用于生成合成树脂、表面活性剂及炸药等。本文采用U型振动管密度计测定了常压下乙二醇在10-60℃的密度。通过线性回归,发现乙二醇在常压下的温度与密度具有良好的线性关系。根据乙二醇密度—温度线性回归方程计算得到的密度值与直接测定的密度值相差不超过0.0001g/cm^3,符合密度测量的精度要求。

制冷剂R1233zd(E)高压液相密度测量及分析

为了进一步拓宽新型环保烯烃类制冷剂反式-1-氯-3,3,3-三氟丙烯(R1233zd(E))液相密度的测量范围,为建立其高精度的状态方程提供可靠的数据,采用振动管密度计测量了R1233zd(E)的高压液相密度,研究的温度范围为283.15~363.15 K,压力范围为1~60 MPa。经计算,密度测量的扩展不确定度小于0.6 kg·m^(-3)(95%置信区间)。将测量得到的实验数据拟合成Tait型关联式,分析结果显示,方程密度计算值与实验数据的平均绝对偏差为0.02%,最大绝对偏差为0.05%。此外,计算得到了R1233zd(E)的等温压缩率、体膨胀系数、内压等导出热力学性质。结果表明,随着压力升高或温度降低,等温压缩率和体膨胀系数逐渐降低,而内压则逐渐增加。所得结论可为R1233zd(E)的进一步工程应用提供基础的物性数据。

高压振动管密度计实验系统研制

本文基于Anton Paar公司的高压振动管密度计模块(DMA-HPM)研制了一套用于高压流体的液相密度测量系统,可使用的温度范围为293～373 K,最大压力为70MPa。取包含因子为2时,温度、压力和密度测量的扩展不确定度分别优于±16 mK,±0.13 MPa和±0.6 kg/m^3。使用水和真空作为标准状态对系统常数进行了标定,并用丙烷进行了检验,实验结果与文献方程的偏差均在测量不确定度以内,表明了本实验系统的可靠性和准确性。

MATLAB函数在线振动管密度计检定中的应用

JJG370-2007《在线振动管液体密度计》检定规程对密度计的等级划分和检定装置及检定过程进行了详细规定．最后通过将标准状态下获得的几组密度和对应的温度、频率数据．代人密度计生产厂商规定的拟合公式中．采用最小二乘法解算得到最佳拟合曲线方程系数以及拟合标准差。