在线密度计的分类与选型参考
ZHOU Xiaoyu（周晓昱）
（龙口中隆计控设备有限公司，山东 龙口265718）
摘要：本文从工作原理出发，简单介绍了目前在用的各种在线密度测量仪表。并简单阐述了各种在线密度计的优缺点，以及应用领域。为工业企业用户选用在线密度计时提供一些参考。
关键词：密度计，在线密度计，浓度测量，密度测量
一、音叉密度计
工作原理：音叉密度计传感器根据振动原理而设计，此振动元件类似于两齿的音叉，叉体因位于齿根的一个压电晶体而产生振动，振动的频率通过另一个压电晶体检测出来，通过移相和放大电路，叉体被稳定在自然谐振频率上。当液体流经叉体时，振动发生改变，引起谐振频率变化，从而通过电子处理单元计算出准确的密度值。
优点：安装简单，即插即用，免维护。可以测量含有固体或气泡的混合介质密度。
缺点：该密度计用于测量易结晶、结垢介质时效果不理想。
典型应用：石油化工行业、食品酿酒业，制药行业、有机和无机化学工业以及矿物加工（如粘土、碳酸盐、硅酸盐等）。主要应用于以上行业中的多产品管道中的界面检测 ，麦芽汁浓度（酿酒），酸碱浓度控制，糖精炼的浓度，搅拌混合物的密度检测。反应釜终点检测，离析器界面检测等。
二． 科氏力在线密度计
工作原理：测量管连续地以一定的共振频率进行振动，振动频率随流体的密度变化而变化，因此共振频率是流体密度的函数，通过测量共振频率即可准确获得流体的密度。在密度测量的同时还可以根据科里奥利力原理直接测量封闭管道内流体的质量流量。
优点：质量流量计可以同时测量质量流量与密度、温度。而且测量精度较高，运行稳定。因此被广泛用于石油化工领域的生产工艺过程的流量和密度检测与控制。
缺点：价格比较高，用于测量有颗粒性介质时，易磨损和堵塞。
典型应用：在石化行业可广泛应用于石油、炼油、调油、油水介面检测；在食品工业用于葡萄汁、番茄汁、果糖浆、植物油及软饮料加工等生产现场；奶制品业；造纸业；黑浆、绿浆、白浆、碱溶液的测试；酿酒酒精度；化工类的尿素、清洁剂、乙二醇、酸碱及聚合物密度的测试。还可应用于采矿盐水、钾碱、天然气、润滑油、生物制药等等行业。
三．差压式密度计
测量原理：差压式密度计是通过液柱产生的重力差△P=ρgh，当h一定时，差压变送器测出的差压值除以重力加速度和长度就得到密度值。
优点：差压式密度计是一款简单、实用、性价比高的产品。
缺点：该产品对安装时的垂直度要求较高，存在误差大、测量不稳定等缺点。
典型应用：
制糖业与酿酒业：榨取果汁、糖浆、葡萄汁等，酒精GL度、乙烷乙醇界面等
奶制品业：炼乳、乳糖、乳酪、干乳酪、乳酸等
采矿：煤、钾碱、盐水、磷酸盐、该化合物、石灰石、铜等
炼油：润滑油、芳香剂、燃油、植物油等
食物加工：番茄汁、果汁、植物油、淀粉乳、果酱等
纸浆与造纸业：黑浆、绿浆、纸浆清洗、蒸发器、白浆、苛性碱等
化工：酸、烧碱、尿素、清洁剂、聚合物密度、乙二醇、氢氧化钠等
石化：天然气、油气水洗、煤油、润滑油、油/水界面
四．放射性同位素密度计
工作原理：放射性同位素密度计的仪器内设有放射性同位素辐射源。它的放射性辐射（例如γ射线），在透过一定厚度的被测介质后被射线检测器所接收。当介质的厚度一定时，对射线的衰减量仅是该介质物质密度的函数。通过仪表内部的运算即可得出其密度值
优点：放射性密度计可以在不接触被检测对象，特别是在高温、高压、高腐蚀性和有毒的情况下，对容器内的物料密度等参数进行测量。
缺点：是管道内壁结垢及磨损将引起测量误差、审批程序繁琐、管理与检查严格。
典型应用：石化和化工、钢铁、建材、有色等工矿企业，用于检测液体、固体（如气载煤粉）、矿浆、水泥浆等物质的密度。 适用于工矿企业在线要求，尤其适用被测物粗糙坚硬、强腐蚀性和高温、高压等复杂、恶劣工况条件下密度的测量
五．超声波密（浓）度计
工作原理：超声波密（浓）度计是基于超声波在液体中的传导速度来测量液体密度的。理论和实验证明：超声波在特定的温度下，在特定的浓度或密度的液体中传递的速度是确定的，液体的浓度变化则超声波的传导速度相应改变。液体中超声波的传导速度是液体弹性模数和密度的函数，因而液体在一定温度下超声波在其中的传导速度的不同则反映了液体浓度或密度的相应变化。这样，当仪表的超声波传感单元给出一个超声波信号并测量出其在过程液体中的传递速度及液体当前温度时，仪表即可通过这些浓度与温度、速度等相关数据的运算，求出当前的浓度或密度值。
优点：超声波检测不受介质的浊度、色度及电导率的影响，也不会受流态及杂质的干扰。
缺点：该产品价格比较高，而且测量受气泡影响比较大，还存在自身电路的局限和工业现场的环境干扰，该产品的精度还有待提高。
典型应用：化工、石化、纺织、半导体、钢铁、食品、饮料、制药、酒厂、造纸、环保等行业。主要测量下列介质的浓度或密度以及有关监测控制：酸碱盐类；化工原料和各类油品；果汁、糖浆、饮料、麦芽汁；各种酒类及制酒原料；各类添加剂；油品和物料输运切换；油水分离和测量；各类主辅料组分监控。
2013年3月29日截稿
留言