Сферы применения лабораторных плотномеров
Приборы для измерения плотности широко применяются в ходе различных исследований, экспериментов, контроля качества на производстве или в естественной среде. Плотномеры используют в пищевой, нефтеперерабатывающей, химической, фармацевтической промышленности, а также в строительстве. Ими измеряют плотность:
нефтепродуктов: бензина, дизельного топлива, сырой нефти;
сжиженных газов;
грунта, почвы, глины;
вязких, очень вязких, агрессивных жидкостей.
С помощью плотномеров можно обнаружить наличие примесей в веществах, определить качество продукта, несущую способность грунта.
Принцип устройства плотномера
Устройство плотномеров напрямую зависит от их принципа действия, поскольку каждый прибор состоит из разных рабочих элементов. Например:
Поплавковые делятся на два вида: плавающие и погружённые. Конструкция плавающих представляет собой два сосуда (основной и переливной), поплавок, сердечник, катушку, три трубы, термометр сопротивления, индукционный мост. Погружённый — это камера, поплавок, уплотнительный сифон, противовес, коромысло, ролик, рычаг, мембранная коробка, заслонка, сопло. Также в составе обеих конструкций присутствует вторичный прибор.
Массовые установки состоят из U-образной трубки, тяги, патрубков соединения, рычага, противовеса, сильфона, трубки подачи воздуха, заслонки, сопла, пневматического преобразователя.
Радиоизотопные плотномеры — это два излучателя (основной и дополнительный), два приёмника излучения, сосуд с жидкостью, электроусилитель, пара электронных преобразователей, компенсирующий клин, реверсивный электрический двигатель, передатчик индукции, вторичный прибор.
Вибрационный измеритель оснащён чувствительным элементом — отполированной изнутри металлической трубкой. В ней же расположено электронное устройство.
Ультразвуковой прибор представляет собой электроакустическую замкнутую систему, в которую входят два пьезоэлектрических элемента, промежуточный усилитель электросигнала, детектор, каскад запуска, два генератора, блок измерения и усилитель мощности.
Виды лабораторных плотномеров
По принципу действия лабораторные плотномеры для измерения плотности жидкостей (они наиболее распространены) делятся на следующие основные группы: поплавковые, массовые, радиоизотопные, вибрационные, ультразвуковые.
Поплавковые. В основе действия прибора данного типа лежит выталкивающая сила вещества, пропорциональная величине веса вытесняемого объема. Применение таких плотномеров характерно для работы с газообразными веществами, жидкостями и двухкомпонентными составами. Величина погрешности при этом варьируется в пределах 0,2-2% в зависимости от конкретной модели. Предел измеряемой плотности составляет в диапазоне 0,5-1,2 г/куб.см.
Массовые. Предусматривают непрерывность процесса взвешивания, при котором реализуется зависимость между плотностью и гидростатическим давлением. Применяются такие плотномеры для работы с различными суспензиями высокой плотности. Погрешность измерений варьируется в пределах 0,5-1%. Допустимый диапазон плотности исследуемых веществ составляет 0,5-2,5 г/куб.см.
Радиоизотопные. Предусматривают облучение исследуемого вещества при помощи у-лучей, изменяющих собственную интенсивность при прохождении среды. Оборудование позволяет проводить исследование различных жидкостей, включая эмульсии, а также изучать плотность грунта. Предел погрешности таких плотномеров не превышает 2%.
Вибрационные. В основе их работы лежит определение уровня резонансных колебаний различной частоты. В частности плотномеры, использующие подобный принцип работы, используются на трубопроводах для контроля плотности газа, различных жидкостей, перекачиваемых по трубам. При этом достигается минимальная погрешность в процессе измерения. Допустимые показатели плотности – 0,69-10,5 г/куб.см.
Ультразвуковые. Функционируют в соответствии с существованием зависимости между плотностью среды и скоростью распространения в ней ультразвука. Использование технологии обеспечивает возможность в реальном времени отслеживать изменения плотности исследуемого вещества. Вместе с этим размерам погрешности максимально может достигать 5%.
В зависимости от области применения для плотномеров характерно разделение на лабораторные модели и промышленные. Первые дополнительно делятся на:
Ареометры. Используются для работы с твердыми материалами и растворами, в которых необходимо определить содержание того или иного вещества.
Пикнометры. Обеспечивают возможность определения плотности веществ в любых агрегатных состояниях.
Гидростатические весы. Позволяют определять плотность жидкостей и различных твердых веществ.
К лабораторным плотномерам примыкает группа приборов, предназначенных для измерения концентрации растворов (спиртомеры, сахаромеры, нефтеденсиметры, лактоденсиметры для определения жирности молока и др.).
Самыми простыми приборами измерения плотности являются ареометры. Купить ареометр с поверкой Вы можете в нашей компании.
Разновидности плотномеров
Кроме выше представленных, выделяются цифровые плотномеры, главным преимуществом которых является высочайшая точность измерений, обычно оснащаются микропроцессорами. Благодаря этому обеспечивается автоматическая корректировка полученных результатов с учетом воздействия внешних факторов.
Портативные плотномеры характерны, прежде всего, тем, что их можно использовать в абсолютно любом месте, где возникает необходимость в измерении плотности тех или иных материалов.
Статический тестер плотности оснащен наконечником с переходным стержнем. Имеет устройство рукоятку, на которой расположен динамометр. Усеченный конус закреплен к рабочей рукоятке. Именно эта часть прибора вбивается в грунт. После этого специалист держит рукоять и давит на плотнометр. В этот момент на динамометре отображается информация о приложенном усилии.
Динамические плотномеры востребованы при необходимости в контроле за плотностью грунтов, дорожных и аэродромных покрытий, земляных сооружений и прочих аналогичных объектов, подвергающихся регулярным механическим воздействиям.
Как выбрать плотномер для лаборатории
Плотномеры — это приборы, предназначенные для измерения плотности жидкостей и газов. При выборе плотномера важно учитывать несколько ключевых эксплуатационных и метрологических характеристик, которые влияют на точность и надежность получаемых данных:
1. Точность получаемых сведений:
Точность измерений является критически важным параметром, который определяет, насколько близко результаты измерений соответствуют истинному значению плотности. Высокая точность необходима для научных исследований, контроля качества и других приложений, где важна достоверность данных.
2. Допустимая погрешность:
Погрешность плотномера может варьироваться в зависимости от его конструкции и типа. Для некоторых приборов она может составлять тысячные доли (например, для высокоточных лабораторных плотномеров), тогда как другие могут иметь погрешность до нескольких процентов от диапазона шкалы. Важно выбирать прибор с допустимой погрешностью, соответствующей требованиям конкретной задачи.
3. Разрешенная температура и давление при измерении:
Плотность веществ может существенно изменяться в зависимости от температуры и давления. Поэтому каждый плотномер имеет свои пределы по температуре и давлению, в которых он может точно работать. Необходимо учитывать эти параметры, чтобы избежать искажений в результатах.
4. Диапазон измерений:
Каждый плотномер имеет свой диапазон измерений, который определяет минимальные и максимальные значения плотности, которые он может точно измерять. Выбор прибора с подходящим диапазоном важен для того, чтобы обеспечить возможность работы с веществами, которые будут исследоваться.
5. Воспроизводимость:
Воспроизводимость — это способность прибора давать одинаковые результаты при повторных измерениях одного и того же образца при тех же условиях. Высокая воспроизводимость свидетельствует о стабильности работы прибора и его надежности.
6. Функциональное назначение и технические характеристики:
Разные плотномеры могут иметь различные функциональные назначения: от лабораторного использования до полевых условий. Технические характеристики (например, тип датчиков, способ измерения, интерфейсы для передачи данных) также играют важную роль при выборе прибора, так как они определяют удобство использования и интеграцию с другими системами.
При выборе плотномера важно учитывать все эти параметры в зависимости от конкретных задач и условий эксплуатации, чтобы обеспечить получение точных и надежных результатов измерений.
Подобрать нужные лабораторные плотномеры для решения конкретных задач Вам помогут специалисты компании КОЛБА. Свяжитесь с нами по телефону или оставьте заявку. Специалист ответит Вам в течении 20 минут.
