Что такое денситометр?

Что такое денситометр?

Удельный вес относится к отношению массы определенного вещества к массе эквивалентного объема стандартного вещества.

Денситометр, также известный как измеритель удельного веса, представляет собой устройство, используемое для измерения этого удельного веса. Хотя термин «удельный вес» применяется к твердым телам, жидкостям и газам, в этой статье основное внимание уделяется денситометрам, используемым для измерения удельного веса жидкостей.

Проще говоря, принцип заключается в измерении силы плавучести, действующей на объект. Если удельный вес воды принять за 1, объект утонет, если его удельный вес больше 1, и всплывет, если меньше. Наиболее распространенным устройством, работающим на основе этого принципа, является ареометр.

Ареометр — это калиброванные весы, которые плавают в жидкости, а удельный вес определяется путем считывания показаний шкалы.

Современные денситометры эволюционировали и включают в себя различные типы, такие как модели на основе тензодатчиков, вибрации, дифференциального давления и излучения. Некоторые из этих новых моделей оснащены цифровыми дисплеями, что упрощает процесс измерения по сравнению с традиционными ареометрами.

Применение измерителей удельного веса

Денситометры находят применение в самых разных областях, включая фармацевтику, пищевую промышленность, промышленность и научные исследования.

Обычные области применения включают:

• Измерение солености морской воды
• Оценка содержания сахара во фруктах, используемых в производстве соков
• Определение концентрации различных химических растворов в таких отраслях, как производство полупроводников, гальванопокрытий и электролитов для аккумуляторов
• Измерение содержания жира в молоке
• Расчет содержания алкоголя по объемному соотношению в алкогольной продукции
• Оценка уровня примесей в нефтепродуктах

Принципы работы денситометров

Основная структура ареометра изображена на рисунке 1. Он состоит из корпуса, обеспечивающего плавучесть, и шкалы, размещенной внутри него.

Нижняя часть корпуса содержит регулируемый груз для контроля плавучести. При погружении в измеряемую жидкость плавучесть, действующая на весы, равна весу жидкости, вытесненной объемом весов.

В результате весы погружаются в жидкость до такой степени, что их вес уравновешивается силой плавучести. Шкала градуирована, и когда достигается равновесие, показания на шкале соответствуют поверхности жидкости.

Хотя большинство ареометров изготовлены из стекла, доступны также пластиковые ареометры.

Другие типы денситометров

Денсиметры с неплавающей шкалой

Помимо ареометров, в промышленных условиях в основном используются другие типы денситометров. К ним относятся денситометры на основе тензодатчиков, вибрационные, дифференциальные и радиационные денситометры.

Денситометр на основе тензодатчиков преобразует величину силы в электрический сигнал для точного измерения веса погруженного в жидкость объекта. Он вычисляет удельный вес испытательной жидкости на основе изменения нагрузки.

Эти денситометры обеспечивают более высокую точность измерений по сравнению с обычными денситометрами ареометрического типа и менее восприимчивы к изменениям навыков оператора, что делает их идеальными для аналитических задач.

Вибрационные денситометры включают в себя введение тестовой жидкости в U-образную трубку, которая затем вибрирует снаружи. U-образная трубка вибрирует с частотой, определяемой ее массой, включая жидкость. Следовательно, массу жидкости внутри U-образной трубки можно рассчитать по этой частоте, что позволяет определить плотность образца.

Эти денситометры широко используются для контроля качества, особенно в пищевой промышленности, благодаря их интуитивно понятному управлению и возможностям быстрого измерения.

Денситометры дифференциального давления используют разницу давления между двумя точками вдоль измерительной трубки, которая пропорциональна удельному весу жидкости.

Денситометры на основе излучения основаны на изменениях пропускания гамма-лучей, испускаемых радиоизотопами, на которые влияет плотность измеряемого материала.