Пропустить
Статьи

Технология вибрационных датчиков Rheonics: демистифицирована

Преимущество Rheonics

Датчики Rheonics используют запатентованные сбалансированные торсионные резонаторы.

Температура, давление и внешние колебания создают самые большие проблемы для точного и повторяемого измерения плотности и вязкости. Сбалансированные торсионные резонаторы Rheonics в сочетании с фирменной электроникой и алгоритмами 3rd делают наши датчики точными, надежными и воспроизводимыми в самых жестких условиях эксплуатации.

Скачать документ
Сенсорные системы Rheonics являются лучшими в своем классе благодаря двум преимуществам
  • Сверхустойчивые резонаторы, основанные на более чем 30-летнем опыте работы с материалами, динамикой вибрации и моделированием взаимодействия жидкости и резонатора, которые составляют самые надежные, воспроизводимые и точные датчики в отрасли.
  • Сложная, запатентованная электроника 3rd поколения для управления нашими датчиками и оценки их реакции. Великолепная электроника в сочетании с комплексной вычислительной моделью делают наши оценочные устройства самыми быстрыми и точными в отрасли.

В основе каждого датчика Rheonics находится резонатор. Датчики Rheonics всегда соответствуют измеряемым жидкостям!

Резонатор вибрирует в жидкости; жидкость влияет на вибрации резонатора. Измеряя его влияние на резонатор, мы можем определить плотность и вязкость жидкости.

DV-вилка-резонирующий
Резонаторы реоники подвержены влиянию жидкостей двумя способами:

Чем плотнее жидкость, тем ниже резонансная частота. Более плотная жидкость увеличивает нагрузку на резонатор.

массовая загрузка (1)

Чем больше вязкость жидкости, тем шире и меньше резонансный пик датчика, трение между резонатором и жидкостью увеличивает его демпфирование.

вязкое демпфирование (1)

Измеримые свойства резонатора - его резонансная частота и демпфирование - зависят от свойств жидкости.

Торсионное преимущество

Многие типы датчиков жидкости используют боковые колебания. Вискозиметры с вибрирующей проволокой, например, полагаются на смещение проволоки перпендикулярно ее длинной оси. Резонаторы изгибного камертона имеют два зубца, которые вибрируют как консольные балки, причем движение перпендикулярно плоскости симметрии камертона.

Как правило, датчики, которые вибрируют в поперечном направлении, труднее изолировать от конструкций, в которых они установлены. Монтажные силы, масса монтажных конструкций и даже температура могут влиять на реакцию резонаторов непредсказуемым образом и, следовательно, влиять на повторяемость измерений.

Датчики реоники вибрируют при кручении. Их активные элементы вращаются вокруг собственных осей, а не вибрируют в поперечном направлении. Датчики кручения легче изолировать от конструкций, в которых они установлены. Они также меньше подвержены влиянию окружающих колебаний, чем боковые резонаторы.

Форма резонатора - определяет размеры

Форма резонатора определяет то, как он реагирует на жидкость, в которую он погружен. Датчики серии SRV от Rheonics имеют цилиндрическую форму и вибрируют параллельно собственным поверхностям. На них в первую очередь влияют сдвигающие усилия, и поэтому они относительно нечувствительны к эффектам массовой нагрузки. Они полезны для измерения вязкости, но не плотности.

DV-головка (1)

Датчики серии DV Rheonics имеют сплющенные конечные массы. Части их поверхностей вибрируют параллельно себе и, следовательно, сдвигают жидкость. Они способствуют демпфированию резонатора и определяют его чувствительность к вязкости. Другие части поверхности вибрируют перпендикулярно себе и поэтому вытесняют жидкость. Это приводит к массовой загрузке датчика и определяет его чувствительность к плотности.

Сбалансированное Resonator Advantage

Резонансные датчики делятся на две дополнительные геометрические категории - сбалансированные и несбалансированные.

Камертон - это типичный сбалансированный резонатор. Его два зубца вибрируют в противоположных направлениях, уравновешивая изгибающие силы, которые в противном случае передаются на крепление датчика.

Для сравнения, одиночная поперечно вибрирующая балка («наполовину камертон») прилагает большие силы реакции на его установку, что приводит к большим потерям энергии по сравнению со сбалансированной геометрией камертона.

Вибрационный провод, с другой стороны, является несбалансированным резонатором и оказывает существенные силы на его монтажные конструкции.

Чтобы уменьшить влияние условий монтажа на несбалансированные резонаторы, их анкеры должны быть относительно большими и массивными по сравнению с размером фактического чувствительного элемента.

сбалансированный резонатор (1)

Нечувствителен к условиям монтажа

Датчики Rheonics используют сбалансированные резонаторы (ожидается получение патента). В серии DV используется торсионная камертонная конфигурация, в которой два зубца вращаются в противоположных направлениях. В серии SRV используется уникальный запатентованный коаксиальный резонатор, в котором два конца датчика вращаются в противоположных направлениях, что сводит на нет реактивные моменты при их монтаже.

Точные датчики нуждаются в точной электронике

Системы обнаружения жидкостей Rheonics основаны на запатентованной технологии, которая позволяет использовать одну электронную платформу - блок оценки - для всех наших сенсорных продуктов.

Основная задача блока оценки - управлять резонансным датчиком и опрашивать его, чтобы определить его резонансную частоту и затухание. После того, как эти две величины были определены, до сложного набора алгоритмов можно преобразовать эти измерения в значения для плотности и вязкости.

Наша электронная платформа основана на методе фазового сдвига для оценки резонансной частоты и демпфирования резонансного датчика в сочетании с запатентованной технологией Rheonics с закрытым контуром фазовой синхронизации.

Сенсорная технология, принцип работы и применение

Вискозиметры

Измерители плотности

Посмотреть другую информацию, относящуюся к технологии

 

Поиск