U型管振蕩法密度計振蕩管法的原理

1 工作原理

振蕩管法的原理是：利用基于電磁引發的玻璃U型管的振蕩頻率（見圖1），即利用一塊磁鐵固定在U型玻璃測量管上，由振蕩器使其產生振動，玻璃管的振動周期將被振動傳感器測量得到。每一個U型玻璃管都有其特征頻率或按固有頻率振動。當玻璃管內充滿物體后其頻率會發生變化，不同的物質頻率變化會有所不同，其頻率為管內填充物質質量的函數。當物質的質量增加時其頻率會降低，即振動周期T增加。測量時選擇某些物質作為標準物質，測量頻率后通過被測物質與標準物質之間振蕩頻率的差值計算出被測物質的密度值。

在振動中一個完整的來回變化是一個振動周期T（見圖2）。每秒振動周期數即為頻率f。

振動周期可由下式得出：

式中：ρ：測量管中樣品的密度（g/cm³）

V_C：樣品體積（U型玻璃管容積）（cm³）                     

m_C：U型玻璃測量管的質量（g）                     

K ：測量管的常數（g/s²）

可得出：  

即由此可看出密度ρ和振動周期T的關系。

由于玻璃測量管的容積和質量是可以測量出來的。每一個玻璃管的質量不同，所以需要每次測量前進行測定。測量管的系數可由測定兩個已知密度的物質的振動周期T來計算得到，如利用干燥空氣（ρ₂₀=0.00120g/cm³； P=1013.25hPa）和水（ρ₂₀=0.9982g/cm³）作為標準物質。

式中：ρ_A ：空氣的密度（g/m³）

ρ_w ：純水的密度（g/m³）

T_A ： 測得的空氣的振動周期（s）

T_W： 測得的純水的振動周期（s）

則：F（T_A²-T_S²）=   ρ_A-ρ_S                     

得到：ρ_S=ρ_A- F（T_A²-T_S²）

U 型震蕩管密度計測量的優點：

1：自動化集成，實現一鍵測定功能；

2：內置帕爾貼控溫，提高精度和穩定性；

3：高清視頻避免氣泡影響；

4: 可通過打印機直接打印數據；

5: 符合21CFR Part 11、審計追蹤、藥典及電子簽名。