Кориолисовое измерение плотности
Фазовый сдвиг протекающей, колеблющейся трубы связан с массовым потоком протекающей жидкости через силу Кориолиса. Различные производители кориолисовых расходомеров утверждают, что их приборы подходят для определения плотности.
Тем не менее, кориолисовые расходомеры конструктивно оптимизированы для регистрации фазового сдвига колебательной системы, в то время как измерение плотности требует точного измерения частоты колебаний. Поэтому достигаемая точность в большинстве случаев хуже, чем ± 5 % до ± 10 % от диапазона измерений.
Таким образом, измерение плотности или концентрации возможно лишь условно и связано со многими недостатками:
- высокая чувствительность к газовым пузырькам и осадкам
- проведение температурной компенсации устройства, но не расчета плотности
- возможна только заводская калибровка плотности
- высокие затраты на установку при больших номинальных диаметрах
- внутреннее уменьшение номинального диаметра, поэтому высокое падение давления и чувствительность к загрязнению
Измерение плотности с помощью изгибного вибратора
Принцип изгибного вибратора является проверенным лабораторным методом измерения плотности и использует зависимость частоты колебаний протекающей трубы от плотности протекающей жидкости.
Однако при применении в процессах этот метод сталкивается со следующими ограничениями:
- может использоваться только в байпасе, максимальный номинальный диаметр обычно составляет 10 мм
- изгибной вибратор чувствителен к давлению и гидравлическим ударам
- невозможно реализовать погружные датчики
- высокая чувствительность к газовым пузырькам и осадкам
Измерение pH-значения
Определение pH-значения - это метод, заимствованный из лаборатории, для косвенного определения концентрации или плотности.
Однако преимуществу низкой цены используемых датчиков противостоит целый ряд недостатков:
- необходим прямой контакт мембраны с процессом
- высокий дрейф требует постоянной калибровки, а также сложной и дорогой арматуры и техники отбора проб
- не подходит для использования в типичных диапазонах измерения концентрации более 1 м%
- pH-датчики изготавливаются из стекла; из-за хрупкости их использование в определенных отраслях критично (пищевые продукты, фармацевтика)
Рефрактометрия
Определение критического угла полного внутреннего отражения (показатель преломления) - это метод, заимствованный из лаборатории для определения концентрации или плотности с помощью калибровочных кривых.
Показатель преломления определяется на оптическом окне. Из этого для процессных устройств (рефрактометров) вытекает целый ряд недостатков:
- Отложения на окне вызывают дрейф измерений или препятствуют измерению.
- Оптические окна требуют уплотнения или склеивания, которые могут быть подвержены воздействию коррозионных технологических жидкостей.
- Части электроники (строка ПЗС) требуют охлаждения Пельтье, что приводит к ограниченному сроку службы.
- Показатель преломления зависит от длины волны света.
- Значения показателя преломления из литературы или ручного либо лабораторного рефрактометра не могут быть использованы для процессных устройств.
Радиометрия
Радиоактивный препарат испускает излучение на измеряемый материал, которое принимается детектором. Сцинтиллятор преобразует радиоактивное излучение в световые вспышки и оценивает их количество. Поскольку проникновение гамма-излучений зависит от материала, плотность определяется по интенсивности приходящих излучений.
1: Излучатель с защитой
2: Сцинтилляционный счетчик
3: Зажимной измерительный участок на трубопроводе
В настоящее время радиометрия заменяется современными методами измерения, поскольку использование радиометрического измерения связано с большими затратами, государственными требованиями, расходами и потенциальной опасностью:
- дорогостоящая, сложная приемка оборудования TÜV / профессиональными ассоциациями
- постоянные затраты на обслуживание, например, регулярные проверки герметичности
- обучение специалистов по радиационной защите
- обязанность по информированию и документации перед пожарной службой
- очень дорогое утилизация источников излучения в случае замены или возврата оборудования
- Доставка в специализированных транспортных средствах
- высокий риск для сотрудников при авариях