Кориолисовое измерение плотности
Фазовый сдвиг протекающей, вибрирующей трубы связан с массовым потоком протекающей жидкости через силу Кориолиса. Различные производители кориолисовых массовых расходомеров пропагандируют пригодность своих устройств для определения плотности.
Тем не менее, кориолисовые расходомеры конструктивно оптимизированы для регистрации фазового сдвига вибрационной системы, в то время как измерение плотности требует точного измерения частоты колебаний. Поэтому достижимая точность в большинстве случаев хуже, чем ± 5 % до ± 10 % от диапазона измерений.
Поэтому измерение плотности или концентрации возможно только в ограниченной степени и связано с множеством недостатков:
- высокая чувствительность к газовым пузырькам и отложениям
- 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 загрязнениям
Измерение плотности с помощью изгибных колебаний
Принцип изгибных колебаний является проверенным методом измерения плотности в лабораторной области и использует зависимость частоты колебаний протекающей трубы от плотности протекающей жидкости.
Однако при процессных приложениях этот метод сталкивается со следующими ограничениями:
- можно использовать только в байпасе, максимальный номинальный диаметр обычно составляет 10 мм
- изгибной колебатель чувствителен к давлению и ударам давления
- невозможно реализовать погружные датчики
- высокая чувствительность к газовым пузырькам и отложениям
Измерение pH-значения
Определение pH-значения является заимствованным из лаборатории методом 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 постоянных калибровочных затрат, а также сложной и дорогой арматуры и техники отбора проб
- неприменимо в типичных диапазонах измерения концентрации более 1 м%
- pH-датчики изготавливаются из стекла; из-за их хрупкости их использование в определенных отраслях критично (пищевая промышленность, фармацевтика)
Рефрактометрия
Определение предельного угла полного отражения (показателя преломления) — это метод, заимствованный из лаборатории для определения концентрации или плотности с помощью калибровочных кривых.
Показатель преломления определяется на оптическом окне. Это приводит к ряду недостатков для процессных устройств (рефрактометров):
- Отложения на окне вызывают дрейф измеренных значений или препятствуют измерению.
- Оптические окна требуют уплотнения или склеивания, которые могут подвергаться воздействию коррозионных процессных жидкостей.
- Части электроники (ПЗС-линейка) требуют охлаждения Пельтье, что приводит к ограниченному сроку службы.
- Показатель преломления зависит от длины волны света.
- Значения показателя преломления из литературы или ручного/лабораторного рефрактометра не могут быть использованы для процессных устройств.
Радиометрия
Радиоактивный препарат излучает радиацию на измеряемый объект, который принимается детектором. Сцинтиллятор преобразует радиоактивное излучение в световые вспышки и оценивает их количество. Поскольку проникновение гамма-излучения зависит от материи, плотность определяется по интенсивности приходящего излучения.
1: Излучатель с экранированием
2: Сцинтилляционный счетчик
3: Накладной участок измерения на трубопроводе
Радиометрия в настоящее время заменяется современными методами измерения, поскольку использование радиометрического измерения связано с высокими затратами, нормативными требованиями, расходами и потенциальной опасностью:
- сложная, дорогая приемка устройств TÜV / профессиональным союзом
- текущие затраты на обслуживание, например, регулярные проверки герметичности
- обучение специалистов по радиационной безопасности
- обязанность по информированию и документации перед пожарной службой
- очень дорогая утилизация источников излучения в случае замены или возврата устройств
- Доставка в специализированных транспортных средствах
- высокий риск для сотрудников при авариях