U型管振荡法密度计振荡管法的原理

1 工作原理

振荡管法的原理是：利用基于电磁引发的玻璃U型管的振荡频率（见图1），即利用一块磁铁固定在U型玻璃测量管上，由振荡器使其产生振动，玻璃管的振动周期将被振动传感器测量得到。每一个U型玻璃管都有其特征频率或按固有频率振动。当玻璃管内充满物体后其频率会发生变化，不同的物质频率变化会有所不同，其频率为管内填充物质质量的函数。当物质的质量增加时其频率会降低，即振动周期T增加。测量时选择某些物质作为标准物质，测量频率后通过被测物质与标准物质之间振荡频率的差值计算出被测物质的密度值。

在振动中一个完整的来回变化是一个振动周期T（见图2）。每秒振动周期数即为频率f。

振动周期可由下式得出：

式中：ρ：测量管中样品的密度（g/cm³）

V_C：样品体积（U型玻璃管容积）（cm³）                     

m_C：U型玻璃测量管的质量（g）                     

K ：测量管的常数（g/s²）

可得出：  

即由此可看出密度ρ和振动周期T的关系。

由于玻璃测量管的容积和质量是可以测量出来的。每一个玻璃管的质量不同，所以需要每次测量前进行测定。测量管的系数可由测定两个已知密度的物质的振动周期T来计算得到，如利用干燥空气（ρ₂₀=0.00120g/cm³； P=1013.25hPa）和水（ρ₂₀=0.9982g/cm³）作为标准物质。

式中：ρ_A ：空气的密度（g/m³）

ρ_w ：纯水的密度（g/m³）

T_A ： 测得的空气的振动周期（s）

T_W： 测得的纯水的振动周期（s）

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

得到：ρ_S=ρ_A- F（T_A²-T_S²）

U 型震荡管密度计测量的优点：

1：自动化集成，实现一键测定功能；

2：内置帕尔贴控温，提高精度和稳定性；

3：高清视频避免气泡影响；

4: 可通过打印机直接打印数据；

5: 符合21CFR Part 11、审计追踪、药典及电子签名。