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白皮书

Rheonics 振动传感器技术:揭秘

Rheonics 优势

Rheonics 传感器采用获得专利的平衡扭转谐振器。

温度、压力和外部振动给精确且可重复的密度和粘度测量带来了最大的挑战。 Rheonics 平衡扭转谐振器与专有的第三代电子器件和算法相结合,使我们的传感器在最恶劣的操作条件下准确、可靠且可重复。

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Rheonics 传感器系统在同类产品中是最好的,因为有两个优点
  • 超稳定谐振器基于30多年的材料,振动动力学和流体-谐振器相互作用建模经验而建立,这些加在一起构成了业界最坚固,可重复和准确的传感器。
  • 先进的3rd专利电子产品可驱动我们的传感器并评估其响应。 出色的电子产品,再加上全面的计算模型,使我们的评估单元成为业内最快,最准确的评估单元。

在每个人心中 Rheonics 传感器是一个谐振器。 Rheonics 传感器始终与其测量的流体保持一致!

谐振器在流体中振动; 流体会影响谐振器的振动。 通过测量其对谐振器的影响,我们可以确定流体的密度和粘度。

DV前叉共振
Rheonics 谐振器通过两种方式受到流体的影响:

流体越稠密,共振频率越低。 稠密的流体会增加谐振器的质量负载。

质量加载(1)

流体粘度越高,传感器的谐振峰越宽和越小,谐振器与流体之间的摩擦会增加其阻尼。

粘性阻尼(1)

谐振器的可测量特性(谐振频率和阻尼)均受流体特性的影响。

扭转优势

许多类型的流体传感器都使用横向振动。 例如,振动线粘度计依赖于垂直于其长轴的线位移。 挠曲音叉谐振器具有两个尖齿,它们像悬臂梁一样振动,其运动垂直于音叉的对称平面。

通常,横向振动的传感器很难与它们所安装的结构隔离。 安装力,安装结构的质量甚至温度会以无法预测的方式影响谐振器的响应,从而影响测量的可重复性。

Rheonics 传感器发生扭转振动。 它们的活动元件围绕自己的轴扭转,而不是横向振动。 扭转传感器更容易与其安装的结构隔离。 与横向谐振器相比,它们受环境振动的干扰也较小

谐振器的形状–确定测量值

谐振器的形状决定了它对其所浸入的流体的响应方式。 RheonicsSRV 系列传感器是圆柱形的,平行于其自身表面振动。 它们主要受剪切力的影响,因此对质量载荷效应相对不敏感。 它们可用于测量粘度,但不适用于密度。

DV头(1)

雷奥尼克斯 DV系列传感器的末端质量扁平。 其表面的一部分平行于自身振动,因此会剪切流体。 这些有助于谐振器的阻尼并确定其对粘度的敏感性。 表面的其他部分垂直于自身振动,因此使流体移位。 这导致传感器的质量负载,并确定其对密度的敏感性。

平衡谐振器的优势

谐振传感器又分为两个几何类别-平衡和不平衡。

音叉是典型的平衡谐振器。 它的两个尖齿沿相反的方向振动,以平衡弯曲力,否则这些弯曲力会传递给传感器的安装座。

相比之下,单个横向振动梁(“半音叉”)在其安装上施加较大的反作用力,与平衡的音叉几何形状相比,会导致较大的能量损失。

另一方面,振弦是不平衡的谐振器,并在其安装结构上施加很大的力。

为了减少安装条件对不平衡谐振器的影响,与实际感应元件的尺寸相比,其锚固件必须相对较大且重量较大。

平衡谐振器(1)

对安装条件不敏感

Rheonics' 传感器使用平衡谐振器(正在申请专利)。 DV 系列采用扭转音叉配置,其中两个叉齿以相反方向扭转。 SRV 系列采用独特的专利同轴谐振器,其中传感器的两端以相反方向扭转,抵消了安装时的反作用扭矩。

精确的传感器需要精确的电子设备

Rheonics 流体传感系统依赖于专利技术,该技术允许对我们所有的传感器产品使用一个电子平台(评估单元)。

评估单元的核心任务是驱动和询问谐振传感器,以确定其谐振频率及其阻尼。 一旦确定了这两个量,就需要一组复杂的算法来将这些测量值转换为密度和粘度值。

我们的电子平台基于评估谐振传感器的谐振频率和阻尼的相移方法,再加上 Rheonics' 专利门控锁相环技术。

传感器技术、工作原理及应用

粘度计

密度计

 

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