CN206410961U - 一种直接驱动式振动管密度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及热物性检测设备领域，具体涉及一种直接驱动式振动管密度测量装置，包括U型管、固定件、绝缘片、钢片、钢块及U型磁铁。U型管设置于U型磁铁两端中间，磁感线方向垂直于管平面。本实用新型提供了一种直接驱动式振动管密度测量装置，U型管的振动方向为在同一平面内振动，与现有测量方法的区别在于避免了振动管垂直于管平面上下振动造成的重心偏移，保证了测量结果的准确程度；可测量不同性质的液体，测量范围广，操作简便，工作稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及热物性检测设备领域，具体涉及一种直接驱动式振动管密度测量装置。
背景技术
密度是流体的一个重要的物理性质，对于密度测量具有重要意义。振动管密度计的测量原理是振动管的本征频率可表示为式(1)
2πfn＝(K/Mt)1/2 (1)
式中fn是管的振动频率；K是有效弹性常数；Mt为管的质量。
当被测液体进入U型管，式(1)因变化为式(2)
2πfn＝[K/(Mt+Vρ)]1/2 (2)
式中ρ是待测液体密度；V是待测液体体积。由于系统质量增加，振动管的共振频率也发生变化。重写公式(2)，则按照共振频率密度可表达为(3)
ρ＝(k/fn-1)/v (3)
式中k是与温度有关的函数；v是与温度与压力有关的函数；fn通过校准两个已知液体密度即可获得。在理想状态下k＝K/4π2Mt；v＝V/Mt。因此通过测定振动管的共振频率，即可求出待测液体的密度。
目前，大多数振动管密度计的激振方式是通电线圈产生磁场，使粘结在振动管上的永磁片受力带动振动管振动，但这种方式会造成激振的滞后。同时振动管也会因长时间垂直于管平面上下振动造成重心偏移，进而改变管的振动频率，影响测量精度。
实用新型内容
(一)解决的技术问题
本实用新型目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种直接驱动式振动管密度测量装置，在U型管上通交流电，未采用检测线圈，在保证响应速度的同时简化了机械结构。
(二)技术方案
一种直接驱动式振动管密度测量装置，包括U型管、固定件、绝缘片、钢片、钢块及U型磁铁，所述固定件包括第一固定件、第二固定件、第三固定件和第四固定件，从前向后依次排列，第一固定件、第二固定件、第三固定件高度相同，第四固定件高度大于前三个固定件；所述绝缘片包括一号绝缘片、二号绝缘片、三号绝缘片和四号绝缘片；所述钢片设置在第一固定件的前侧；所述一号绝缘片设置在第一固定件与钢片之间；所述二号绝缘片设置在第二固定件与第三固定件之间；所述钢块设置在第四固定件的上部；所述三号绝缘片设置在第四固定件与钢块之间；所述U型磁铁设置在固定件顶部；所述四号绝缘片设置在U型磁铁与第四固定件、钢块之间；所述U型管一侧位于第一固定件与第二固定件的槽中；另一侧位于第三固定件与第四固定件的槽中；所述U型管设置于U型磁铁两端中间，磁感线方向垂直于管平面。
优选的，所述第一固定件、所述第二固定件、所述第三固定件与所述第四固定件的槽为V型。
优选的，所述第一固定件、所述第二固定件、所述第三固定件与所述第四固定件的槽的位置相对应，位于同一直线上。
优选的，所述第一固定件、所述第二固定件、所述第三固定件、所述第四固定件与所述钢片通过螺栓与螺母连接。
优选的，所述第四固定件与所述钢块通过螺栓与螺母连接。
优选的，所述U型磁铁两端被紧固件通过螺栓固定在钢块上。
优选的，所述固定件、所述钢片、所述钢块为不锈钢材料；所述绝缘片为云母材料；所述U型管为镍铬合金。
(三)有益效果
本实用新型提供了一种直接驱动式振动管密度测量装置，U型管的振动方向为在同一平面内振动，与现有测量方法的区别在于避免了振动管垂直于管平面上下振动造成的重心偏移，保证了测量结果的准确程度；可测量不同性质的液体，测量范围广，操作简便，工作稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的，保护一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构图；
图2为本实用新型中U型管与固定件结构示意图；
图3为本实用新型中第一固定件的俯视图；
图4为本实用新型中第四固定件示意图；
图5为本实用新型一种实施例的连接示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-第一固定件，2-第二固定件，3-第三固定件，4-第四固定件，5-钢片，6-钢块，7-U型管，8-U型磁铁，9-二号绝缘片，10-一号绝缘片，11-三号绝缘片，12-四号绝缘片，13-紧固件。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参看图1、图2所示，一种直接驱动式振动管密度测量装置，包括U型管7、固定件、绝缘片、钢片5、钢块6及U型磁铁8，固定件包括第一固定件1、第二固定件2、第三固定件3和第四固定件4，从前向后依次排列，第一固定件1、第二固定件2、第三固定件3高度相同，第四固定件4高度大于前三个固定件；绝缘片包括一号绝缘片10、二号绝缘片9、三号绝缘片11和四号绝缘片12；钢片5设置在第一固定件1的前侧；一号绝缘片10设置在第一固定件1与钢片5之间，实现绝缘；二号绝缘片9设置在第二固定件2与第三固定件3之间，实现绝缘；钢块6设置在第四固定件4的上部；三号绝缘片11设置在第四固定件4与钢块6之间，实现绝缘；U型磁铁8设置在固定件顶部；四号绝缘片12设置在U型磁铁8与第四固定件4、钢块6之间，实现绝缘；U型管7一侧位于第一固定件1与第二固定件2的槽中；另一侧位于第三固定件3与第四固定件4的槽中，槽为V型，参看图3，可实现紧固定位；槽的位置相对应，位于同一直线上，使U型管7的振动方向为在同一平面内振动；U型管7设置于U型磁铁8两端中间，磁感线方向垂直于管平面。第四固定件4为U型，加工有螺纹孔，参看图4。第一固定件1、第二固定件2、第三固定件3、第四固定件4与钢片5通过螺栓与螺母连接。第四固定件4与钢块6通过螺栓与螺母连接。U型磁铁8两端被紧固件13通过螺栓固定在钢块6上。固定件、钢片5、钢块6为不锈钢材料；绝缘片为云母材料；U型管7为镍铬合金。
钢块6与U型磁铁8被四号绝缘片12绝缘。钢块6与第四固定件4被三号绝缘片11绝缘。因此，钢块6与第一固定件1、第二固定件2、第三固定件3、第四固定件4不相接触，达到绝缘效果。U型管7被第一固定件1、第二固定件2、第三固定件3、第四固定件4夹紧。第二固定件2与第三固定件3被二号绝缘片9绝缘，第一固定件1与钢片5被一号绝缘片10绝缘。这样保证了通电时电流只通过U型管7，避免了固定件、钢片、钢块等的干扰。
结合实验测量系统，进一步说明本实用新型的使用方法，参看图5，U型管7设置在保温桶中，U型管7两端与锁相放大器相连，锁相放大器与信号处理器连接。锁相放大器、信号处理器与计算机连接。工作前，向U型管7内充注待测试剂，同时设定恒温槽温度。恒温槽内液体与保温桶内盘管相连，用于维持工作时所处环境的温度。待温度稳定后，U型管7通入一定频率的交变电流，在U型磁铁8的磁场中，受安培力做切割磁感线运动。U型管7的振动方向为在同一平面内振动。U型管7末端与锁相放大器的信号输出端连接，交变电流通过U型管7，同时在U型管7末端的数据线与锁相放大器的输入端相连。通过测量U型管7的振动情况，对数据进行处理即可得到该工况下待测液的密度。具体的，锁相放大器采用SR830数字锁相放大器，信号处理器采用Agilent33220A信号处理器；恒温槽采用Julabo公司FP50-HL型恒温槽。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种直接驱动式振动管密度测量装置，包括U型管、固定件、绝缘片、钢片、钢块及U型磁铁，其特征在于：所述固定件包括第一固定件、第二固定件、第三固定件和第四固定件，从前向后依次排列，第一固定件、第二固定件、第三固定件高度相同，第四固定件高度大于前三个固定件；所述绝缘片包括一号绝缘片、二号绝缘片、三号绝缘片和四号绝缘片；所述钢片设置在第一固定件的前侧；所述一号绝缘片设置在第一固定件与钢片之间；所述二号绝缘片设置在第二固定件与第三固定件之间；所述钢块设置在第四固定件的上部；所述三号绝缘片设置在第四固定件与钢块之间；所述U型磁铁设置在固定件顶部；所述四号绝缘片设置在U型磁铁与第四固定件、钢块之间；所述U型管一侧位于第一固定件与第二固定件的槽中；另一侧位于第三固定件与第四固定件的槽中；所述U型管设置于U型磁铁两端中间，磁感线方向垂直于管平面。
2.根据权利要求1所述的一种直接驱动式振动管密度测量装置，其特征在于：所述第一固定件、所述第二固定件、所述第三固定件与所述第四固定件的槽为V型。
3.根据权利要求1或2所述的一种直接驱动式振动管密度测量装置，其特征在于：所述第一固定件、所述第二固定件、所述第三固定件与所述第四固定件的槽的位置相对应，位于同一直线上。
4.根据权利要求1所述的一种直接驱动式振动管密度测量装置，其特征在于：所述第一固定件、所述第二固定件、所述第三固定件、所述第四固定件与所述钢片通过螺栓与螺母连接。
5.根据权利要求1所述的一种直接驱动式振动管密度测量装置，其特征在于：所述第四固定件与所述钢块通过螺栓与螺母连接。
6.根据权利要求1所述的一种直接驱动式振动管密度测量装置，其特征在于：所述U型磁铁两端被紧固件通过螺栓固定在钢块上。
7.根据权利要求1所述的一种直接驱动式振动管密度测量装置，其特征在于：所述固定件、所述钢片、所述钢块为不锈钢材料；所述绝缘片为云母材料；所述U型管为镍铬合金。
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|---|---|---|---|---|
| CN112748046A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-04 | 西安交通大学 | 一种测量流体黏度和密度的装置及测量方法 |
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- 2017-01-24 CN CN201720101032.XU patent/CN206410961U/zh not_active Expired - Fee Related
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