虹科液體粘密度傳感器：乙二醇-水混合液的濃度測(cè)量

混

合

液

本次案例中的這一系列快速測(cè)試，旨在展示如何使用VLO液體粘密度傳感器在工作進(jìn)程中控制兩種液體的濃度。

目前的測(cè)量結(jié)果顯示出了我們這款微型傳感器的最佳性能。

1.測(cè)試內(nèi)容

使用液體粘密度傳感器VLO-M1 來測(cè)量密度。上述混合物以恒定流速通過傳感器。傳感器的記錄功能，將每秒記錄一次密度、溫度、壓力和參考密度的數(shù)值。

測(cè)試對(duì)象如下：

乙二醇（Ethylene glycol)	去離子水
乙二醇 (C2H6O2) 1113.37 kg/m3 在 20 °C，1.01325 bar 絕對(duì)壓力	水 (H2O) 998.21 kg/m3 在 20 °C，1.01325 bar 絕對(duì)壓力

圖1：VLO-M1液體粘密度傳感器

2.HK-TrueDyne 傳感器介紹

??????VLO-M1粘密度傳感器利用微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS系統(tǒng)）測(cè)量液體的粘度。介質(zhì)在傳感器中通過壓力梯度被引導(dǎo)到Ω芯片，該芯片包含一個(gè)Ω形微通道。該振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)通過將芯片中的硅管設(shè)置為諧振狀態(tài)并對(duì)其進(jìn)行分析，生成測(cè)量值。這是因?yàn)檎駝?dòng)質(zhì)量取決于微通道中液體的粘度。同時(shí)，介質(zhì)的密度可以通過微通道的振動(dòng)頻率來確定。由于溫度會(huì)影響液體的粘度和密度，所以介質(zhì)的溫度也實(shí)時(shí)記錄在芯片上，這樣就可以補(bǔ)償溫度效應(yīng)。

?????????亞毫米級(jí)的測(cè)量系統(tǒng)使傳感器的結(jié)構(gòu)更加緊湊。它的尺寸僅為80 x 30 x 15 mm (36000 mm3)，即使是在很狹小的空間內(nèi)也能輕易的實(shí)現(xiàn)集成。

測(cè)量值通過RS232接口和TrueDyne傳感器標(biāo)準(zhǔn)中的ASCII命令協(xié)議上傳至上級(jí)系統(tǒng)。

3.測(cè)試步驟

??

1）在實(shí)驗(yàn)室用DSA 5000m密度計(jì)進(jìn)行乙二醇的提純和純度的測(cè)定

2）在實(shí)驗(yàn)室水平（Kern,PCB 1000-2)上進(jìn)行混合，以產(chǎn)生不同的目標(biāo)濃度（w/w）作為參考

3）根據(jù)示意圖將粘度傳感器裝入測(cè)量裝置

4）將乙二醇-水混合物泵送通過粘密度傳感器

測(cè)試裝置：

圖2：測(cè)試裝置| 1. 乙二醇/水混合物2. 蠕動(dòng)泵(Ismatec，ISM930C)3. 溫度盆地(Julabo，f 34)4. VLO 密度和粘度傳感器5. 評(píng)估計(jì)算器6. 軟管(介質(zhì)供應(yīng)）7.軟管(介質(zhì)拆卸）

4.測(cè)試結(jié)果

表1顯示了0-60%的乙二醇濃度的測(cè)量值。圖3展示了測(cè)量偏差與參考乙二醇濃度的關(guān)系。在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)（0-60%乙二醇），最大濃度偏差小于0.4%。

表1-濃度在0至60%之間的測(cè)量數(shù)值

圖3-在0到60%的測(cè)量范圍內(nèi)的測(cè)量偏差

小貼士：除了直接測(cè)量乙二醇濃度外，其他應(yīng)用也是可以實(shí)現(xiàn)的。例如根據(jù)濃度計(jì)算出乙二醇-水混合溶液的凝固點(diǎn)。

總結(jié)：從測(cè)量數(shù)據(jù)及測(cè)量偏差與參考濃度的對(duì)比，我們可以驗(yàn)證VLO液體密度互感器的多參數(shù)測(cè)量功能以及它結(jié)果的精確性！

END

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