Rheonics vibratiesensortechnologie: gedemystificeerd
Rheonics sensoren maken gebruik van gepatenteerde gebalanceerde torsieresonatoren.
Temperatuur, druk en externe trillingen bieden de grootste uitdagingen voor nauwkeurige en herhaalbare dichtheids- en viscositeitsmetingen. Rheonics gebalanceerde torsieresonatoren samen met gepatenteerde elektronica en algoritmen van de derde generatie maken onze sensoren nauwkeurig, betrouwbaar en herhaalbaar onder de zwaarste bedrijfsomstandigheden.
- Ultrastabiele resonatoren, gebouwd op een fundament van meer dan 30 jaar ervaring in materialen, trillingsdynamica en vloeistof-resonator-interactiemodellering die samen de meest robuuste, herhaalbare en nauwkeurige sensoren in de industrie vormen.
- Geavanceerde, gepatenteerde 3rd-generatie elektronica om onze sensoren aan te sturen en hun reactie te evalueren. Geweldige elektronica, gecombineerd met een uitgebreid rekenmodel, maken onze evaluatie-eenheden de snelste en meest accurate in de industrie.
In het hart van elk Rheonics sensor is een resonator. Rheonics sensoren zijn altijd afgestemd op de vloeistoffen die ze meten!
De resonator trilt in de vloeistof; de vloeistof beïnvloedt de trillingen van de resonator. Door het effect op de resonator te meten, kunnen we de dichtheid en viscositeit van de vloeistof bepalen.
Hoe dichter de vloeistof, hoe lager de resonantiefrequentie. Een dichtere vloeistof verhoogt de massa-belasting van de resonator.
Hoe viskeuzer de vloeistof, hoe breder en kleiner de resonantiepiek van de sensor, wrijving tussen de resonator en de vloeistof verhoogt de demping.
De meetbare eigenschappen van de resonator - zijn resonantiefrequentie en demping - worden beide beïnvloed door de eigenschappen van de vloeistof.
Veel soorten vloeistofsensoren gebruiken laterale trillingen. Trillende draadviscometers, bijvoorbeeld, vertrouwen op de verplaatsing van de draad loodrecht op zijn lange as. Flexibele stemvorkresonatoren hebben twee tanden die trillen als vrijdragende balken, met een beweging loodrecht op het vlak van symmetrie van de stemvork.
Over het algemeen zijn sensoren die lateraal trillen moeilijker te isoleren van de structuren waarin ze zijn gemonteerd. Montagekrachten, de massa van de montagestructuren en zelfs de temperatuur kunnen de respons van de resonatoren op onvoorspelbare manieren beïnvloeden en daarom de herhaalbaarheid van metingen beïnvloeden.
Rheonics sensoren trillen tijdens torsie. Hun actieve elementen draaien om hun eigen as, in plaats van zijdelings te trillen. Torsiesensoren zijn gemakkelijker te isoleren van de constructies waarin ze zijn gemonteerd. Ze worden ook minder verstoord door omgevingstrillingen dan laterale resonatoren
Vorm van de resonator - bepaalt de afmetingen
De vorm van de resonator bepaalt de manier waarop deze reageert op de vloeistof waarin deze is ondergedompeld. Rheonics' De sensoren uit de SRV-serie zijn cilindrisch en trillen parallel aan hun eigen oppervlak. Ze worden voornamelijk beïnvloed door schuifkrachten en zijn daarom relatief ongevoelig voor massabelastingseffecten. Ze zijn nuttig voor het meten van de viscositeit, maar niet voor de dichtheid.
Rheonics'DV-serie sensoren hebben afgeplatte eindmassa's. Delen van hun oppervlakken trillen evenwijdig aan zichzelf en schuiven daardoor de vloeistof af. Deze dragen bij aan de demping van de resonator en bepalen de gevoeligheid voor viscositeit. Andere delen van het oppervlak trillen loodrecht op zichzelf en verplaatsen daardoor de vloeistof. Dit resulteert in massabelasting van de sensor en bepaalt de gevoeligheid voor dichtheid.
Resonante sensoren vallen in twee verdere geometrische categorieën - gebalanceerd en ongebalanceerd.
Een stemvork is een typische gebalanceerde resonator. De twee tanden trillen in tegengestelde richtingen en compenseren buigkrachten die anders worden overgedragen op de montage van de sensor.
Ter vergelijking oefent een enkele transversaal vibrerende balk (een "halve stemvork") grote reactiekrachten uit op de bevestiging ervan, wat resulteert in een groot energieverlies in vergelijking met de gebalanceerde stemvorkgeometrie.
Een vibrerende draad is daarentegen een ongebalanceerde resonator en oefent aanzienlijke krachten uit op de bevestigingsstructuren.
Om de effecten van montageomstandigheden op ongebalanceerde resonatoren te verminderen, moeten hun ankers relatief groot en massief zijn in vergelijking met de grootte van het werkelijke detectie-element.
Ongevoelig voor montageomstandigheden
Rheonics'sensoren gebruiken gebalanceerde resonatoren (patent aangevraagd). De DV-serie maakt gebruik van een torsie-stemvorkconfiguratie, waarbij de twee tanden in tegengestelde richtingen draaien. De SRV-serie maakt gebruik van een unieke gepatenteerde coaxiale resonator, waarbij de twee uiteinden van de sensor in tegengestelde richtingen draaien, waardoor reactiekoppels op hun montage worden geëlimineerd.
Rheonics vloeistofdetectiesystemen vertrouwen op gepatenteerde technologie die het gebruik van één elektronisch platform – de evaluatie-eenheid – voor al onze sensorproducten mogelijk maakt.
De kerntaak van de evaluatie-eenheid is het besturen en ondervragen van de resonantiesensor om zijn resonantiefrequentie en zijn demping te bepalen. Nadat deze twee hoeveelheden zijn bepaald, is het aan een geavanceerde reeks algoritmen om deze metingen om te zetten in waarden voor dichtheid en viscositeit.
Ons elektronicaplatform is gebaseerd op de faseverschuivingsmethode voor het evalueren van de resonantiefrequentie en demping van de resonantiesensor, gekoppeld aan Rheonics'gepatenteerde gated phase-locked loop-technologie.
Sensortechnologie, werkingsprincipe en toepassingen
viscometers
Dichtheidsmeters