Door naar hoofdmenu
+ 41 52 511 3200 (SUI)     + 1 713 364 5427 (USA)     
Whitepapers

Rheonics vibratiesensortechnologie: demystified

Het voordeel van Rheonics

Rheonics-sensoren maken gebruik van gepatenteerde gebalanceerde torsieresonatoren.

Temperatuur, druk en externe trillingen bieden de grootste uitdagingen voor nauwkeurige en herhaalbare dichtheid- en viscositeitsmetingen. Rheonics gebalanceerde torsieresonatoren samen met eigen 3rd-generatie elektronica en algoritmen maken onze sensoren nauwkeurig, betrouwbaar en herhaalbaar onder de zwaarste bedrijfsomstandigheden.

Download het whitepaper
Rheonics-sensorsystemen zijn de beste in hun klasse vanwege twee voordelen
  • 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.

De kern van elke 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.

DV-fork-resonerende
Rheonics-resonatoren worden op twee manieren door vloeistoffen beïnvloed:

Hoe dichter de vloeistof, hoe lager de resonantiefrequentie. Een dichtere vloeistof verhoogt de massa-belasting van de resonator.

massloading (1)

Hoe viskeuzer de vloeistof, hoe breder en kleiner de resonantiepiek van de sensor, wrijving tussen de resonator en de vloeistof verhoogt de demping.

viscousdamping (1)

De meetbare eigenschappen van de resonator - zijn resonantiefrequentie en demping - worden beide beïnvloed door de eigenschappen van de vloeistof.

Het torsievoordeel

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 in torsie. Hun actieve elementen draaien om hun eigen assen, in plaats van lateraal te vibreren. Torsiesensoren zijn gemakkelijker te isoleren van de structuren waarin ze zijn gemonteerd. Ze worden ook minder gestoord door omgevingsvibraties dan zijresonatoren

Vorm van de resonator - bepaalt de afmetingen

De vorm van de resonator bepaalt de manier waarop deze reageert op de vloeistof waarin hij wordt ondergedompeld. De SRV-reeks sensoren van Rheonics zijn cilindrisch en vibreren parallel aan hun eigen oppervlakken. Ze worden voornamelijk beïnvloed door schuifkrachten en zijn daarom relatief ongevoelig voor massale belastingseffecten. Ze zijn nuttig voor het meten van viscositeit maar niet voor dichtheid.

DV-kop (1)

De DV-reeks sensoren van Rheonics hebben afgevlakte eindmassa's. Delen van hun oppervlakken trillen evenwijdig aan zichzelf en schuiven daarom 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 daarom de vloeistof. Dit resulteert in massa-belasting van de sensor en bepaalt de gevoeligheid voor dichtheid.

Het voordeel van de gebalanceerde resonator

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.

gebalanceerde resonator (1)

Ongevoelig voor montageomstandigheden

De sensoren van Rheonics gebruiken gebalanceerde resonatoren (patenten aangevraagd). De DV-serie maakt gebruik van een torsiestemvorkconfiguratie, 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 opgeheven.

Nauwkeurige sensoren hebben nauwkeurige elektronica nodig

Rheonics vloeistofdetectiesystemen vertrouwen op gepatenteerde technologie die het gebruik van één elektronicaplatform mogelijk maakt - de evaluatie-eenheid - voor al onze sensorproducten.

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 de demping van de resonantiesensor, in combinatie met de gepatenteerde gated phase-locked loop-technologie van Rheonics.

Bekijk andere informatie met betrekking tot technologie
Zoeken