Dichtheidsmeter

Digitale dichtheidsmeters (soortelijk gewicht meters) gebruiken een U-vormige, holle, glazen buis die tot trilling wordt gebracht. De trillingsfrequentie van de buis die met het monster is gevuld, wordt gemeten. Deze frequentie verandert wanneer de buis met het monster wordt gevuld: hoe groter de massa van het monster, des te lager de frequentie. Deze frequentie wordt gemeten en omgezet in een dichtheidswaarde. Bovendien gebruiken digitale tafeldichtheidsmeters een ingebouwde Peltier-thermostaat voor de regeling van de monstertemperatuur.

Kijk hier voor meer informatie over dichtheidsmetingen, de definitie, vergelijking, invloeden en nog veel meer.

Een soortelijk gewicht meter, een dichtheidsmeter en een densitometer zijn allemaal hetzelfde instrument. De verschillende benamingen worden in verschillende landen of regio's gebruikt. Dit instrument maakt gebruik van een trillende U-buistechnologie om het soortelijk gewicht, de dichtheid en gerelateerde waarden in een vloeistofmonster te meten. Deze meting wordt automatisch uitgevoerd, met minder tussenkomst door laboranten en een betere reproduceerbaarheid.

De dichtheid van een oplossing kan handmatig of digitaal worden gemeten. Voor meer informatie over de meting van de dichtheid met pyknometers, hydrometers en digitale dichtheidsmeters leest u onze informatiegids over de 3 manieren om dichtheid te meten.

Handmatige methodes, zoals pyknometers en hydrometers, worden veelvuldig gebruikt voor het bepalen van de dichtheid en gerelateerde waarden, zoals het soortelijk gewicht, alcohol %, brix°, API-graden, Baumé, Plato, enz. Ook al zijn deze methodes gebruiksvriendelijk en betrekkelijk goedkoop, toch vereist elke stap van deze handmatige protocollen deskundige kennis, wat vaak van invloed is op de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van de resultaten.

Een pyknometer is een glazen beker met een specifiek volume. Deze beker wordt eerst leeg gewogen (M1). Vervolgens wordt de beker met het monster gevuld en opnieuw gewogen (M2). Het verschil tussen M1 en M2, gedeeld door het volume van de beker, is de dichtheid van het monster.

Een hydrometer is een glazen element dat in het monster wordt gestoken. Na een korte stabilisatietijd zal het op een bepaald niveau gaan zweven. Hoe hoger de dichtheid van het monster, des te lager zweeft de hydrometer. Het stabilisatieniveau geeft aan wat de dichtheid is.

Een dichtheidskit wordt samen met een balans gebruikt. Een glazen element met een specifiek volume wordt in lucht gewogen (M1), vervolgens in het monster gestoken en daar opnieuw gewogen (M2). Het verschil tussen M1 en M2 (de opwaartse kracht), gedeeld door het volume van het glazen dompelgewicht, is de dichtheid van het monster. Er kan ook een speciale houder worden gebruikt om de dichtheid van vaste stoffen te meten, op basis van een referentievloeistof (water, ethanol of een door de laborant bepaalde stof).

Digitale dichtheidsmeters, ook wel soortelijk gewicht meters of densitometers genoemd, zijn verkrijgbaar als handheld of tafelmodellen. Ze maken gebruik van een buis die tot trilling wordt gebracht om op zeer nauwkeurige en snelle wijze de dichtheid van een monster te meten. Een holle, glazen buis trilt met een bepaalde frequentie. Deze frequentie verandert wanneer de buis met het monster wordt gevuld: hoe groter de massa van het monster, des te lager de frequentie. Deze frequentie wordt gemeten en omgezet in een dichtheidswaarde. Bovendien gebruiken digitale tafeldichtheidsmeters een ingebouwde Peltier-thermostaat voor de regeling van de monstertemperatuur.

Voor meer informatie over digitale dichtheidsmeters en een vergelijking met handmatige methodes, raadpleegt u onze vergelijking van verschillende meettechnieken.

Het typische volume van een U-vormige, holle, glazen buis die als meetcel in een digitale dichtheidsmeter wordt gebruikt, is ongeveer 1 ml. Voor een probleemloze vulling wordt een groter volume aanbevolen. Doorgaans worden volumes van 3 tot 5 ml gebruikt die met een injectiespuit worden ingebracht, zodat een deel van de afvoerbuis ook met het monster wordt gevuld.

Dit hangt af van het temperatuurverschil tussen het monster en de meetcel en van het soort monster. Het is ook afhankelijk van de vereiste nauwkeurigheid van de meting. De meting kan doorgaans variëren van een paar seconden met een handheld digitale dichtheidsmeter zonder temperatuurregeling tot 2 tot 5 minuten met een tafelmeter met actieve temperatuurregeling.

Gewoonlijk worden dichtheidsmeters, ofwel densitometers of soortelijk gewicht meters, gejusteerd met lucht en water bij een specifieke meettemperatuur. Deze temperatuur wordt geregeld door een Peltier-element dat de meetcel kan afkoelen of opwarmen tot een specifieke temperatuur (bijv. 20 °C). Eerst wordt de frequentie van de met lucht gevulde meetcel gemeten. Deze frequentie wordt aan de dichtheidswaarde van lucht toegewezen. Vervolgens wordt de meetcel met water gevuld, waarna de frequentie van deze meetcel wordt gemeten. Deze tweede frequentie wordt vervolgens aan de dichtheidswaarde van water toegewezen. Deze tweepunts-justering is ook mogelijk met lucht en een standaard of met twee standaarden met verschillende dichtheidsbereiken.

Lees meer over de justering van uw digitale dichtheidsmeter.

Deze dichtheidsmeters zijn oorspronkelijk ontworpen en bedoeld voor de meting van homogene vloeistoffen. In de praktijk kunnen ook allerlei andere monsters met evenveel succes worden gemeten. Als de viscositeit van het monster kan worden verlaagd tot onder 36.000 mPa door verhitting tot de pomptemperatuur (zoals paraffine), kan de dichtheid zelfs automatisch worden gemeten met een verwarmde automatiseringsunit, zoals de SC1H of SC30H. Monsters met een hogere viscositeit kunnen met de hand worden gemeten als ze zonder luchtbellen in een injectiespuit kunnen worden afgevuld en als de laborant deze monsters met een geregelde snelheid door een smalle buis met een lengte van 15 cm kan drukken. Monsters die het glas van de U-buis van de meetcel aantasten (zoals waterstoffluoride of vloeistoffen en pasta's die voor het etsen van glas worden gebruikt) mogen niet met dergelijke dichtheidsmeters worden gemeten.