Densitetsmätare

Digitala densitetsmätare (specifika gravitetsmätare) använder ett U-format tomt glasrör, som sedan oscilleras. Oscillationsfrekvensen för röret som är fyllt med provet mäts. Denna frekvens ändras när provröret fylls – ju högre provets massa är, desto lägre är frekvensen. Sedan mäts frekvensen och konverteras till densitet. Dessutom använder stationära digitala densitetsmätare en inbyggd Peltier-termostat för att kontrollera temperaturen.

Ta en titt här för mer information om densitetsmätning, definitionen, ekvation, influenser och mer.

En specifik gravitetsmätare eller densitetsmätare avser samma instrument. Olika termer används beroende på land eller region där de används. Detta instrument använder oscillerande U-rörteknik för att mäta specifik gravitet, densitet eller relaterade värden i ett vätskeprov. Denna mätning utförs automatiskt, minskar operatörspåverkan och förbättrar repeterbarheten.

En lösnings densitet kan mätas manuellt eller digitalt. Det finns mer detaljerad information om hur man mäter densitet med pyknometers och hydrometers och digitala densitetsmätare i vår guide 3 sätt att mäta densitet.

Manuella metoder som pyknometers och hydrometers används ofta för bestämning av densitet och relaterade värden, som exempelvis specifik gravitet, alkohol%, BRIX°, API-grader, Baumé, Plato, osv. Även om dessa metoder är enkla att använda och ganska billiga, kräver de expertis under varje steg i de manuella driftprotokollen, vilket ofta inverkar på resultatens exakthet och tillförlitlighet.

En pyknometer är en glasbägare med en definierad volym. Den vägs utan provet (M1), och fylls sedan med provet och vägs igen (M2). Skillnaden mellan M1 och M2 delat med bägarens volym är provets densitet.

En hydrometer är en glasstruktur som doppas i provet. Efter en kort kompensationstid kommer den att flyta till en viss nivå. Ju högre densitet provet har, desto mindre kommer hydrometern att flyta. Densiteten läses av genom kompensationsnivån.

Ett densitetskit används tillsammans med en våg. En glasstruktur med en definierad volym vägs i luften (M1), doppas i provet och vägs igen i provet (M2). Skillnaden mellan M1 och M2 (buoyancy) delat med glasstrukturens volym är provets densitet. Det går även att använda en särskild hållare för att mäta fasta ämnens densitet med hjälp av en referensvätska (vatten, etanol eller användardefinierad).

Digitala densitetsmätare, som även kallas för specifika gravitetsmätare, finns som stationära och handhållna instrument. De använder en teknik med oscillerande provrör för att med stor noggranhet mäta densiteten i ett prov på en kort tid. Ett tomt glasprovrör vibrerar med en viss frekvens. Denna frekvens ändras när provröret fylls – ju högre provets massa är, desto lägre är frekvensen. Sedan mäts frekvensen och konverteras till densitet. Dessutom använder stationära digitala densitetsmätare en inbyggd Peltier-termostat för att kontrollera temperaturen.

Det finns mer information om digitala densitetsmätare och hur de står sig mot manuella metoder i vår jämförelse av olika mättekniker.

Den typiska volymen för ett U-format glasrör som används som en mätcell i en digital densitetsmätare är cirka 1mL. För problemfri fyllning rekommenderas en större volym. Vanligtvis används 3 till 5 mL med en spruta för att även en del av dräneringsröret ska fyllas med provet.

Detta beror på temperaturskillnaden mellan provet och mätcellen såväl som provtypen. Det beror även på den noggrannhet som provet kräver. Denna mättid kan vanligtvis vara mellan några sekunder med en bärbar digital densitetsmätare utan temperaturkontroll till cirka 2 till 5 minuter med ett stationärt instrument med aktiv temperaturkontroll.

Vanligtvis justeras densitetsmätare, som även kallas för specifika gravitetsmätare, med luft och vatten vid en specifik mättemperatur. Denna temperatur styrs med en Peltier-termostat som kan kyla ned eller värma upp mätcellen till en specifik temperatur (t.ex. 20 °C). Först mäts frekvensen för mätcellen som fylls med luft. Den första frekvensen tilldelas luftens densitetsvärde. Sedan fylls mätcellen med vatten och frekvensen för mätcellen fylld med vatten mäts. Denna andra frekvens tilldelas vattnets densitetsvärde. Denna tvåpunktsjustering kan även utföras med luft och en standard eller med två standarder som omfattar olika densitetsintervaller.

Lär dig mer om hur du justerar din digitala densitetsmätare.

Dessa densitetsmätare var ursprungligen konstruerade och avsedda att mäta homogena vätskor. I praktiken mäts även många andra prover med bra resultat. Om provets viskositet kan fås ned under 36 000 mPa*s genom att värma vid pumpningstemperaturen (t.ex. paraffin), kan de även mätas fullt automatiskt med en uppvärmd automatiseringsenhet som SC1H eller SC30H. Prover med högre viskositet kan mätas manuellt om de kan fyllas i en spruta utan att fånga luftfickor och om operatören sedan kan trycka ut proverna i en kontrollerad hastighet genom ett smalt rör som är cirka 15 cm långt. Prover som attackerar mätcellens U-formade glasrör (t.ex. fluorvätesyra, vätskor eller massor som används för etsningsglas) ska inte mätas med sådana densitetsmätare.