• 線上偵測密度/黏度計
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線上偵測密度/黏度計

DLO-M2 液體感應器以其卓越的能力來測量液體的密度而脫穎而出。這一成就歸功於支撐其運作的領先微機電系統(MEMS)技術。
型號 : DLO-M2

DLO-M2 感應器可測量液體的密度,其操作基於領先的微機電系統(MEMS系統)技術。在MEMS系統內,液體被導向到Ω形微通道,也稱為Ω型晶片。這個微小的矽管 - 幾乎和一根頭髮一樣粗 - 被設置成振動進行測量。從這種振動的固有頻率可以推導出介質的密度:介質越密,振動越低。

由於在MEMS系統中進行測量,這款感應器僅有30 x 80 x 15毫米大小,甚至可容納在狹小的空間中。高精度的測量結果立即可用,允許在過程中持續測量。液體的密度取決於其溫度。為了補償這種效應,集成了鉑金電阻器來檢測液體的溫度。

密度感應器通過Modbus RTU傳輸模式的數據線將測量數據傳送到讀取系統。


技術

總覽

密度感應器的設計旨在測量流體的密度。這是通過一個內部旁路內置Ω形微通道(Ω型晶片)的微機電系統(MEMS)來實現的。 當液體流經密度感應器時,旁路配置創建了一個跨越微通道的壓力梯度,使液體能夠到達Ω型晶片。液體影響了激發感應器(共振頻率和品質)的物理特性,這些特性被數字化並在微控制器中評估。測得的數值可以通過串行接口(RS-485,Modbus)讀取。 因此,可以在0...10升/小時的流速下實現600...1,000千克/立方米範圍內的密度測量。


Omega晶片

Omega 晶片為一個振動微系統,是測量系統的核心,用於在整個系統中生成感應器信號。這個微系統的關鍵部分是一個矽管(微通道),在真空中以靜電振動。為了補償溫度效應,集成了鉑金電阻器,可以進行局部實時溫度檢測。Omega 晶片主要由單晶矽和玻璃組成。

Measuring principle (omega chip)


密度測量

對於密度測量,密度感應器使用Ω型晶片。填充的微通道被設置成共振振動並進行分析。 微通道的固有頻率取決於微通道中介質的質量,因此取決於微通道中介質的密度:介質密度越大,固有頻率越低。固有頻率因此是介質密度的函數。

f = natural frequency, E ⋅ I = tube stiffness, ρTube = tube density, ATube = tube cross-section, ρFluid = fluid density, AFluid = fluid cross-section.

Specification

Details

General


Indicators

Density and variables derived from it (e.g., standard density, concentration, etc.)

Permissible media

- Particulate free (<30 μm) hydrocarbons such as


- Petrol E5 / E10 / E85


- Diesel B7 / B10 / XTL


- Jet-A1 (also F-35 or JP-8)


- M100 (methanol)


- Isopropanol


- OME* (synthetic fuel)


- LPG*


- Aqueous media such as:


- AdBlue®*


- Glycol blends*


*Optional

Measurement Performance


Max. measurement deviation

- Density: ±0.5 kg/m³ (option ±[0.2 or 0.0075 x abs (T-25 °C)] kg/m³ if the value is >0.2)


- Temperature: ±0.3 °C (option ±0.15 or ±[0.005 x abs (T-25 °C)] °C if the value is >0.15)

Repeatability

- Density: ±0.25 kg/m³ (option ±0.1 kg/m³)


- Temperature: ±0.1 °C (option ±0.05 °C)

Temperature Conditions


Permissible medium temperature

-40 … +60 °C

Permissible ambient temperature

-40 … +60 °C

Permissible storage temperature

-40 … +60 °C

Specifications


Permissible density measuring range

600…1,000 kg/m³ (option 0…1,200 kg/m³)

Permissible viscosity range

0.3…5 mPa s (option 0.3…50 mPa s)

Permissible pressure of medium

0…20 bar (abs)


Burst pressure: 80 bar (abs)

Permissible particle size

Max. 30 μm

Permissible flow rate range

0…10 l/h (water)

Vibrations

Vibrations (<20 kHz) have no influence on the measuring accuracy due to the high working frequency of the microchannel.

Inlet and outlet sections

Inlet and outlet sections have no influence on the measuring accuracy.

Ambient Conditions


Climate class

Not yet defined

Electromagnetic compatibility

EMC 2014/30/EU (EN 61326-1)

Vibration and shock resistance

Not yet defined

Degree of protection

IP54 (IEC 60529)

Material


Housing

- Stainless steel:


- 1.4404 (316L)


- 1.4542 (AISI/SUS 630)

In contact with media

- Stainless steel:


- 1.4542 (AISI/SUS 630)


- BOROFLOAT® 33 glass


- Silicon


- Epoxy resin

Dimensions / Design


Type

DLO-M2_ex (On the DLO-M2 (not Ex) the clamping bracket is omitted on the earthing plate with M3×8 TORX screws – Marked orange in the diagram)

Dimensions

30 mm x 66 mm x 15 mm (without cable and cable gland)

Weight

<200 g

Dimensions of measuring channel

160 x 200 μm (500 nl)

Fluidic interfaces

2 x M5 threaded holes at a 45° angle to the side and front surfaces

Electrical Interface


Communication

- Continuous, without the need for an external command.


- On the hardware standard RS485.


- Proprietary Modbus RTU communication protocol (see data sheet)

Cable design

Permanently installed cable. Connection cable type KS-Li9YD11Y 4xAWG 28, manufacturer: Kabel Sterner

Cable length

3 m (option up to 30 m)

Cable outer diameter

2.3 mm

Wire diameter

4 x AWG 28

Level control

Digital communication lines and power supply in one common shielded cable, unidirectional, RS-485


Provide termination resistance of 330 Ω on the client side

Energy supply

- Maximum current consumption 26 mA


- Maximum power consumption 350 mW

Supply

5 V…13.3 V

Dielectric strength

The reference potential (GND) is connected to the housing and the earth connection (see product structure). There is no electrical isolation between the supply circuits, the communication interface and GND

Data rate

Response time: 100 ms

Cable assignment

Wire color assignment


- yellow – RS485 B, D1


- green – RS485 A, D0


- brown – GND (signal ground), common


- white – VDD (supply voltage)


- blank – shielding

Certificates / Approvals


CE mark

The density sensor meets the legal requirements of the EC directives. TrueDyne Sensors AG confirms successful testing of the density sensor with attachment of the CE mark.

Directives

- LVD 2014/35/EU (L96/357)


- EMC 2014/30/EU (L96/79)


- RoHS 2011/65/EU (L174/88)

Standards

- EN 61010-1:2010


- EN 61326-1:2013


- EN 61326-2-3:2013


- EN 50581: 2012

Product structure

- Density sensor DML02(_ex)


  • DLO-M2_ex 傳感器在危險區域(ATEX:II1G,IECEx:Zone 0)測量液體密度。
  • 它采用具有omega形微通道的MEMS技術進行精確的密度測量。
  • 儘管體積緊湊(37 x 83 x 18.2 毫米³),但它能輕松適應狹窄的空間。
  • 集成的鉑金電阻器可補償溫度波動,確保準確性。
  • 數據傳輸通過Modbus RTU在RS-485點對點連接模式下進行。
  • 適合實時在線測量,可快速切換媒體。
  • 提供高精度,最大測量誤差為±0.5 公斤/立方米,重複性為±0.25 公斤/立方米。
  • 適用於各種流體,包括碳氫化合物、水性媒體等。
  • 可選的濃度套餐適用於各種液體,如糖水和乙醇水。
  • 應用包括機場燃料補給,用於精確的質量計算,以及在制冷回路中進行濃度監測。



從體積(l)到質量(kg)

通常燃料從卡車泵入儲存系統時,我們會測量儲罐內液體的體積。由於密度受壓 力和溫度影響,因此無法精確測量質量。透過 DLO-M2 感測器,可以在作業過程 中記錄密度參數,並利用該參數計算質量(V·ρ=m)。

1.燃料由卡車輸送至油罐。
2.以升為基準的體積測量。
3.安裝在旁路上的DLO-M2密度傳感器可直接在卡車上測量密度。由於傳感器的緊湊設計,它也可以事後安裝到過程中。
4.聯合體積測量,可使用密度來計算以千克為單位的燃料質量,然後交付給客戶。


濃度監測

在冷凍回路中,制冷劑通常是乙二醇混和水。為了防止液體,凍結最佳濃度的決定是根據進入回路的最低溫度。同時為了提升熱傳導效率要保持高含水量。藉由DLO-M2 感測器,您可以收集必要的數據,以決定操作過程中所需的介質濃度。

1.帶有集成甘醇-水濃度計算功能的密度傳感器。
2.濃度直接輸出為測量值。
3.冷凍設備和為冷卻工業應用準備的濃度。
4.工廠建築屋頂上的熱交換器。由於循環,水可能會蒸發,冷卻劑的濃度會變化。這就是DLO-M2用於濃度監測的地方。


啤酒應用

酒精通常通過與催化劑(通常是酵母或某些細菌)發酵糖源來製備。在過程中,碳水化合物(糖和澱粉)轉化為二氧化碳和乙醇。這是所有酒精飲料的基礎,無論是啤酒還是像金酒和威士忌等烈酒。 為了能夠對發酵過程的進展進行評估,必須定期採集和分析測量樣本。這正是TrueDyne的DLO-M2密度傳感器集成濃度確定功能的用武之地。即使使用小樣本體積,也能夠精確地評估發酵過程的進展情況。 

1.從發酵罐取樣。
2.通過脫氣和過濾混濁和懸浮物,對樣本進行預備。
3.帶有集成濃度計算功能的密度測量可測定水中糖的密度。這使得能夠對發酵過程的進展情況做出精確的評估。
4.丟棄測試樣本。由於傳感器的設計和由此產生的低樣本體積,幾乎不會產生廢料。 


質量監測

液體的密度取決於其組成。如果混合不同液體,則可以通過密度測量檢查正確的混合比。例如,在暖氣油的情況下:根據法律要求,暖氣油可以添加7%的生物柴油。由於這是免稅的,因此通常在法律邊緣使用。有了TrueDyne的DLO-M2密度傳感器,它們可以在運行過程中監測暖氣油的質量。

1.運送暖氣油的槽車。
2.該傳感器直接在轉移點測量暖氣油的密度。現場收集的數據顯示是否正在以正確的比例加油。
3.產品交付給客戶。質量可靠保證。

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