Rheonics 振動センサー技術: 謎を解く
- 材料、振動ダイナミクス、および流体と共振器の相互作用モデリングにおける30年以上の経験に基づいて構築された超安定共振器は、業界で最も堅牢で再現性のある正確なセンサーになります。
- センサーを駆動し、その応答を評価する、洗練された特許取得済みの3rd世代の電子機器。 優れた電子機器と包括的な計算モデルを組み合わせることで、評価ユニットは業界で最も速く、最も正確になりました。
すべての中心に Rheonics センサーは共振器です。 Rheonics センサーは、測定している流体と常に調整されています。
共振器は流体内で振動します。 流体は共振器の振動に影響します。 共振器への影響を測定することにより、流体の密度と粘度を決定できます。
流体が濃いほど、共振周波数は低くなります。 密度の高い流体は、共振器の質量負荷を増加させます。
流体の粘性が高いほど、センサーの共振ピークが広くなり、小さくなります。共振器と流体の間の摩擦は、減衰を増加させます。
共振器の測定可能な特性-その共振周波数と減衰-は、両方とも流体の特性の影響を受けます。
多くのタイプの流体センサーは横振動を使用します。 例えば、振動ワイヤ粘度計は、ワイヤの長軸に垂直な変位に依存しています。 屈曲音叉型共振器には、片持ち梁として振動する2本の歯があり、音叉の対称面に垂直な動きをします。
一般に、横方向に振動するセンサーは、取り付けられている構造から隔離するのがより困難です。 取り付け力、取り付け構造の質量、さらには温度は、予測できない方法で共振器の応答に影響を与える可能性があるため、測定の再現性に影響を与えます。
Rheonics センサーはねじれによって振動します。 それらのアクティブな要素は、横方向に振動するのではなく、独自の軸を中心にねじれます。 ねじりセンサーは、取り付けられている構造から分離するのが簡単です。 また、横共振器に比べて周囲の振動による影響も受けません。
共振器の形状–測定値を決定します
共振器の形状は、共振器が浸漬されている流体にどのように反応するかを決定します。 RheonicsSRV シリーズのセンサーは円筒形で、センサー自体の表面と平行に振動します。 これらは主にせん断力の影響を受けるため、質量負荷の影響には比較的鈍感です。 これらは粘度の測定には役立ちますが、密度の測定には役立ちません。
RheonicsDV シリーズのセンサは、エンドマスが平坦になっています。 それらの表面の一部はそれ自体と平行に振動し、したがって流体をせん断します。 これらは共振器の減衰に寄与し、粘度に対するその感度を決定します。 表面の他の部分はそれ自体に対して垂直に振動するため、流体が変位します。 これによりセンサーに質量負荷がかかり、密度に対するセンサーの感度が決まります。
共振センサーは、さらに2つの幾何学的カテゴリーに分類されます-平衡型と不平衡型です。
音叉は、典型的な平衡共振器です。 その2つのタインは反対方向に振動し、センサーのマウントに伝達される曲げ力を相殺します。
比較すると、単一の横方向に振動する梁（「ハーフ音叉」）は、その取り付けに大きな反力を及ぼし、バランスの取れた音叉形状と比較して大きなエネルギー損失をもたらします。
一方、振動ワイヤは不平衡共振器であり、その取り付け構造に相当な力を及ぼします。
不平衡共振器への取り付け条件の影響を低減するために、それらのアンカーは、実際の検出素子のサイズと比較して、比較的大きくて重くなければなりません。
取り付け条件に左右されない
Rheonics' センサーは平衡型共振器を使用しています (特許出願中)。 DV シリーズは、XNUMX 本の歯が反対方向にねじれるねじり音叉構成を採用しています。 SRV シリーズは、センサーの両端が反対方向にねじれ、取り付け時の反力トルクを打ち消す独自の特許取得済みの同軸共振器を使用しています。
Rheonics 流体センシング システムは、当社のすべてのセンサー製品に対して XNUMX つの電子プラットフォーム (評価ユニット) の使用を可能にする特許技術に依存しています。
評価ユニットの中心的なタスクは、共振周波数と減衰を決定するために、共振センサーを駆動して調べることです。 これらの2つの量が決定されたら、これらの測定値を密度と粘度の値に変換するのは洗練されたアルゴリズムのセットです。
当社のエレクトロニクス プラットフォームは、共振センサーの共振周波数と減衰を評価する位相シフト法に基づいており、 Rheonics' 特許取得済みのゲート位相ロック ループ技術。
センサー技術、動作原理およびアプリケーション
粘度計
密度計