音叉 · PS7400

在线音叉密度计

音叉式 · 液体密度在线测量

PS7400 系列在线音叉密度计通过压电激励和音叉谐振频率变化来实时监测液体密度,无需维护且提供高精度、高重复性的测量结果。内置 PT1000 温度补偿消除温漂,适用于多种工业现场如管道、储存罐等,广泛应用于石化、化工、制药等行业。

在线音叉密度计

PISONICS|  西安派声

PS7400 系列

在线音叉密度计 / 浓度计

压电激励  ·  音叉谐振  ·  即插即用  ·  免维护

产品概述Product Overview

PS7400 系列在线音叉密度计 / 浓度计是西安派声信息科技有限公司(PISONICS)面向工业过程实时密度 / 浓度监测推出的振动式仪表,为客户提供完全一体化的"即插即用、免维护"式密度测量解决方案。仪表基于音叉谐振频率与接触液体密度的对应关系进行测量,并通过 PT1000 内置温度补偿消除系统温漂。

可广泛应用于现场管道上、敞口或密闭储存罐等工业现场,主要面向工业过程自动化控制。仪表外壳 IP65 铝合金一体化,可选 Ex d ⅡC T6 Gb 隔爆认证,安全无忧。

提供法兰 / 卡盘 / 螺纹 / 电缆分体式 多种过程接口,配套 F1 ~ F6 六种安装附件(安装支架、旁通管道、流通室、冲洗口、法兰支座、防护罩),覆盖管道在线、敞口罐、搅拌罐、易结垢介质等各种工况布局;插入长度 100 / 150 / 200 / 300 / 400 mm 多档可选。

测量原理How It Works

PS7400 音叉传感器由两个压电晶体(PZT)组成:驱动 PZT 通过声波频率信号源激励金属音叉处于中心频率下自由振动;接收 PZT 检测振动周期。当音叉叉体浸入液体后,振动总质量 = 叉体本身质量 + 接触液体质量,因此振动谐振频率随介质密度变化而变化——频率(周期)即介质密度的函数

传感器内置 PT1000 高精度铂电阻(分辨率 0.01 ℃、精度 0.1 ℃,无需校准),实时检测介质温度,对压电晶体振动 + 叉体材料的温度效应同步进行补偿,输出真实密度值。最终的密度计算公式为:

ρ = K0 + K1 · T + K2 · T²

其中 ρ 为被测液体密度,T 为传感器输出的振动周期,K0 / K1 / K2 是出厂前标定的传感器常数。

图 1   PS7100 音叉振动测量密度原理:压电激励 — 谐振频率检测 — PT1000 温补 — 实时密度

→  由于测量量是"振动周期"这种纯物理量,仪表无活动机械部件、无电极接触磨损、无试剂耗材;叉体表面光滑,颗粒粘附风险低,可获得长期稳定的高精度密度读数。

核心技术优势Core Advantages

序号

关键技术 / 特性

客户价值

1

音叉谐振直测密度

压电晶体激励 + 周期检测,纯物理量频率测量,无传感器零点 / 量程漂移

2

高精度高重复性

± 0.001 g/cm³ 精度,± 0.0001 g/cm³ 重复性,长期稳定

3

PT1000 温度自补偿

内置铂电阻(0.01 ℃ 分辨率),温度系数 ≤ 20 ppm/℃,自动消除温漂

4

即插即用、免维护

一体化结构,无活动机械部件、无试剂耗材、无定期清洗 / 校准

5

宽工艺温度

标配 −25 ~ +120 ℃,定制可至 −25 ~ +150 ℃

6

高工作压力

标配 ≤ 2.5 MPa,特殊定制可达 ≤ 6.3 MPa

7

宽粘度范围

0 ~ 2000 cP,覆盖大多数工业液体

8

多种接液材质

316L、哈氏合金、钛合金、锆、PTFE 衬里、陶瓷可选,适配各种腐蚀工况

9

多种叉齿表面处理

标准抛光 / 电解抛光 / PTFE 涂层,应对结垢、强腐蚀场景

10

六种安装附件可选

F1 安装支架 / F2 旁通管道 / F3 流通室 / F4 冲洗口 / F5 法兰支座 / F6 防护罩

11

多模信号输出

4–20 mA(四线制)+ RS-485 + HART 协议三种输出可选

12

隔爆认证

可选 Ex d ⅡC T6 Gb 隔爆型号,可在易燃易爆工艺现场安全使用

典型应用场景Typical Applications

  • 石化行业  柴油、汽油、乙烯等油品密度监测;多油品输送管线界面检测
  • 化工行业  硫酸、盐酸、硝酸、氯乙酸、氨水、甲醇、乙醇、盐水、氢氧化钠、冷冻液、碳酸钠、甘油、双氧水等浓度连续监测
  • 制药行业  药液、生物液体、醇提、丙酮、酒精回收浓度在线检测
  • 食品饮料  糖水、果汁、酿造、奶油等浓度生产线在线检测
  • 电池 / 电解液  硫酸、氢氧化锂等电解液浓度精确控制
  • 环保行业  脱硫(石灰浆 / 石膏浆)、脱硝(氨水 / 尿素)、废水处理 MVR(酸 / 碱 / 盐回收)
  • 酿酒业  白酒 / 啤酒 / 葡萄酒发酵过程品质控制 — 连续在线检测
  • 有机 / 无机化学材料  盐水地下贮罐泄漏检测;酸 / 碱浓度质量管控

多样化安装附件Installation Accessories

PS7400 提供六种安装附件(订货时附件代码 F0 ~ F6 任选其一),从壁挂 / 立柱固定到管道在线、流通室、罐顶搅拌罐等不同工艺场景,均有适配方案:

图 2   PS7100 六种安装附件示意:F1 安装支架 / F2 旁通管道 / F3 流通室 / F4 冲洗口 / F5 法兰支座 / F6 防护罩

罐顶安装注意:音叉叉体应在液面以下,有搅拌时需带防护罩(F6),一般针对只有顶部开口的罐或埋地罐;要改变插入深度,可使用一段带法兰的支座(F5)。

罐侧安装注意:无搅拌时,音叉叉体可直接伸入罐内;有搅拌、无沉淀时建议用防护罩或 T 型套管(F6);有搅拌且有沉淀时,建议采用喇叭口或流通室(F3)安装方案。

介质适用性参考Wetted Material Compatibility

PS7400 接液部件可选 SUS316L、哈氏合金、钛合金、锆、PTFE 衬里、陶瓷等多种材质,叉齿表面可选标准抛光 / 电解抛光 / PTFE 涂层;下表为常见介质材质适用性建议(非详尽列表,特殊工况请联系工程师评估):

类别

名称

分子式

浓度 (%)

316L

哈氏合金

钛合金

PTFE

盐酸(不含氢氟酸)

HCl

0–40

×

×

×

×


硫酸

H₂SO₄

0–50

×

×


硫酸

H₂SO₄

50–75

×

×

×


硫酸

H₂SO₄

75–98

×

×

×

×


硝酸

HNO₃

0–100

×

×


磷酸

H₃PO₄

0–98

×

×

×

氢氧化钠

NaOH

0–50


氢氧化钾

KOH

0–50


氢氧化钙

Ca(OH)₂

0–50

氯化钠

NaCl

0–50

×


氯化铵

NH₄Cl

0–50

×


硫酸铵

(NH₄)₂SO₄

0–50

×

其它

尿素

(NH₂)₂CO

0–100


次氯酸钠

NaOCl

0–16

×

×

×


过氧化氢

H₂O₂

0–90

☆ 推荐    ○ 在特定浓度和温度限制下使用    × 不建议使用

工况限制Operating Limits

音叉式仪表对介质的颗粒、含气量、粘度有一定要求。以下为推荐工况指南:

颗粒直径

悬浮颗粒占比

含气状况

最大液体粘度

适用建议

< 10 微米

≤ 40 %

推荐使用

≤ 500 cP

★ 标准工况,性能最佳

10 ~ 50 微米

≤ 20 %

一般不使用

≤ 2000 cP

可使用,建议配 F3 流通室或 F4 冲洗口

> 50 微米

> 20 %

> 2000 cP

不建议使用,请联系工程师评估

技术参数一览Technical Specifications

性能指标

项目

规格参数

显示参数

密度 / 浓度显示,浓密度双显示

测量精度

± 0.001 g/cm³ / ± 0.25%

重复性

± 0.0001 g/cm³ / ± 0.1%

测量范围(密度)

0 ~ 1.5 / 0 ~ 2.0 / 0 ~ 2.5 g/cm³(其它量程可定制)

测量范围(浓度)

0 ~ 50% / 0 ~ 100%(按介质标定)

温度系数(已校正)

20 ppm / ℃

液体粘度

0 ~ 2000 cP

适用工况条件

项目

规格参数

过程温度

标配 −25 ~ +120 ℃;定制 −25 ~ +150 ℃

环境温度

−25 ~ +85 ℃

内置温度传感器

PT1000 铂电阻(分辨率 0.01 ℃,精度 0.1 ℃)

最大工作压力

标配 ≤ 2.5 MPa;特殊定制 ≤ 6.3 MPa(受过程接口额定值限制)

试验压力

最大工作压力的 1.5 倍

电气特性

项目

规格参数

供电电源

DC 24 V

电气接口

M20 × 1.5(标配)

输出信号

4 ~ 20 mA(四线制)+ RS-485 / HART 协议

显示模块

智能 LCD 液晶显示(密度 / 浓度 / 温度多参数)

结构与材质

项目

规格参数

接液部件

316L、哈氏合金、钛合金、锆、316L 衬 PTFE、陶瓷等

叉齿表面处理

标准抛光 / 电解抛光 / PTFE 涂层

外壳材质

铝合金,IP65

过程接口

法兰(2″ 150LB / 300LB、DN50 PN16 / PN25)/ 卡盘(2″ / 3″)/ 螺纹(G3/4 / G1)/ 电缆分体式

插入长度

100 / 150(标准)/ 200 / 300 / 400 mm(其它可定制)

防爆等级

Ex d ⅡC T6 Gb(隔爆型,可选)

产品选型Product Configuration

订货编码格式:

PS7100 ─ [测量介质] ─ [量程] ─ [输出信号] ─ [过程接口] ─ [插入长度] ─ [接液材质] ─ [表面处理] ─ [防爆] ─ [附件]

选型字段

代码

说明

测量介质

A / B / C / D / E / F / X

A = 密度 B = 盐酸浓度 C = 硫酸浓度 D = 氨水浓度 E = 酒精浓度 F = 氢氧化钠浓度 X = 其它(订货时注明)

量程范围

R1 / R2 / R3 / R4 / RX

R1 = 0 ~ 1.5 g/cm³ R2 = 0 ~ 2 g/cm³ R3 = 0 ~ 50 % R4 = 0 ~ 100 % RX = 其它

输出信号

W1 / W2 / W3

W1 = 4 ~ 20 mA W2 = 4 ~ 20 mA + RS-485 W3 = 4 ~ 20 mA + HART 协议

过程接口

A1 / A2 / A3 / A4 / B1 / B2 / C1 / C2 / X

A1 = 2″ 150LB 法兰A2 = 2″ 300LB 法兰 A3 = DN50 PN16 法兰(标准) A4 = DN50 PN25 法兰 B1 = 2″ 卡盘 B2 = 3″ 卡盘 C1 = G3/4 螺纹 C2 = G1 螺纹 X = 其它

插入长度

L0 / L1 / L2 / L3 / L4 / LX

L0 = 150 mm(标准)L1 = 100 mm L2 = 200 mm L3 = 300 mmL4 = 400 mm LX = 其它

接液材质

A / B / C / D / E / X

A = 316L B = 316L 衬四氟(PTFE) C = 钛 D = 哈氏合金 E = 陶瓷 X = 其它

表面处理

1 / 2

1 = 标准抛光2 = 其它(电解抛光 / PTFE 涂层等)

防爆等级

N / D

N = 无 D = 隔爆型 Ex d ⅡC T6 Gb

安装附件

F0 / F1 / F2 / F3 / F4 / F5 / F6 / X

F0 = 无附件F1 = 安装支架F2 = 旁通管道F3 = 流通室F4 = 冲洗口F5 = 法兰支座F6 = 防护罩X = 其它

订货示例 1:PS7400-A-R2-W2-A3-L0-A-1-D-F2 → 密度测量、0 ~ 2 g/cm³、4–20 mA + RS-485 输出、DN50 PN16 法兰、150 mm 插入长度、316L 接液、标准抛光、隔爆型、旁通管道安装。

订货示例 2:PS7400-D-R3-W3-B2-L0-A-1-D-F6 → 氨水浓度(0~50%)、HART 输出、3″ 卡盘、150 mm 插入、316L 接液、标准抛光、隔爆型、带防护罩(罐顶搅拌罐工况)。

Plug & Play·  Maintenance-Free Density

※ 如需定制非标量程、特殊接液材质、防爆型号或获取详细选型方案,欢迎联系西安派声技术工程师。

Precision beyond limits

※ 如需定制非标量程、特殊衬里、防爆型号或获取详细选型方案,欢迎联系西安派声技术工程师。

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