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 | 锆 | PTFE |
酸 | 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 | × | ○ | × | × | ☆ | |
碱 | 氢氧化钠 | NaOH | 0–50 | ☆ | ☆ | ☆ | ○ | ☆ |
氢氧化钾 | KOH | 0–50 | ☆ | ☆ | ☆ | ○ | ☆ | |
氢氧化钙 | Ca(OH)₂ | 0–50 | ☆ | ☆ | ☆ | ○ | ☆ | |
盐 | 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
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