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目前，在線液位密度計(jì)種類很多，有振動(dòng)式密度計(jì)、電容式液體密度計(jì)、射線式液體密度計(jì)和超聲波密度計(jì)。這幾種密度計(jì)在測(cè)量各種介質(zhì)過程中都有各自的特點(diǎn)。振動(dòng)式和電容式成本低，在測(cè)量中應(yīng)用較多，但測(cè)量準(zhǔn)確度不高，維護(hù)較為麻煩。射線式可進(jìn)行非接觸式的測(cè)量，但存在射線的輻射危害，因此。使用較少。超聲室液體密度計(jì)的應(yīng)用范圍很廣，維護(hù)方便，測(cè)量準(zhǔn)確度高，對(duì)人體沒有危害，是實(shí)現(xiàn)液體密度動(dòng)態(tài)測(cè)量的前途的一種傳感器。

• 超聲波在液體中的傳播

對(duì)于液體而言，超聲波幾乎只能以縱波的形式進(jìn)行傳播，其傳播速度為：

其中，c為超聲波在液體中傳播的速度，ρ為液體的密度，k為壓縮系數(shù)，液體中聲速隨溫度的變化關(guān)系較復(fù)雜。大多數(shù)情況下，聲速隨著溫度的升高而變小，但對(duì)水來(lái)講并非如此。在通常的情況下，壓力為一個(gè)大氣壓，水中聲速是隨著溫度的升高而變大，水質(zhì)溫度高達(dá)73度為止。然后開始隨溫度的繼續(xù)升高而減小。通常液體中的聲速是隨壓力的升高而增大的。當(dāng)兩種液體混合在一起時(shí)?；旌弦后w中生素的變化與成分比之間的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。當(dāng)兩種無(wú)締合性液體組成混合液時(shí)，聲速與成分之間呈線性變化關(guān)系。當(dāng)兩者之一或兩者均為締合性液體時(shí)，在大多數(shù)情況下，聲速開始隨著所加入的另一種液體成分的增加而增大，當(dāng)達(dá)到臨界值后，又隨所加入的該種液體成分的增加而減小。但如果兩種混合液體中的一種是水的話，則情況剛好相反（水是一種締合性液體）。

• 超聲波液體密度計(jì)的工作原理

無(wú)論是發(fā)射和接收共體的還是分體的密度計(jì)，其工作原理都基本相同的，即用超聲波進(jìn)行各種非聲量的檢測(cè)時(shí)，是通過某些聲學(xué)特性（主要包括聲速、聲衰減和聲阻抗力等）的測(cè)量來(lái)進(jìn)行的，其中以超聲波聲速法簡(jiǎn)單而可靠，由液體密度與聲速的關(guān)系可以看出：液體密度的測(cè)量最后歸結(jié)為對(duì)超聲波在液體中傳播速度的測(cè)量。在利用時(shí)間法測(cè)量聲速的時(shí)候，兩個(gè)探頭之間的距離是固定的，即固定聲程L。只要能夠測(cè)量出信號(hào)從發(fā)射到接收時(shí)所需要的時(shí)間t，就可以根據(jù)C=L/t，計(jì)算出超聲波在液體中傳播的速度。這種方法十分簡(jiǎn)便，但對(duì)于時(shí)間的精確測(cè)量要求很高。其原理如下圖所示：

               時(shí)間法測(cè)量聲速原理圖