A rezgéssűrűség- mérő egy olyan eszköz, amelyet arra terveztek, hogy a szabályozott közeg sűrűségértékét analóg vagy digitális elektromos jellé alakítsa át a telemetriai rendszerekhez.
Ismeretesek a vibrációs áramlási sűrűségmérők, amelyeket a csővezetékben mozgó közeg sűrűségének szabályozására terveztek , és merülnek (vagy szonda), hogy szabályozzák a közeg sűrűségét mind a csővezetékekben, mind a tartályokban .
A vibrációs szonda denzitométer egy elektromechanikus oszcillációs rendszert tartalmaz, általában hangvilla (villa) formájában, amelyet egy vagy két piezoelektromos átalakítóval rezonanciafrekvencián gerjesztenek. Az oszcillációs rendszer rezonanciafrekvenciája a hangvillát körülvevő közeg sűrűségétől és a vibráló hangvilla fémének keménységétől függ. A fém keménységének kompenzálására a mai sűrűségmérők elektronikája jellemzően az érzékelő hőmérsékletét méri, és a mért sűrűséget a termék hőmérsékletével (a fém keménységét befolyásolva) kompenzálja. Folyadékok (beleértve az iszapokat is) és nyomás alatti gázok sűrűségének mérésére szolgál .
A soron belüli vibrációs folyadéksűrűség-mérőket olaj/olajtermékek és egyéb folyékony közegek (beleértve az iszapokat is) mérésére használják különféle iparágakban. Egy ilyen sűrűségmérő érzékelője egy vagy 2 érzékelőcsővel rendelkezik, amelyek rezonanciafrekvencián rezegnek (a bemeneti és kimeneti karimák közé szorítva). Az egyenes csöves érzékelőknél a karimás csövek általában csőmembránon keresztül vannak összekötve (hogy az érzékelő szabadon oszcilláljon). Az ívelt csövekkel rendelkező érzékelőkben maguk a csövek általában mereven csatlakoznak a bemeneti/kimeneti karimához. Bármilyen kialakításnál a csövek elektromágneses gerjesztőrendszer hatására rezegnek olyan rezonanciafrekvencián, amely a csövek belsejében lévő közeg tömegétől függ (a közeg sűrűségétől és a csövek belső térfogatától függően (a hőmérséklettől függően)) és a rendszer mechanikai merevsége (hőmérséklettől függően). A szondasűrűségmérőkhöz hasonlóan a terméksűrűséget a műszerelektronika számítja ki a rezonanciafrekvenciából és a termék hőmérsékletéből. A 2 íves csöves vibrációs denzitométerek emellett mérik a tömegáramot a két cső Coriolis-erő által keltett rezgésének fáziskülönbsége alapján. Az oszcilláló termék effektív tömegének az oszcilláló fém tömegéhez viszonyított aránya az áramlási sűrűségmérőkben lényegesen jobb, mint a szondás denzitométerekben, ennek következtében az áramlási sűrűségmérők ismételhetősége és hibája lényegesen jobb, mint a szondás denzitométerekben. A piacon ismert áramlási sűrűségmérők alaphibája ±0,1 kg/m3-től kezdődik.
A fent felsorolt mérési elvek folyadékok és gázok esetében is alkalmazhatók (ha a gyártók rendelkeznek megfelelő lehetőséggel) hasonló abszolút hibával a gáz és a folyadék sűrűségének mérésénél, de mivel a gyakorlatban előforduló gázok sűrűsége hagyományosan 1-2 nagyságrendű. nagyságrendje kisebb, mint a folyadékok sűrűsége, akkor a gyakorlatban nem használnak szondát (hangvillával) és áramlási (érzékelőcsövekkel) sűrűségmérőt a gázra. A gázsűrűséget általában sűrűségmérőkkel mérik, vékony falú, mágneses anyagú hengerrel, amely minden oldalról teljesen belemerül a gázba. Egy ilyen henger vastagsága lényegesen kisebb, mint a folyadékáramlási sűrűségmérők csövének vastagsága, ami lényegesen jobb hibát biztosít. A henger belsejében egy elektronikus önoszcillációs rendszer található üveg formájában, amely vegyülettel van megtöltve, oszcillációs gerjesztőtekerccsel, jelfelvevő tekercsekkel és hőmérséklet-érzékelővel. A rezonanciafrekvenciákat elektronikusan mérik, és a hőmérséklet korrekcióját figyelembe véve gázsűrűséggé alakítják át. A piacon ismert ilyen típusú gázsűrűségmérők alaphibája ±0,1%-os relatív hibától kezdődik (de nem kevesebb, mint ±0,0015 kg/m3 abszolút hiba). Az ilyen típusú gázsűrűségmérők fő alkalmazási területe a földgáz, a kapcsolódó kőolajgáz és egyéb szénhidrogéngázok kereskedelmi elszámolása az ultrahangos áramlásmérőkkel ellátott gázmérő egységeknél.
Külön feladat a gázsűrűségmérőknél a molekulatömeg, a relatív gázsűrűség (normál vagy üzemi körülmények között), vagy a szabványos állapotokra csökkentett gázsűrűség (néha bázisnak vagy normálnak is nevezik) mérése. Erre a problémára az első megoldás a sűrűségmérők használata, amelyek stabilizálják a gázminta nyomását (és néha hőmérsékletét); a sűrűség, a hőmérséklet és a gáznyomás értékeinek mérése és a mért sűrűség standard értékekre állítása számítási képletek segítségével. A második megoldás egy hőszigetelő szekrénybe szerelt gázsűrűség-mérő alkalmazása, ahol a mért gáz nyomását az érzékelő zónában mechanikusan szabályozzák a gáznyomással egy bizonyos referencia gáztartályban (összehasonlító kamra), amelyet a mérőtérrel töltenek meg. mért gáz a sűrűségmérő kezdeti kalibrálásának szakaszában (körülbelül 1,5 ... 10 bar-absz. nyomáson). Maga a gáz ugyanakkor egy vékony csövön keresztül kerül a készülékkel a szekrénybe a bemeneti csővezetékből, és a szekrényből a készülékkel együtt a gyertyához / fáklyához távozik (vagy visszaszivattyúzza a csővezetékbe egy mikropumpa). A sűrűségmérő szekrényében (illetve a referenciakamrában) belüli lassú szezonális hőmérsékletváltozások arányos nyomásváltozást eredményeznek ebben a kamrában (az összenyomhatósági tényező kismértékű korrekciójával). És mivel a gáz nyomása és hőmérséklete az összehasonlító kamrában és az érzékelő (mérőhenger) zónájában egyenlő lesz, a sűrűségmérő érzékelője által mért bármely gáz sűrűségének és a gázsűrűségnek az aránya az összehasonlításban A kamra hőmérséklete bármikor állandó lesz a szekrényen belüli bármilyen stabil hőmérséklet mellett (figyelembe véve a kamrában és az érzékelőzónában a különböző gázkompressziós tényezők kis korrekcióit). Ez lehetővé teszi, hogy a műszert 2 referenciagázzal (pl. metán és nitrogén, földgáz esetén) kalibrálják úgy, hogy ezt a 2 referenciagázt sorba vezetik a műszer bemenetéhez, és megmérik az érzékelő frekvenciáját ezeken a gázokon. Ezt követően a mért szenzorfrekvenciát a kalibrációs adatokhoz interpolálva (standard sűrűségekhez és 2 referenciagáz frekvenciáihoz) a készülék kiszámítja a sűrűségmérőben lévő gáz standard sűrűségét. Egy ilyen típusú jól ismert műszer fő relatív hibája ±0,1%. Ezeket a műszereket általában az őrzési átadásoknál használják a gázáramlási sebességek normál állapotba hozására, a Wobbe-szám kiszámítására az égési folyamatok optimalizálásakor, a termék (pl. hidrogén) tisztaságának elemzésére és a termékek összetételének elemzésére. Gyakran cserélik vagy egészítik ki a drágább, lassabb és nehezebben működtethető kromatográfokat.
A rezgéssűrűségmérők előnyei: mozgó alkatrészek hiánya, a közeg elektromos tulajdonságaival szembeni semlegesség, a mérések nagy pontossága és stabilitása (±0,1…1,0 kg/m3 folyadék esetén), teljesítmény magas és alacsony hőmérsékleten (mínusz 70 és 200 között) °C), nagy statikus nyomás (20 MPa-ig), kis tömeg és méretek, tömörség (átmérő 25 mm), alacsony fogyasztás (0,5-2,5 W).