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Livres blancs

Capteur vibratoire Rheonics: démystifié

L'avantage Rheonics

Les capteurs Rheonics utilisent des résonateurs de torsion équilibrés brevetés.

La température, la pression et les vibrations externes constituent les plus grands défis pour une mesure précise et répétable de la densité et de la viscosité. Les résonateurs de torsion équilibrés Rheonics associés à une électronique et à des algorithmes propriétaires de la génération 3rd permettent à nos capteurs d'être précis, fiables et reproductibles dans les conditions de fonctionnement les plus difficiles.

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Les systèmes de capteurs Rheonics sont les meilleurs de leur catégorie en raison de deux avantages
  • Des résonateurs ultra-stables, construits sur une base de plus de 30 ans d'expérience dans les matériaux, la dynamique des vibrations et la modélisation d'interaction fluide-résonateur qui s'ajoutent aux capteurs les plus robustes, reproductibles et précis de l'industrie.
  • Une électronique sophistiquée et brevetée de la génération 3rd pour piloter nos capteurs et évaluer leur réponse. Une électronique de qualité associée à un modèle informatique complet font de nos unités d’évaluation les solutions les plus rapides et les plus précises du secteur.

Un résonateur est au cœur de chaque capteur Rheonics. Les capteurs Rheonics sont toujours en phase avec les fluides qu'ils mesurent!

Le résonateur vibre dans le fluide; le fluide influence les vibrations du résonateur. En mesurant son effet sur le résonateur, nous pouvons déterminer la densité et la viscosité du fluide.

Résonance de fourche DV
Les résonateurs Rheonics sont influencés par les fluides de deux manières:

Plus le fluide est dense, plus la fréquence de résonance est basse. Un fluide plus dense augmente la charge en masse du résonateur.

chargement en masse (1)

Plus le fluide est visqueux, plus le pic de résonance du capteur est large et large. Le frottement entre le résonateur et le fluide augmente son amortissement.

amortissement visqueux (1)

Les propriétés mesurables du résonateur - sa fréquence de résonance et son amortissement - sont toutes deux influencées par les propriétés du fluide.

L'avantage torsionnel

De nombreux types de capteurs de fluide utilisent des vibrations latérales. Les viscosimètres à fil vibrant, par exemple, reposent sur le déplacement du fil perpendiculairement à son grand axe. Les résonateurs à diapason à flexion ont deux dents qui vibrent comme des poutres en porte-à-faux, avec un mouvement perpendiculaire au plan de symétrie du diapason.

En général, les capteurs qui vibrent latéralement sont plus difficiles à isoler des structures dans lesquelles ils sont montés. Les forces de montage, la masse des structures de montage et même la température peuvent influer de manière imprévisible sur la réponse des résonateurs, et donc sur la répétabilité des mesures.

Les capteurs Rheonics vibrent en torsion. Leurs éléments actifs tournent autour de leurs propres axes, plutôt que de vibrer latéralement. Les capteurs de torsion sont plus faciles à isoler des structures dans lesquelles ils sont montés. Ils sont également moins perturbés par les vibrations ambiantes que les résonateurs latéraux

Forme du résonateur - détermine les mesures

La forme du résonateur détermine la manière dont il réagit au fluide dans lequel il est immergé. Les capteurs de la série SRV de Rheonics sont cylindriques et vibrent parallèlement à leurs propres surfaces. Ils sont principalement influencés par les forces de cisaillement et sont donc relativement insensibles aux effets de la charge en masse. Ils sont utiles pour mesurer la viscosité mais pas la densité.

Tête DV (1)

Les capteurs de la série DV de Rheonics ont des masses d'extrémité aplaties. Des parties de leurs surfaces vibrent parallèlement à elles-mêmes et cisaillent donc le fluide. Ceux-ci contribuent à l’amortissement du résonateur et déterminent sa sensibilité à la viscosité. Les autres parties de la surface vibrent perpendiculairement à elles-mêmes et déplacent donc le fluide. Cela entraîne une charge massique du capteur et détermine sa sensibilité à la densité.

L'avantage du résonateur équilibré

Les capteurs résonants appartiennent à deux autres catégories géométriques: équilibrée et non équilibrée.

Un diapason est un résonateur équilibré typique. Ses deux dents vibrent dans des directions opposées, équilibrant les forces de flexion transmises au montage du capteur.

En comparaison, une seule poutre à vibrations transversales (un «demi-diapason») exerce des forces de réaction importantes sur son montage, ce qui entraîne une perte d'énergie importante par rapport à la géométrie équilibrée du diapason.

Un fil vibrant, en revanche, est un résonateur non équilibré et exerce des efforts importants sur ses structures de montage.

Afin de réduire les effets des conditions de montage sur les résonateurs non équilibrés, leurs ancres doivent être relativement grandes et massives par rapport à la taille de l'élément de détection réel.

résonateur équilibré (1)

Insensible aux conditions de montage

Les capteurs de Rheonics utilisent des résonateurs équilibrés (brevets en instance). La série DV utilise une configuration de diapason en torsion, dans laquelle les deux dents tournent dans des directions opposées. La série SRV utilise un résonateur coaxial breveté unique, dans lequel les deux extrémités du capteur se tordent dans des directions opposées, annulant ainsi les couples de réaction sur leur montage.

Des capteurs précis nécessitent une électronique précise

Les systèmes de détection de fluide Rheonics reposent sur une technologie brevetée qui permet l'utilisation d'une seule plate-forme électronique - l'unité d'évaluation - pour tous nos produits de détection.

L'unité d'évaluation a pour tâche principale de piloter et d'interroger le capteur résonant afin de déterminer sa fréquence de résonance et son amortissement. Une fois ces deux grandeurs déterminées, il est nécessaire de recourir à un ensemble sophistiqué d'algorithmes pour convertir ces mesures en valeurs de densité et de viscosité.

Notre plate-forme électronique repose sur la méthode de déphasage consistant à évaluer la fréquence de résonance et l’amortissement du capteur résonnant, associée à la technologie brevetée de boucle à verrouillage de phase gated de Rheonics.

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