密度計測量方法及型號介紹.pdf

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目錄

第一章 密度計測量方法介紹... 2

1.1 測量密度... 2

1.2 測量析蠟點[1] 2

1.3 測量傾點[1] 4

1.4 利用關(guān)聯(lián)式計算析蠟點和傾點[1] 4

第二章 DMA密度計型號介紹... 6

2.1 DMA 5000數(shù)字式密度計... 7

2.2 DMA 500數(shù)字式密度計... 8

2.3 DMA 4100數(shù)字式密度計... 10

2.4 DMA 4500數(shù)字式密度計... 11

2.5 DMA M系列... 12

2.5.1 技術(shù)參數(shù)：... 12

2.5.2 特點介紹... 13

第三章 DMAHP 高溫高壓測量模塊... 15

參考文獻... 16

第一章  密度計測量方法介紹

DMA 是第一臺U 形管振蕩法密度測量儀，能在很寬的黏度和溫度范圍內(nèi)給出樣品的高精度密度值。

1.1測量密度

使用DMA密度計可快速準確地測量原油密度。

1.2 測量析蠟點[[1]]

由于密度測量值受粘度影響，所以要進行粘度修正。粘度造成的誤差

其中，k是誤差，kg/m3；file:///C:/DOCUME~1/HELLOS~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image004.gif是粘度，mPa·s

圖 1  20%含蠟原油的密度-溫度曲線

轉(zhuǎn)折點即為析蠟點。但此方法僅適合蠟含量高的情況下，如含蠟量較低則很難找出析蠟點，例如下面的情況：

圖 2  5%含蠟原油的密度-溫度曲線

含蠟量為5%時難以找出析蠟點。

為解決這個問題，作出密度斜率相對溫度的關(guān)系曲線圖，如下圖所示。析蠟點為降溫過程中第一個峰之前的那個溫度。

注：由于實驗過程是降溫過程，圖表的右側(cè)視為前。

圖 3  5%含蠟原油的密度斜率相對溫度的曲線

該方法和CPM方法進行對比，結(jié)果獲得了一致。

表 1 密度計和CPM儀得到的析蠟點對比以及密度計得到的傾點值

1.3測量傾點[1]

傾點即為圖3中，修正粘度線和非修正粘度線的相交處，并處于某個峰之前的那個點，并且從此點開始修正粘度線高過非修正粘度線。

此方法和常規(guī)方法測定的傾點數(shù)據(jù)很接近。

1.4 利用關(guān)聯(lián)式計算析蠟點和傾點[1]

蠟含量和界面溫度（析蠟點、傾點）呈指數(shù)關(guān)系，關(guān)聯(lián)式如下

file:///C:/DOCUME~1/HELLOS~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image016.gif

其中，file:///C:/DOCUME~1/HELLOS~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image018.gif為蠟的溶解度，kg/m3；

也可以寫作

file:///C:/DOCUME~1/HELLOS~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image020.gif

其中，file:///C:/DOCUME~1/HELLOS~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image022.gif蠟的質(zhì)量百分含量，%；

實驗得到的曲線圖如下：

圖 4 含蠟量與析蠟點傾點的關(guān)系曲線

可以設(shè)想，若配制一系列含蠟量的原油，用密度計測量析蠟點和傾點，分別擬合（指數(shù)擬合）出相應(yīng)關(guān)聯(lián)式中的常數(shù)A和B。那么其他含蠟量原油的析蠟點和傾點就可以利用此關(guān)聯(lián)式進行計算，

第二章  DMA密度計型號介紹

奧地利Anton Paar（安東帕）公司于1968年發(fā)明首創(chuàng)的振蕩管原理的數(shù)字式密度計，可快速準確的測量液體密度以及與密度相關(guān)的濃度，廣泛應(yīng)用于石化，制藥，日化，商檢，及飲料等領(lǐng)域。并且新型產(chǎn)品可與電腦打印機及折光儀聯(lián)機，實現(xiàn)更為全面及強大的功能應(yīng)用。

同時安東帕公司還研發(fā)了在線的密度/濃度測量裝置，并廣泛應(yīng)用于全球各大啤酒、飲料、化工及石化行業(yè)的生產(chǎn)線上。

數(shù)字式密度計型號有：

1. DMA35N便攜式密度計 - 適用于：電池工業(yè)，石化，日化等行業(yè)

2. DMA38 - 適用于：石油化工，制藥等行業(yè)

3. DMA4500/RXA170全自動密度計折光率儀 - 適用于：香精香料，日化，煙草等行業(yè)

4 DMA4500 - 適用于：石油，化工，飲料，日用化工等行業(yè)

5 DMA5000 - 適用于：啤酒，血液研究，核工業(yè)等行業(yè)

6. DMA4500M

7. DMA5000M

密度/折光聯(lián)用儀型號有：

DMA4500/RXA156，DMA4500/RXA170 -適用于：香精香料、煙草、航空燃油等行業(yè)

運動粘度/密度計型號：

SVM3000 -適用于石油、化工及高分子等行業(yè)

落球式粘度計型號：

AMVn -適用于油墨、液晶、麥芽等行業(yè)

在線密度/濃度計型號：

DPRn/SPRn/DSRn -適用于飲料、啤酒、化工等行業(yè)

2.1DMA 5000數(shù)字式密度計

圖 5  DMA 5000數(shù)字式密度計

報價：30萬/臺

技術(shù)參數(shù)：

﹡ 測量范圍：0 to 3 g/cm3   
﹡ 準確度： 密度 5 ×10-6 g/cm3   
﹡ 重現(xiàn)性： 密度 1 ×10-6 g/cm 3 ；溫度 0.01 °C   
﹡ 溫度范圍： 0 °C - +90 °C (32 to 194 °F)，可根據(jù)要求提供更大控溫范圍   
﹡ 壓力范圍： 0 - 10 bars (0 to 150 psi)   
﹡ 最少樣品量：Approx. 1 ml   
﹡ 樣品接觸材質(zhì)： PTFE， borosilicate glass   
﹡ 通常樣品測量時間： 30 seconds；使用自動進樣器：10 to 30 per hour

主要特點：

﹡ 內(nèi)置參考測量池（專利技術(shù)）

可避免系統(tǒng)漂移并縮短測量時間，在0－90°C溫度范圍只需進行一次校正

溫度掃描功能，反應(yīng)樣品隨溫度變化特性

﹡ 內(nèi)置恒溫及溫度感應(yīng)器

無需外接控溫裝置，其內(nèi)置溫度感應(yīng)器可校正并溯源到多個國際標準

﹡ 全范圍粘度自動修正

無需配置粘度標準，測試結(jié)果可同時顯示修正值及非修正值

﹡ 強大的軟件功能

所有選項均可通過菜單控制，大屏幕顯示，便于人機對話

提供各種常用濃度轉(zhuǎn)換表

可存貯10種測量方法，100個測量結(jié)果

﹡ 30秒鐘即可測試一個樣品，每小時可測量10－30個樣品

﹡ 內(nèi)置的空氣泵可吹干管路

﹡ 配置兩個RS232接口，可連接電腦、條型碼掃描儀、打印機實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸

﹡ 可連接自動進樣器實現(xiàn)自動進樣

﹡外殼超強防腐且完全密封，可允許儀器在任何實驗條件下使用

2.2 DMA 500數(shù)字式密度計

圖6  DMA 500密度計

具體參數(shù)如下：

表 2  DMA 500密度計參數(shù)表

量程
密度	0 g/cm3 到 3 g/cm3
溫度	15 °C 到 40 °C  (59 °F to 104 °F)
壓力	0 到 3 巴（0 到 43.5 psi）
準確度
密度	0.001 g/cm3
溫度	0.3 °C
可重復(fù)性標準偏差
密度	0.0002 g/cm3
溫度	0.1 °C
其他信息
最少樣品用量	大約 1 mL
預(yù)定義表格和函數(shù)	·                                  酒精含量表    ·                                 糖/麥汁含量表    ·                                  酸/堿對照表    ·                                  API 函數(shù)    ·                 十個可編程自定義函數(shù)
控件	軟鍵、可選鍵盤或條形碼閱讀器
接口	·                                  1 x 藍牙    ·                                  2 x USB    ·                                  1 x 以太網(wǎng)
內(nèi)存	1000 個測量結(jié)果
重量	2.5 kg（5.5 磅）
尺寸（長 x 寬 x 高）	210 mm x 200 mm  x 135 mm（8.3 x 7.9 x 5.3 英寸）
浸液材質(zhì)	PTFE、硼硅玻璃
電源	AC 100 - 240 V，50/60 Hz，1.4 A   DC 12 V，5 A
充電電池類型	鋰離子 7.4 V，2.25 Ah（可選：鋰離子 3.75 V，4.8 Ah
最長離線操作時間	2 小時（使用可選高性能電池時為 6 小時）

(1) 開箱即用

要開始使用 DMA 500 測量，只需打開儀器電源開關(guān)，一切便已準備妥當。用戶界面簡單明了，用戶只需稍作了解即可獨立操作儀器。

(2) 顯示所需的任何測量單位

提供 20 種可自由配置的測量方法，每種方法各有一組由最多2 個測量單位和 1 個溫度組成的測量設(shè)置，可從眾多預(yù)定義的測量單位中選擇符合最重要應(yīng)用需求的測量單位，也可自定義測量單位。

(3) 確保可靠的進樣和完全可跟蹤要獲得正確的測量結(jié)果，在很大程度上依賴于進樣過程中不產(chǎn)生氣泡，DMA 500 可選配的蠕動泵即可確保進樣過程不產(chǎn)生氣泡。您還可以選擇使用針筒手動進樣。FillingCheck™ 功能自動檢測

并記錄進樣錯誤和已裝填樣品中的氣泡并生成警告消息。利用 U-View™ 功能，您可以通過實時攝像頭目視檢查測量單元。測量單元的圖片會隨相應(yīng)的測量數(shù)據(jù)一起保存，日后可隨時調(diào)用此數(shù)據(jù)來檢驗進樣是否正確。此儀器提供樣品標識功能，允許將各種標識數(shù)據(jù)（例如樣品類型、批號、用戶、儀器、位置等）隨測量結(jié)果一起保存和顯示，

從而確保了測量結(jié)果完全可跟蹤。為了快速識別樣品，也可以連接條碼讀取器。DMA 500 針對高粘度樣品的測量提供了附加的安全措施：該儀器的粘度校正功能可以補償可能出現(xiàn)的粘度相關(guān)錯誤。

(4) 無需外接電源，亦可正常工作

電壓波動或斷電對 DMA 500 來說完全不是問題。該儀器可自動切換到電池工作模式，在未外接電源的條件下至多可運行 6 小時。您可以繼續(xù)按照原計劃進行測量，既不會丟失任何數(shù)據(jù)，也不會耽誤時間。

(5) 豐富的通信選項

可以利用可選配的藍牙打印機打印存儲的數(shù)據(jù)，也可通過藍牙或USB 將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到 PC，因而能夠快速而方便地存檔。此外，還可在儀器主機與外部設(shè)備之間非常方便地傳輸固件更新、自定義函數(shù)和儀器備份數(shù)據(jù)。

2.3 DMA 4100數(shù)字式密度計

儀器簡介：

密度測量領(lǐng)域全球領(lǐng)先的奧地利安東帕Anton Paar公司最新推出的DMA4100型密度計特別適用于質(zhì)量控制領(lǐng)域的應(yīng)用。這是一款集頂尖核心技術(shù)，出眾機體設(shè)計，人性化操作設(shè)置與超高性價比于一身的全新質(zhì)控儀器。

日常操作的優(yōu)點：

快速測量－－最快60個樣品/小時；

完全消除樣品粘度的影響而且無需改變儀器設(shè)置；

內(nèi)置帕爾貼溫控裝置確保精確控溫。

技術(shù)參數(shù)：

測量范圍：0-3 g/cm3

密度準確度：0.0001 g/cm3

溫度準確度：0.05°C

密度精度：0.00005g/cm3

溫度精度：0.02°C

測量溫度：0 - 90°C（32 -194°F）

最小樣品量：1ml左右

壓力范圍：1-10bar

電　　源：AC85-260V；48-62HZ

通訊接口：2個RS232接口連接IBM-compatible鍵盤或條形碼閱讀器

主要特點：

方便、簡單的操作

快速、簡便的校正方式（水和空氣）

快速測量（大約30秒/樣品）

密度檢查功能

審計回溯功能

可存儲100個結(jié)果

體積小巧，節(jié)省實驗空間

內(nèi)置帕爾貼控溫

幾乎免維護

2.4 DMA 4500數(shù)字式密度計

技術(shù)參數(shù)：

﹡ 測量范圍：0 to 3 g/cm3

﹡ 準確度：密度5×10-5 g/cm3；溫度 0.03 ℃

﹡ 重現(xiàn)性s. d. 密度 1×10-5 g/cm3；溫度 0.01 ℃

﹡ 溫度范圍：0 ℃ to +90 ℃，可根據(jù)要求提供更大控溫范圍

﹡ 壓力范圍：0 to 10 bars (0 to 150 psi)

﹡ 最少樣品量：Approx.1 ml

﹡ 樣品接觸材質(zhì)： PTFE， borosilicate glass

﹡ 通常樣品測量時間： Approx. 30 seconds；使用自動進樣器： 10 to 30 perhour

主要特點：

﹡ 內(nèi)置參考測量池（專利技術(shù)）

可避免系統(tǒng)漂移并縮短測量時間，在0－90°C溫度范圍只需進行一次校正

﹡ 內(nèi)置恒溫及溫度感應(yīng)器

無需外接控溫裝置，其內(nèi)置溫度感應(yīng)器可校正并溯源到多個國際標準

﹡ 全范圍粘度自動修正

無需配置粘度標準，測試結(jié)果可同時顯示修正值及非修正值

﹡ 強大的軟件功能

所有選項均可通過菜單控制，大屏幕顯示，便于人機對話

提供各種常用濃度轉(zhuǎn)換表

可存貯10種測量方法，100個測量結(jié)果

﹡ 30秒鐘即可測試一個樣品，每小時可測量10－30個樣品

﹡ 內(nèi)置的空氣泵可吹干管路

﹡ 配置兩個RS232接口，可連接電腦、條型碼掃描儀、打印機實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸

﹡ 可連接自動進樣器實現(xiàn)自動進樣

﹡ 外殼超強防腐且完全密封，可允許儀器在任何實驗條件下使用

2.5 DMA M系列

DMA 5000 M是市場上精度最高的密度計，是各種應(yīng)用的理想選擇，可在實驗室中完美地連續(xù)運行。DMA Generation M 密度計提供第一流的數(shù)字密度測量技術(shù)，性能絕對可靠，其在工業(yè)質(zhì)量控制、科研、各類機關(guān)和標準組織中均已獲得廣泛的應(yīng)用。該系列密度計以極具誘惑力的價格提供無與倫比的易用性，確保樣品裝填和測量過程完全透明且完全可跟蹤。

2.5.1 技術(shù)參數(shù)：

表 3  DMA M系列技術(shù)參數(shù)

DMA Generation M	DMA 4100 M	DMA 4500 M	DMA 5000 M
量程	密度：0 g/cm3 到 3 g/cm3   溫度：0 °C 到 90 °C（32 °F 到 194 °F）   壓力：0 到 10 巴（0 到 145 psi）
精度	密度： 0.0001   g/cm3   溫度： 0.05 °C/0.09 °F	密度： 0.00005 g/cm3   溫度： 0.03 °C/0.05 °F	密度： 0.000005 g/cm3   溫度： 0.01 °C/0.02 °F
可重復(fù)性標準偏差	密度：0.00005 g/cm3   溫度： 0.02 °C/0.04 °F	密度：0.00001 g/cm3   溫度：0.01 °C/0.02   °F	密度： 0.000001 g/cm3   溫度： 0.001 °C/0.002 °F
集成表格和函數(shù)	·                                  酒精含量表    ·                                  麥汁/糖含量表    ·                                  API 函數(shù)    ·                                  酸/堿對照表    ·                                  20 個可自由編程的表格/用戶函數(shù)（表格、多項式、公式）
最低樣品量	大約 1 mL
每份樣品的測量時間*	30 秒		40 秒
尺寸（長 x 寬 x 高）	482 x 340 x 231 mm   （19 x 13.4 x 9.1 英寸）
數(shù)據(jù)存儲容量	1000 測量結(jié)果（可選環(huán)狀內(nèi)存）、512 MB SD 卡（可升級至 8 GB）
電源	100 到 240 V 交流電；50 到 60 Hz；50 到 80 VA
重量	22.5 kg（49.6 磅）
接口	·                                  4 x USB    ·                                  2 x S-BUS    ·                                  RS-232    ·                                  CAN    ·                                  VGA    ·                                  以太網(wǎng)
顯示	圖形顯示，6.5 英寸彩色 TFT 觸摸屏 （640 x 480 像素），顯示布局可自定義
浸液材質(zhì)	PTFE、硼硅玻璃

2.5.2 特點介紹

1. 結(jié)果可靠：

快速、可靠、最高精度的測量結(jié)果（最高可達 0.000005 g/cm3）

只需 1 mL 的樣品

針對不同應(yīng)用的預(yù)設(shè)測量方法

集成換算表，方便密度和濃度的測量

提供不同的用戶函數(shù)：表格、多項式和公式

2. FillingCheck™：

檢查樣品裝填錯誤和是否有氣泡

生成和記錄進樣警告

3. U-View™（DMA 4500 M 和 DMA 5000 M）：

顯示振蕩 U 形管測量池和進樣的實況圖像

全尺寸、高清晰的相關(guān)圖像存儲在數(shù)據(jù)存儲器中

這些圖像的后期重放可以保證測量過程完全透明

尤其是在使用自動取樣系統(tǒng)時，U-View™ 和FillingCheck™ 可以監(jiān)控整個測量過程并允許日后檢驗測量結(jié)果。

4. ThermoBalance™：

消除（由于溫度變化或樣品溫度與測量溫度差距較大導(dǎo)致的）溫度引起的所有測量漂移

可在較廣的溫度范圍內(nèi)實現(xiàn)準確而方便的密度測量

一個溫度下只需校正一次

享有專利的參比測量池 (AT399051)

5. 自動粘度校正：

全范圍的粘度范圍

消除粘度引起的密度偏差

無需粘度標準樣修正

6. 完全符合質(zhì)量監(jiān)控標準：

符合 GMP/GLP 和 21CFR Part 11

跟蹤檢查

使用三種用戶級別的密碼保護

數(shù)據(jù)輸出防篡改

不斷更新的顯示

不斷刷新顯示密度、粘度校正密度以及所有計算出的特性

第三章  DMA HP 高溫高壓測量模塊

DMA HP 高溫高壓測量模塊可對壓力高達700bar（10000psi)、溫度高達200 ℃的樣品進行密度測量。連接DMA 4100， DMA 4500或DMA5000密度計，以控制 DMA HP 和讀取測量數(shù)據(jù)。

這是一種易于操作的高溫高壓密度測量方法。只需2毫升的樣品，可在極端條件下進行密度測量。DMA HP通過內(nèi)置的帕爾帖控溫單元進行溫度控制。

連接DMA 4100/4500/5000進行控制和數(shù)據(jù)采集，可對高粘度和/或高熔點/高軟化點的樣品進行測量，如瀝青、松脂或濃縮聚合物溶液。

表 4  DMA HP技術(shù)參數(shù)

測量范圍
密度	0 到 3 g/cm3
溫度	-10 到 +200   °C  (14 到 392°F)
壓力	0 到 700 bar (0 到 10,000 psi)
準確度
密度	0 到 0.0001   g/cm3
溫度	0.05 °C (0.09 °F)
重復(fù)性 s.d.
密度	0 到 0.00001   g/cm3
分辨率
控制單元DMA 4100   M	0.0001 g/cm3
控制單元DMA 4500   M	0.00001 g/cm3
控制單元DMA/DSA 5000   M	0.000001 g/cm3
其他參數(shù)
測量池材質(zhì)	哈氏合金C-276
測量樣品量	大約為2毫升
尺寸/重量	440 x 315 x 220 mm  / 24 kg   (17.3 x 12.4 x 8.7 inches / 52.9   lbs)
電源	AC 100 到 340 V; 50 到 60 Hz，330 VA
進樣連接	外徑為1/8"的金屬管的壓力配件
接口	RS-232 電腦接口   S-BUS 接口,   外部模擬輸入

第四章  選型建議

DMA 500密度計溫度范圍為15 °C 到 40 °C，溫度范圍太窄，不建議購買。

建議購買DMA 4100/ DMA4500/ DMA 5000數(shù)字式密度計，這三種密度計的測溫范圍均為0 °C 到90 °C，壓力為0 – 10bar或1 – 10bar，測量范圍：0-3 g/cm3；若溫度壓力還不能滿足要求，可在這三種密度計上添加DMAHP 高溫高壓測量模塊，可對壓力高達700bar（10000psi)、溫度高達200 ℃的樣品進行密度測量。

參考文獻

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[[1]] Effect of SystemPressure on Restart Conditions of Subsea Pipelines, SPE 115672.

zzlv_08

好資源，謝謝分享~~

dzy2006

了解了不少知識，多謝！！

薛巖

好東東，一定收藏

自在如風

謝謝樓主分享