虹科气体密度传感器应用：空气和氮气的密度测量
空气和氮气
密度
“露气寒冷，将凝结也。”刚过了秋分，再有几天便是寒露了，古人的二十四节气放于今天也是恰如其分。天气转凉，注意添衣！
想必大家都知道空气和气候的关联，那么怎么样能精准测得空气和占空气约78%的氮气的密度呢？
本次案例中这一系列的快速测试，旨在展示dgf-i1气体密度传感器在运行时所能实现的工作精度。由于空气和氮气具有相似的密度范围，因此测试结果证实了dgf-i1气体密度传感器的性能，达到了预期。
测试对象
氮气（nitrogen） 4.5 干燥的空气
pangas（材料编号6430112） 空气压缩机
空气和氮气的密度测量
测试内容
测试内容
使用气体密度传感器 dgf-i1 来测量密度。上述气体以恒定流速通过传感器一段时间。传感器的记录功能，会每秒记录一次密度、温度、压力和参考密度的读数。
图1：dgf-i1气体密度传感器 hk-truedyne 气体密度传感器的介绍
dgf-i1 密度传感器的直径为 33.5 mm，长度为 63 mm，设计结构紧凑，即使是在狭小的空间内也能轻易的实现集成。该传感器可直接拧入气管或气罐，采用一体式连接； 过滤器可防止污染。读数通过 rs485 接口传输到上级系统。响应时间只有5s，可实现实时测量。
可以测量的介质（但不止）：
氢气 (h2) • 氦气 (he) • 氮气 (n2) • 氧气 (o2) • 二氧化碳 (co2) • 氩气 (ar)
空气和氮气的密度测量
测试装置
图 2 – 气体混合器的设计|①供气端 ②热质量流量控制器 (mfc)③静态混合器④密度传感器：truedyne dgf-i1
图2为测试装置。通过五个并联的热质量流量控制器 (mfc)，可让各种纯净气体交替流过传感器。在传感器的侧面开口处安装排气装置，有利于外壳中的气体交换，从而优化反应时间。空气和氮气的密度测量
测试结果
数据采样
为了更好地评估测量结果，我们进行了数据采样——每种介质在稳定状态100 个测量点，并计算密度、压力、温度和参考密度（t = 0 °c，p = 1.01325 bar abs）的平均值。
图 3 显示了测量值的反应时间和稳定性；dgf-i1 输出的参考密度以及在 0 °c 和 1.01325 bar 绝对压力下计算的参考密度。
表1：平均值和参考密度的计算图3： 空气和 n2 的测量结果|①参考密度air – 干燥空气②参考密度n2 – 氮气ⓐ数据提取表aⓑ数据提取表b
参考密度分布
图 4 和图 5为测量参考密度的频率分布图，直观显示了气体密度传感器的可重复性能。其中读数使用与平均值计算相同的读数；两种介质的等级宽度定义为 0.001 kg/m³。
图4：参考密度分布-干燥空气 图5：参考密度分布-氮气
空气和氮气的密度测量
图 3 中标记的字段 a 和 b，为表 2（5—15s）和表3（160—170s）的原始数据的来源。
表 2：空气和氮气的测量结果– 5—15秒 表3：空气和氮气的测量结果– 160—170秒
结论
从测量结果和计算结果可以看出，dgf气体密度传感器测量结果精准稳定，反应时间短，实现了实时测量，证实了 dgf-i1气体密度传感器的性能，达到了期望。
关于我们
依附于我们十多年的客户积累和方案提供经验，我们与全球领先的微型传感器系统供应商truedyne sensor公司展开了合作，为客户提供全球先进的定性和定量液体测量方案（如密度或粘度测量），我们以产品最高的性能参数为基础，与专业的技术知识相结合，致力于更加精确简单的测量，为客户提供创新、先进的微型高精度传感器和满意的服务。
不管是小巧玲珑、细致入微的粘度/密度传感器；还是技术领先，实时精准的激光测距传感器都是人们更科学、更明亮的眼睛。我们会持续更新相关案例、配套设施及解决方案，欢迎大家一起关注学习~
end
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