Hvad er en digital densitetsmåler?
En digital densitetsmåler gør brug af oscillatorrørteknologien til måling af en væskeprøves massefylde eller relaterede værdier. Målingen sker digitalt, hvilket i betydelig grad reducerer operatørens indflydelse. Der kan opnås en nøjagtighed på op til 0,000005 g/cm3 med små prøvevolumener (ca. 3 ml) og korte måletider (under et minut).
Hvordan fungerer en digital densitetsmåler?
Digitale densitetsmålere benytter et hult U-formet glasrør, som sættes til at oscillere. Oscillationsfrekvensen for røret, der er fyldt med prøven, måles. Denne frekvens ændres, når røret er fyldt med prøven: Jo højere masse prøven har, jo lavere er frekvensen. Denne frekvens måles og omregnes til massefylde. Desuden anvender stationære digitale densitetsmålere en indbygget Peltier-termostat til at kontrollere prøvens temperatur.
Få mere at vide med vores interaktive animation
Hvilke instrumenter bruger man til måling af væskers massefylde?
En opløsnings massefylde kan måles manuelt eller digitalt. Du kan finde mere detaljeret information om, hvordan man måler massefylde med pyknometre, hydrometre og digitale densitetsmålere, i vores guide 3 måder at måle massefylde på.
Manuelle metoder som pyknometre og hydrometre bruges ofte til bestemmelse af massefylde og relaterede værdier som relativ massefylde, alkoholprocent, grader Brix, API-grader, Baumé, Plato mv. Selv om disse metoder er nemme at anvende og ganske billige, forudsætter de ekspertise i hvert eneste trin af den manuelle procedure, hvilket ofte påvirker resultaternes nøjagtighed og pålidelighed.
Et pyknometer er et glasbæger med et bestemt rumfang. Det vejes uden prøven (M1), fyldes derefter med prøven og vejes igen (M2). Forskellen mellem M1 og M2 divideret med bægerets rumfang er prøvens massefylde.
Et hydrometer er et glaslegeme, som neddyppes i prøven. Efter et kort stykke tid vil legemet finde sin ligevægt og flyde i en bestemt højde. Jo højere prøvens massefylde er, jo mindre vil hydrometret flyde. Ligevægtshøjden angiver massefylden.
Et massefyldesæt anvendes sammen med en vægt. Et glaslegeme med et bestemt rumfang vejes i luft (M1), sænkes ned i prøven og vejes igen nede i prøven (M2). Forskellen mellem M1 og M2 (opdriften) divideret med glaslegemets rumfang er prøvens massefylde. En særlig holder kan også bruges til at foretage målinger af faste stoffers massefylde ved hjælp af en referencevæske (vand, ætanol eller brugerdefineret).
Digitale densitetsmålere fås som stationære og bærbare instrumenter. De bruger oscillatorrørteknologien til meget præcist at måle massefylden af en prøve på kort tid. Et hult glasrør vibrerer med en bestemt frekvens. Denne frekvens ændres, når røret er fyldt med prøven: Jo højere masse prøven har, jo lavere er frekvensen. Denne frekvens måles og omregnes til massefylde. Desuden anvender stationære digitale densitetsmålere en indbygget Peltier-termostat til at kontrollere prøvens temperatur.
Du kan finde mere information om digitale densitetsmålere og en sammenligning mellem dem og manuelle metoder i vores Sammenligning af forskellige måleteknikker
Hvad er lufts massefylde?
Lufts massefylde er 0,00120 g/cm3 ved 20 °C og et atmosfærisk tryk på 101,325 kPa (dvs. ved havets overflade). Det atmosfærisk tryk ændres med vejrforholdene (lavere tryk, når det regner eller sner) og med højden (lavere tryk over havets overflade). Ved en højde på 440 m over havets overflade er det atmosfæriske tryk (årsgennemsnit) f.eks. kun 96,12 kPa, og den gennemsnitlige massefylde af luft er derfor kun 0,00114 g/cm3 ved 20 °C.
Hvad er vands massefylde?
Vands massefylde er 0,99820 g/cm3 ved 20 °C. Vands massefylde ændrer sig med temperaturen. Den vokser fra 0 °C til 4 °C (hvor den er tæt på 1) og falder derefter, jo højere temperaturen kommer over 4 °C.
Hvor stor prøvevolumen kræver en digital densitetsmåler?
Det typiske rumfang af et U-formet hult glasrør, der benyttes som målecelle i en digital densitetsmåler, er omkring 1 ml. For at imødegå problemer i forbindelse med påfyldning anbefales det imidlertid at bruge en større mængde. Der bruges typisk 3 til 5 ml i en sprøjte for også at fylde dele af drænrøret med prøven.
Hvor lang tid tager det at foretage en måling på en prøve med en digital densitetsmåler?
Det afhænger i høj grad af temperaturforskellen mellem prøven og målecellen og af typen af prøve. Det afhænger også af den ønskede målenøjagtighed. Måletiden ligger typisk i intervallet fra et par sekunder med en bærbar digital densitetsmåler uden temperaturstyring til omkring 2-5 minutter med et stationært instrument med aktiv temperaturstyring.
Hvordan justerer man en digital densitetsmåler?
Densitetsmålere justeres som regel med luft og vand ved en bestemt måletemperatur. Denne temperatur styres med et Peltier-element, som kan nedkøle eller opvarme målecellen til en bestemt temperatur (f.eks. 20 °C). Først måles oscillationsfrekvensen, når målecellen er fyldt med luft. Denne første frekvens angives som lufts massefylde. Derefter fyldes målecellen med vand, og frekvensen af målecellen, når den er fyldt med vand, måles. Denne anden frekvens angives som vands massefylde. Denne to-punktsjustering kan også udføres med vand og en standard eller med to standarder, der dækker forskellige massefyldeintervaller.
Hvilke prøver kan måles med en digital densitetsmåler?
Disse densitetsmålere er oprindeligt udviklet og beregnet til måling af homogene væsker. Men i realiteten måles mange andre prøver også med gode resultater. Hvis prøvens viskositet kan nedbringes til under 36.000 mPa*s ved at opvarme den til pumpetemperatur (f.eks. paraffin), kan målingen endda ske fuldautomatisk ved hjælp af en opvarmet automatiseringsenhed som SC1H eller SC30H. Prøver med højere viskositet kan måles manuelt, hvis de kan fyldes i en sprøjte, uden at der opstår luftlommer, og hvis operatøren derefter kan presse prøven ud ved en kontrolleret hastighed gennem et smalt, ca. 15 cm langt rør. Prøver, som angriber målecellens U-formede glasrør (f.eks. flussyre eller væsker eller masser, som bruges til ætsning af glas), bør ikke måles med denne type densitetsmålere.
Hvordan påvirker viskositeten digital massefyldemåling?
Prøvernes viskositet påvirker den massefylde, der måles med en digital densitetsmåler. Den højere forskydningskraft, der opstår mellem væsken og rørets væg, dæmper oscillationsfrekvensen, hvilket medfører, at der vises en højere massefylde. Moderne digitale densitetsmålere har derfor indbygget viskositetskorrektion, som kompenserer for denne effekt og viser de korrekte resultater.
Ring service 
