浅谈U形振动管法与密度计法的比较

浅谈U形振动管法与密度计法的比较
摘要：密度是石油产品最常用、最简单的物理性能指标。

根据石油产品的密度，在某种程度上可能判断油品的大概质量。

主要用于换算数量、交货验收的计量和质量控制。

本文
介绍两种方法U形振动管法（采用DMA4100自动密度仪）和
密度计法的操作、影响因素及结果分析。

阐述了U形振动管
法（采用DMA4100自动密度仪）是测定结果准确可靠、高效
的石油产品密度分析仪器，适合于销售企业化验室应用。

关键词：仪器性能影响因素
引言
石油密度的测定在销售企业具有重要意义，在销售企业的日常收发油作业中，对油品密度进行实时、准确的测量，是
保证油品交接准确性的关键，密度的测定最主要是用于计量。

石油产品的计量都是先测石油产品的体积和密度，再计算石
油产品的质量。

目前我们测定液体石油产品密度的方法主要
应用GB/T1884-2000《原油和液体石油产品密度实验室测定
法（密度计法）》。

分析中采用目视法，存在人为和偶然误
差的可能性。

而SH/T0604-2000《原油和石油产品密度测定
法（U形振动管法）》可采用DMA4100自动密度仪测定油品
密度，与GB/T1884-2000《原油和液体石油产品密度实验室
测定法（密度计法）》比较，DMA4100自动密度仪具有用样
量少，测定速度快，测定结果精度高，结果重复性好的特点。

完全满足GB/T1884-2000《原油和液体石油产品密度实验室
测定法（密度计法）》测定的重复性及再现性要求。

1. 实验部分
1.1 仪器及器具
（1）U形振动管法：采用DMA4100自动密度仪，奥地利
安东帕公司生产，玻璃注射器。

（2）密度计法：量筒（1000mL）、密度计（SY-05）、温度计（-1～38）℃、恒温浴。

1.2 DMA4100自动密度仪的测定方法及原理
（1）引用标准：SH/T0604-2000《原油和石油产品密度测定法（U形振动管法）》。

（2）DMA4100自动密度仪分析原理：DMA4100自动密度
仪是奥地利安东帕公司生产的数字式密度仪，它采用了U型
振动管技术。

空心的U型管在电磁波的作用下进行振动，振
动频率取决于U型管中试样的密度，用空气和纯水作为标准
来标定仪器，通过测量空气、纯水和液体的振动频率则可以
测量液体的密度。

（3）方法概要：用注射器吸取试样(1～2mL),待注射器中的气泡排除干净后,插入到测量室入口,推动注射器塞子将试
样注满测量室，保持注射器不动,按“开始”键，等待40秒，听到声音信号即表示测量完成,所需分析的试样均完成分析后，先后用汽油、无水乙醇将测量室清洗干净，用空气泵吹干。

1.3 密度计法的测定方法及原理
（1）引用标准：GB/T1884-2000《原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）》。

（2）密度计法原理:采用阿基米德定律。

使试样处于规定温度，将其倒入温度大致相同的密度计量筒中，将合适的密
度计放入已调好温度的试样中，让它静止。

当温度达到平衡后，读取密度计刻度读数和试样温度。

用石油计量表把观察
到的密度计读数换算成标准密度。

如果需要，将密度计量筒
及内装的试样一起放在恒温浴中，以避免在测定期间温度变
动太大。

（3）方法概要：在试验温度下把试样转移到温度稳定、
清洁的密度计量筒中，除去气泡，把装有试样的量筒垂直放
在没有空气流动的地方，并用合适的温度计或搅拌棒搅拌试样，使整个量筒中试样的密度和温度达到均匀。

记录试样温度，取出温度计或搅拌棒，把合适的密度计放入试样中，达
到平衡时放开，让密度计自由地漂浮，要注意避免弄湿液面
以上的干管。

把密度计按到平衡点以下1mm或2mm，并让它
回到平衡位置，观察弯月面形状，读取密度计读数并记录。

2. 影响因素及注意事项
2.1 DMA4100自动密度仪的影响因素及注意事项
（1）分析一次密度只需1～2mL试样，吸取试样要有代表性。

（2）用空气和水作为标准来标定仪器，（如果是水，密度：0.9982，空气密度：0.0012，最大密度偏移
0.00010g/m3，温度：+20.00℃）。

（3）清洗的溶剂一般用汽油、无水乙醇等，冲洗时将注
射器的活塞反复推进、抽出几次，清洗后吹干，通过测试空
气的密度来判断是否清洗干净。

（4）不要将试样瓶开口放置，防止试样中含过多溶解氧。

进样过程中一定要将气泡排除干净，否则会使分析结果严重
偏小。

（5）选择的测量温度必须保证所分析的试样有足够的流
动性。

试样温度接近测量温度可以缩短样品分析时间，减少
试样在振动管内的停留时间，尤其是对于原油和蜡油等不透
明的油品，可以大大提高分析速度。

2.2 密度计法的影响因素及注意事项
（1）所使用的密度计和温度计必须定期检定，测得的视密度和温度必须经过校正值修正，然后再计算标准密度。

（2）密度计在使用前应擦拭干净，擦拭后不要在握刻线部分。

切勿横着拿取密度计细管一端，以防密度计折断。

（3）量筒应由透明玻璃、塑料或金属制成，其内径至少比密度计扩大部分的外径大25mm,以免密度计与量筒内壁擦碰，影响测定的准确度。

同样，其高度应使密度计在试样中漂浮时，密度计底部与量筒底部的间距至少25 mm。

（4）试样倒入量筒时，应沿着量筒壁倾入，防止溅洒和避免生成气泡。

如果试样表面有气泡，应用滤纸消除，否则会影响密度计的读数。

（5）估计试样的密度值，选择合适的密度计进行测定。

将密度计浸入试样时需要轻轻放入，不能与量筒贴壁，还要防止密度计一下子沉到量筒底部碰破密度计。

（6）把合适的密度计放入试样中，在达到平衡位置时放开，让密度计自由漂浮，要注意避免弄湿液面以上的干管。

因为干管上如黏附着试样会影响测定结果。

（7）石油产品的密度与温度有关，因此要注意测定时的温度恒定。

如果使用恒温浴，要求恒温浴能保持在试验温度
±0.25℃以内。

恒温浴的尺寸大小要能容纳量筒，并使恒温
浴的液面高于量筒中的试样液面；如果不使用恒温浴，装有
试样的量筒应放置在没有空气流动的地方，以确保在测定时
间内温度没有显著的变化。

（8）搅拌试样，读取试样温度。

读取2次温度值变化在
±0.5℃以内，否则需要重新测定。

（9）密度计读数时，要注意密度计必须离开量筒壁，并
静止地漂浮于试样中。

（10）记录密度计读数的同时应记录油温，因为密度随温度的变化而变化。

3. 两种方法比较与数据分析
3.1 DMA4100自动密度仪与密度计法相比较，它操作步骤
简单，不用查表计算结果，没有人为的读数误差，且一次可
以连续作多个试样，可减少操作人员工作量。

提高工作效率。

3.2DMA4100自动密度仪测定结果精度高，其重复性和再
现性均符合GB/T1884-2000的要求。

3.3 DMA4100自动密度仪用样量少，分析时间短，它的用
样量约1～2mL，分析全过程约6～7min,而密度计法，用样量1000 mL，分析时间约10～15 min。

3.4 DMA4100自动密度仪所用的试验器具，只用注射器，而密度计法用的试验器具有：密度计、温度计、量筒需要定
期检定，玻璃器具是易碎器具。

本次试验对进港汽油、柴油采用上述两种方法做的对比试验，从实验结果可
以看到，对于实验中所涉及的两种油品，用DMA4100自动密度仪和密度计法分别
进行密度测试，其结果的差值符合SH/T0604-2000和GB/T1884-2000重复性要求。

表1 车用汽油、柴油标准密度测试数据统计表
4 结论
DMA4100自动密度仪测量油品密度，其重复性和再现性均符合GB/T1884-2000的要求，该仪器操作简单、快速、测量结果准确、可靠，可以代替
GB/T1884-2000密度计法。

DMA4100自动密度仪适合于销售企业化验室应用。

参考文献
[1] SH/T0604-2000《原油和石油产品密度测定法（U形振动管法）》
[2]GB/T1884-2000《原油和液体石油产品密度实验室测定法（密度计法）》
[3]DMA4100自动密度仪操作手册。

1。