The working measurement principle of the tuning fork density meter

The tuning fork density meter measures density by detecting changes in the resonant frequency caused when a liquid flows past a vibrating tuning fork. Combined with temperature compensation to eliminate drift, it delivers highly stable online density and concentration measurements, making it ideal for industries such as petrochemicals, brewing, and food processing.

The working measurement principle of the tuning fork density meter

The tuning fork density meter is designed based on the vibration principle of its components, with its operation primarily involving the vibration and detection of the tuning fork. The sensor of the tuning fork density meter consists of two monolithic tuning fork elements, an excitation piezoelectric element, a pick‑up piezoelectric element, and a temperature sensor. When one of the tuning fork elements is driven to vibrate by the excitation piezoelectric element in response to a voltage signal, the resulting vibration propagates through the medium to the other tuning fork element. The pick‑up piezoelectric element at the end of the second tuning fork detects the oscillation frequency and converts the vibration signal into an electrical output. This process enables the tuning fork density meter to measure the density of the liquid being tested.

The measurement principle of the tuning fork density meter also involves the relationship between the tuning fork’s vibration frequency and the density of the medium. As the medium flows past the tuning fork, changes in the medium’s mass cause shifts in the resonant frequency. By monitoring these frequency variations, the tuning fork density meter can calculate an accurate density value. In addition, the temperature sensor provides temperature compensation to eliminate the effects of system drift, yielding even more precise density measurements.

Tuning fork density meters are widely used in industries such as petrochemicals, brewing, and food processing to measure the density and concentration of liquids. They typically comprise an electronic controller, a sensor, and a display, offering plug‑and‑play, maintenance‑free density measurement solutions.

When a liquid flows past the tuning fork, the vibration changes, inducing a shift in the resonant frequency, which is then processed electronically to determine the liquid’s density. The relationship between vibration frequency and density is expressed as follows:

ρ = K0 + K1T + K2T, where

ρ — liquid density

T — vibration period output by the sensor

K0, K1, K2 — sensor constants calibrated at the factory

Density meters, concentration meters, ultrasonic density meters, acoustic impedance density meters, acoustic attenuation density meters, sound velocity–based density meters, tuning fork density meters, Coriolis force density meters, optical concentration meters, differential pressure density meters, Na22 density/concentration meters, microwave density meters/moisture analyzers, conductivity density meters, and externally mounted density meters—please contact Xi’an Pisonics Information Technology Co., Ltd. Our website: https://www.pisonics.cn; our English website: https://www.pisonics.com/

Contact: Manager Cui; phone: 15902932017; email: info@pisonics.com

Back to news
GOT A QUESTION?

Talk to engineers

Contact us