Sound Velocity Concentration Meter

PISONICS  |  Xi’an Pisonics

PS7020 Series

Ultrasonic Sound‑Velocity Concentration/Density Meter

Concentration by Sound Velocity · ±0.0005 g/cm³ High‑Precision Measurement · Unaffected by Color, Bubbles, or Vibration

Product Overview  Product Overview

PS7020 Series Ultrasonic Sound‑Velocity Concentration/Density Meter is a new-generation ultrasonic concentration and density instrument launched by Xi’an Pisonics Information Technology Co., Ltd. (PISONICS) for high‑precision process control applications in industries such as chemicals, petrochemicals, brewing, food and beverage, and mechanical manufacturing.

The instrument calculates the sound velocity by measuring the time it takes for an ultrasonic wave to propagate through a liquid, then uses temperature compensation and an extensive library of calibration curves to determine the medium’s concentration and density in real time. Leveraging the physical principles of the sound‑velocity method, the PS7020 is completely immune to interference from liquid color, transparency, electrical conductivity, vibration, noise, and flow rate, and incorporates proprietary high‑frequency acoustic technology to deliver stable performance even in bubbly conditions. With accuracy rated at ±0.0005 g/cm³/0.5‰, the PS7020 has become the preferred choice for many chemical, brewing, and precision‑process customers, replacing traditional manual testing, refractometers, and tuning‑fork instruments.

Measurement Principle  How It Works

At a constant temperature, the speed of an ultrasonic wave in a liquid corresponds one‑to‑one with the liquid’s concentration (or density). This forms the simplest and most reliable physical basis for sound‑velocity measurement.

The PS7020 sensor features a built‑in transmitter and receiver with a fixed spacing. The transmitter emits ultrasonic pulses at a specific frequency, the receiver records the arrival time of each pulse, and the host unit computes the sound velocity accordingly. Meanwhile, a temperature sensor measures the medium’s temperature with 0.01°C accuracy, and the host calls upon its internal three‑dimensional concentration‑sound velocity‑temperature calibration curves to calculate the current concentration and density of the liquid.

Concentration–Sound Velocity Relationship Curve  Concentration vs Sound Velocity

Within a given concentration range, the speed of an ultrasonic wave in a medium is a function of both concentration and temperature. The chart below illustrates the relationship between concentration and sound velocity at different temperatures—under the same conditions, higher concentrations generally correspond to faster sound velocities (though some media behave oppositely, the monotonic correlation still holds); at the same concentration, varying temperatures result in different sound velocities. The PS7020’s extensive library of calibration curves and temperature‑compensation algorithms ensure measurement accuracy and stability across all operating conditions.

Core Technical Advantages  Core Advantages

PS7000 Series: Principle Comparison & Selection Guide  Choose the Right Series

Pisonics’ PS7000 Series offers four ultrasonic measurement principles—acoustic impedance, acoustic attenuation, sound velocity, and sonar frequency modulation—to suit diverse application scenarios. Among these:

✦ Selection Advice: If your process medium is a clean, homogeneous liquid (chemical solutions, syrups, alcoholic beverages, cleaning fluids, electrolytes, etc.) and you demand stringent accuracy, the PS7020 is the top choice; for solid–liquid two‑phase slurries, prioritize the PS7000; and for retrofitting aging pipelines or non‑intrusive installation in explosion‑proof zones, opt for the PS7010.

Typical Application Scenarios  Typical Applications

• Chemicals and Petrochemicals—concentration monitoring in wet sulfuric acid processes, AD‑BLUE/urea/formaldehyde synthesis, chlor‑alkali brine purification, titanium dioxide post‑processing, solvent recovery (distillation), phase‑interface detection, gas scrubber monitoring, phosgene washing, caprolactam processing
• Brewing, Food, and Beverage—wort concentration (filtration tanks/wort filters/boiling kettles), intelligent blending, automated distillation cutoff, wine extract and alcohol content, Brix sugar content (beverages/juices), dry matter monitoring in dairy products, CIP process identification, coffee/tea extract levels
• Machinery and Surface Treatment—PCB cleaning fluid concentration, texture tank/etching tank concentration control, coolant/cutting fluid/antifreeze concentration, emulsion monitoring, quenching/anti‑corrosion fluid concentration, fuel additive testing
• Other High‑Value Applications—crystallization process monitoring, pickling tank/alkali solution concentration measurement, KOH monitoring in electrolysis cells, copper ore H₂SO₄ measurement, potassium chloride flotation, aircraft deicing fluid, carbon capture processes, thermal dissolution processes

Three Installation Methods to Adapt to Diverse Processes  Installation Options

• Flanged Installation: Standard DIN/ANSI flange connections, DN25/DN50 options for horizontal or vertical mounting, ideal for mainstream chemical pipelines.
• Quick‑Connect Clamp: 3A/SMS/DIN sanitary clamp interfaces, tool‑free assembly and disassembly, compliant with CIP/SIP cleaning standards in the food, brewing, and pharmaceutical industries.
• Insertion Type (Clamp Lock): Inserted into pipes or tanks via a pressure‑resistant seat, suitable for large‑diameter pipelines, online tank monitoring, and on‑site retrofit projects.

Technical Parameters at a Glance  Technical Specifications

Precision Beyond Limits

※ For special measurement ranges, high‑temperature/high‑pressure customization, sensors made from special materials, or detailed selection guidance, please contact Pisonics’ technical engineers in Xi’an.