Vibrační hustoměr je zařízení určené k převodu hodnoty hustoty řízeného média na analogový nebo digitální elektrický signál pro přenos do telemetrických systémů.
Jsou známy vibrační průtokové hustoměry, navržené pro řízení hustoty média pohybujícího se v potrubí a ponorné (nebo sondy), pro řízení hustoty média jak v potrubí, tak v nádržích .
Vibrační sondový denzitometr obsahuje elektromechanický oscilační systém, obvykle ve formě ladičky (vidličky), buzený na rezonanční frekvenci pomocí jednoho nebo dvou piezoelektrických měničů. Rezonanční frekvence oscilačního systému závisí na hustotě prostředí obklopujícího ladičku a na tvrdosti kovu vibrační ladičky. Pro kompenzaci tvrdosti kovu elektronika dnešních hustoměrů obvykle měří teplotu snímače a kompenzuje naměřenou hustotu vůči teplotě produktu (ovlivňuje tvrdost kovu). Používá se k měření hustoty kapalin (včetně kalů) a plynů pod tlakem.
In-line vibrační hustoměry kapalin se používají k měření ropy / ropných produktů a jiných kapalných médií (včetně kalů) v potrubí v různých průmyslových odvětvích. Snímač takového hustoměru má jednu nebo 2 trubice snímače vibrující rezonanční frekvencí (uchycené mezi vstupní a výstupní přírubou). U snímačů s přímými trubicemi jsou přírubové trubice obvykle připojeny přes vlnovec (aby snímač mohl volně oscilovat). U snímačů se zakřivenými trubicemi jsou samotné trubice obvykle pevně spojeny se vstupními/výstupními přírubami. V libovolném provedení elektronky vibrují vlivem elektromagnetického budícího systému na rezonanční frekvenci v závislosti na hmotnosti média uvnitř elektronek (v závislosti na hustotě média a vnitřním objemu elektronek (v závislosti na teplotě)) a na mechanické tuhosti systému (v závislosti na teplotě). Podobně jako u sondových hustoměrů je hustota produktu vypočítána elektronikou přístroje z rezonanční frekvence a teploty produktu. Vibrační hustoměry se 2 zakřivenými trubicemi navíc také měří hmotnostní průtok fázovým rozdílem vibrací dvou trubic způsobených Coriolisovou silou. Poměr efektivní hmotnosti kmitajícího produktu k hmotnosti kmitajícího kovu u průtokových hustoměrů je výrazně lepší než u sondových hustoměrů, v důsledku toho je opakovatelnost a chyba průtokových hustoměrů výrazně lepší než u sondových hustoměrů. Základní chyba průtokoměrů známých na trhu začíná od ±0,1 kg/m3.
Výše uvedené principy měření lze použít jak pro kapaliny, tak pro plyny (pokud mají výrobci vhodné možnosti) s podobnými absolutními chybami při měření hustoty plynu a kapaliny, ale protože hustota plynů, se kterými se setkáváme v praxi, je tradičně 1-2 řády nižší než hustota kapalin, pak se v praxi sondové (s ladičkou) a průtokové (se senzorovými trubicemi) hustoměry pro plyn nepoužívají. Hustota plynu se obvykle měří hustoměry s tenkostěnným válcem z magnetického materiálu, který je zcela ponořen do plynu ze všech stran. Tloušťka takového válce je výrazně menší než tloušťka trubice hustoměrů průtoku kapaliny, což poskytuje výrazně lepší chybu. Uvnitř válce je elektronický samooscilační systém v podobě skla naplněného sloučeninou s oscilační budicí cívkou, cívkami pro snímání signálu a teplotním senzorem. Rezonanční frekvence jsou měřeny elektronicky a s přihlédnutím ke korekci na teplotu jsou převedeny na hustotu plynu. Základní chyba tohoto typu plynoměrů známých na trhu začíná od ±0,1 % relativní chyby (ale ne menší než absolutní chyba ±0,0015 kg/m3). Hlavní aplikací tohoto typu plynových hustoměrů je komerční účtování zemního plynu, souvisejících ropných plynů a dalších uhlovodíkových plynů na plynoměrných jednotkách s ultrazvukovými průtokoměry.
Samostatným úkolem plynoměrů je měření molekulové hmotnosti, relativní hustoty plynu (za normálních nebo provozních podmínek) nebo hustoty plynu redukované na standardní podmínky (někdy také nazývané základní nebo normální). Pro tento problém je prvním řešením použití hustoměrů, které stabilizují tlak (a někdy i teplotu) vzorku plynu; měření hodnot hustoty, teploty a tlaku plynu a uvedení naměřené hustoty na standardní hodnoty pomocí výpočtových vzorců. Druhým řešením je použití měřiče hustoty plynu instalovaného v tepelně izolační skříni, kde je tlak měřeného plynu v zóně senzoru mechanicky regulován tlakem plynu v určité nádobě referenčního plynu (srovnávací komoře), naplněné měřený plyn ve fázi počáteční kalibrace hustoměru (při tlaku asi 1,5 ... 10 bar- abs.). Samotný plyn je přitom do skříně se zařízením přiváděn tenkou hadičkou ze vstupního potrubí a po opuštění skříně se zařízením je vypouštěn ke svíčce / svítilně (nebo je čerpán zpět do potrubí pomocí mikropumpa). Pomalé sezónní změny teploty uvnitř skříně hustoměru (resp. v referenční komoře) vedou k proporcionální změně tlaku v této komoře (podléhající malé korekci na faktor stlačitelnosti). A protože tlak a teplota plynu ve srovnávací komoře a v zóně senzoru (měřicí válec) budou stejné, poměr hustoty kteréhokoli konkrétního plynu naměřeného senzorem hustoměru k hustotě plynu ve srovnání komora bude kdykoli konstantní při jakékoli stabilní teplotě uvnitř skříně (s přihlédnutím k malým korekcím pro různé faktory stlačitelnosti plynu v komoře a v zóně senzoru). To umožňuje kalibraci přístroje se 2 referenčními plyny (např. metanem a dusíkem, pro zemní plyn) přivedením těchto 2 referenčních plynů v sérii do vstupu přístroje a měřením frekvence čidla na těchto plynech. Poté, interpolací naměřené frekvence senzoru na kalibrační data (pro standardní hustoty a frekvence pro 2 referenční plyny), přístroj vypočítá standardní hustotu plynu v hustoměru. Hlavní relativní chyba známého přístroje tohoto typu je ±0,1 %. Tyto přístroje se běžně používají při přepravě do úschovy k uvedení průtoku plynu do normálních podmínek, k výpočtu Wobbeho čísla při optimalizaci spalovacích procesů, k analýze čistoty produktu (např. vodíku) ak analýze složení produktů. Často se mění nebo doplňuje dražší, pomalejší a obtížněji ovladatelný chromatograf.
Výhody hustoměrů vibrací: absence pohyblivých částí, neutralita k elektrickým vlastnostem média, vysoká přesnost a stabilita měření (±0,1…1,0 kg/m3 pro kapalinu), výkon při vysokých a nízkých teplotách (od minus 70 do 200 °C), vysoké statické tlaky (až 20 MPa), malá hmotnost a rozměry, kompaktnost (průměr 25 mm), nízká spotřeba (0,5-2,5 W).