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密度計(jì)的簡介及原理
閱讀：2498 發(fā)布時(shí)間：2018-1-24
簡介
密度計(jì)（DensityMeter）測量的基本原理是，衡量感光材料曝光和顯影后的變黑程度即黑度
密度計(jì)
。在制版時(shí)，感光材料上的溴化銀，受到光照作用，顯影后還原成金屬銀，形成一定的阻光度。黑度大的，度高；黑度小的，密度低。帶有濾光片的測量計(jì)，還可以測量彩色原稿的彩色密度。其測量原理與上述基本原理相近。常用密度計(jì)有兩種，一種測密度比純水大的液體密度，叫重表；另一種測密度比純水小的液體，叫輕表。[1]
原理
地球的重力將物體拉向地面，但是如果將物體放在液體中，力將會對它產(chǎn)生反方向的用力。浮力的大小等同于物體排開液體的重力。密度計(jì)根據(jù)重力和浮力平衡的變化上浮或下沉。
一個(gè)功能完好的密度計(jì)僅能處于漂浮態(tài)，因此浮力向上推的力要比重力向下拉的力稍微大一點(diǎn)。但在平衡的時(shí)候，其受的重力大小等于浮力。因?yàn)槊芏扔?jì)的體積沒有發(fā)生變化,其排開水的體積相同。但是，因?yàn)槠渲邪烁嗟乃兊酶?。?dāng)重力大于浮力時(shí)，密度計(jì)會下沉。密度計(jì)的重量小于相同體積水的重力，所以密度計(jì)重新浮起。密度計(jì)的讀數(shù)是下大上小，當(dāng)它浸入不同的液體中，體積不變示數(shù)發(fā)生變化，密度計(jì)底部的鐵砂或鉛粒是用來保持平衡的。測量流體密度的物性分析儀器。與它相似的比重計(jì)是測量流體比重的儀器。密度是單位體積物質(zhì)的質(zhì)量;比重是液體或固體與水或者氣體與空氣在規(guī)定溫度和壓力時(shí)的密度比。水和空氣在一定溫度和壓力時(shí)的密度是已知的，因此，在規(guī)定條件下的比重和密度是可以互換的。物質(zhì)的密度或比重與物質(zhì)的成分有關(guān)，所以常用密度計(jì)和比重計(jì)來檢測如酒精、石油產(chǎn)品、酸堿溶液、煤氣和天然氣等的品質(zhì)。密度計(jì)還可用于這類產(chǎn)品生產(chǎn)和加工過程的監(jiān)測和控制。
密度計(jì)分類
按照密度計(jì)的應(yīng)用場景不同，可以將密度計(jì)分為臺式密度計(jì)和便攜式密度計(jì)。按測量的物質(zhì)形態(tài)不同，可以將密度計(jì)分為固體密度計(jì)、液體密度計(jì)和氣體密度計(jì)。按照工作原理的不同，可以將密度計(jì)分為靜壓式、振動式、浮子式和放射性同位素式等類型的密度計(jì)。
測量原理
在制版時(shí)，感光材料上的溴化銀，受到光照作用，顯影后還原成金屬銀，形成一定的阻光度。黑度大的，密度高;黑度小的，密度低。帶有濾光片的測量計(jì)，還可以測量彩色原稿的彩色密度。其測量原理與上述基本原理相近。在物理實(shí)驗(yàn)中使用的密度計(jì)，是一種測量液體密度的儀器。它是根據(jù)物體浮在液體中所受的浮力等于重力的原理制造與工作的。密度計(jì)是一根粗細(xì)不均勻的密封玻璃管，管的下部裝有少量密度較大的鉛丸或水銀。使用時(shí)將密度計(jì)豎直地放入待測的液體中，待密度計(jì)平穩(wěn)后，從它的刻度處讀出待測液體的密度。
供應(yīng)液體密度計(jì)
應(yīng)用
[1]用于密度計(jì)時(shí)：可測定各種流體，半流體或混合物的比重。例如：水泥漿、沙漿、礦漿、紙漿以及化工制品、藥制品過程中的隨機(jī)比重。用于濃度計(jì)時(shí)：可測定溶液或混合物的百分濃度(或配比)。例如：各種溶液、礦漿、泥漿、砂漿、飲料浮選劑等濃度。配合流量計(jì)，即可方便計(jì)算出干礦物質(zhì)瞬時(shí)質(zhì)量流量及累計(jì)量。
種類
常用的密度計(jì)和比重計(jì)有浮子式密度計(jì)、靜壓式密度計(jì)、振動式密度計(jì)和放射性同位素密度計(jì)。浮子式密度計(jì)它的工作原理是：物體在流體內(nèi)受到的浮力與流體密度有關(guān)，流體密度越大浮力越大。如果規(guī)定被測樣品的溫度（例如規(guī)定25℃），則儀器也可以用比重值作為刻度值。這類儀器中zui簡單的是目測浮子式玻璃比重計(jì)（圖1）,簡稱玻璃比重計(jì)。靜壓式密度計(jì)它的工作原理是：一定高度液柱的靜壓力與該液體的密度成正比，因此可根據(jù)壓力測量儀表測出的靜壓數(shù)值來衡量液體的密度。膜盒（見膜片和膜盒）是一種常用的壓力測量元件，用它直接測量樣品液柱靜壓的密度計(jì)稱為膜盒靜壓式密度計(jì)。另一種常用的是單管吹氣式密度計(jì)(圖2)。它以測量氣壓代替直接測量液柱壓力。將吹氣管插入被測液體液面以下一定深度，壓縮空氣通過吹氣管不斷從管底逸出。此時(shí)管內(nèi)空氣的壓力便等于那段高度的樣品液柱的壓力，壓力值可換算成密度。振動式密度計(jì)它的基本工作原理是：兩位奧地利科學(xué)家Hans.Stabinger和HansLeopord發(fā)現(xiàn)了振蕩管密度計(jì)的測量原理：物體受激而發(fā)生振動時(shí)，其振動頻率或振幅與物體本身的質(zhì)量有關(guān)， 如果在一個(gè)U型的玻璃管內(nèi)充以一定體積的液體樣品，則其振動頻率或振幅的變化便反映一定體積的樣品液體的質(zhì)量或密度以及比重。兩位科學(xué)家后來設(shè)計(jì)出原型并交由UrichSantner以及其公司AntonPaar在1967年設(shè)計(jì)了zui早的數(shù)字式液體密度計(jì)。全自動的液體密度計(jì)均基于U型振蕩管的原理。放射性同位素密度計(jì)儀器內(nèi)設(shè)有放射性同位素輻射源。它的放射性輻射（例如γ射線），在透過一定厚度的被測樣品后被射線檢測器所接收。一定厚度的樣品對射線的吸收量與該樣品的密度有關(guān)，而射線檢測器的信號則與該吸收量有關(guān)，因此反映出樣品的密度。
分類
實(shí)驗(yàn)室型密度計(jì)是用在實(shí)驗(yàn)室、化驗(yàn)室等對單個(gè)試樣的密度或濃度進(jìn)行測量、分析或研究的一類儀器或裝置。特點(diǎn)是具有較高的準(zhǔn)確度，測定時(shí)要求細(xì)心操作并且對測量條件和環(huán)境要求嚴(yán)格。[2]密度計(jì)的使用場合怎么分類?工業(yè)過程型密度計(jì)主要是指用于工業(yè)流程連續(xù)檢測與控制流體的密度或濃度的密度計(jì)。按照其測量原理可有多種形式，但按照測量方法大體上可分為兩類：*類為手工測量離散樣品的離線密度計(jì)，即從管路或容器內(nèi)提取離散樣品用于分析測試，是一種靜態(tài)測量方法;另一類為連續(xù)測量管路或容器內(nèi)流體密度，或是從管路或容器內(nèi)提取的連續(xù)樣品的密度并給出輸出信號的在線密度計(jì)，這類密度多數(shù)為間接測量法，如在線振動管液體密度計(jì)、電離輻射密度計(jì)等。
特點(diǎn)
數(shù)字式振動密度計(jì)（U型振蕩管法)：內(nèi)置恒溫調(diào)節(jié)裝置；需要的樣品量少，zui少僅需1-2ml；重復(fù)性以及再現(xiàn)性優(yōu)于傳統(tǒng)方法；液體的粘度、氣泡、均一性可能會對zui終結(jié)果的正確性有影響，需要專門的方法消除這些影響；需要合適的溶劑，以保證清洗干凈。