液體密度計的測量原理
發布日期：2022-05-12 瀏覽次數：3055
液體密度計，顧名思義，就是用來測量液體密度的儀器。
1.測量原理
根據初中所學我們就知道，我們通過測量液體的質量和體積就可以得到液體的密度，并且可以由此衍生出一種密度計，本文我們稱這種原理為原理一。其實很多儀器的底層原理就是我們常見的基礎原理或者適當的推導原理。這里所要介紹的液體密度計并不是基于此原理，而是基于阿基米德原理，即浮力定理（對于浸沒在溶液中的物體，其受到的浮力等于其排開液體的重力），本文中我們稱此種原理為原理二，上圖即為基于原理二研發的液體密度計。
其實我們可以思考其中的道理，從儀器測量的角度出發，如果采取原理一，我們需要一個有刻度或者測量深度的裝置獲取溶液體積，讀取刻度會造成比較大的測量誤差，而測量深度的裝置又加大了儀器的復雜程度，當然基于這個原理也可能有其他的方案；如果基于原理二，我們只需要把體積已知的物體*浸入溶液，通過觀測物體前后“重力”的差值就得知了物體所受的浮力，從而算出溶液密度。
相比較而言，原理二存在精度高、裝置簡單的優點，因此以此開發的儀器占據主流。
2.應用擴展
其實很多時候，我們可以用特定功能的儀器測量其他指標，比如這款液體密度計就在固體孔隙度的測量上有廣泛應用。
從微觀角度，沒有實心的固體，在導水材料領域，孔隙度是一個重要的測量指標，利用液體密度計就是其中的一種測量方法。首先固體內部的空隙可以分為兩種，分別是開氣孔（與外界接觸的孔或者貫通孔）和閉氣孔（固體內部的孔），因此測量指標就對應顯氣孔率和閉氣孔率。測量方法如下：
對要測量的固體稱重,質量為m0，將固體吊于干凈的燒杯中,再向燒杯中加入蒸餾水,直至其懸于水中。在此狀態下通過靜力天平稱取其表觀質量m1。表觀質量為飽和浸液的試樣在浸液中稱得的質量。將飽和試樣取出，用飽和了浸液的毛巾小心地拭去其表面的蒸餾水(注意不能將孔隙中的水分吸出)，立刻稱量試樣的質量m2。結合物體的密度通過相關公式就可以得到物體的孔隙度指標，在這里不過多敘述，只是希望能有些許拋磚引玉的作用。
