密度计的简介及原理 密度计是如何工作的

简介

密度计（Density Meter）测量的基本原理是，衡量感光材料曝光和显影后的变黑程度即黑度   

  密度计

。在制版时，感光材料上的溴化银，受到光照作用，显影后还原成金属银，形成一定的阻光度。黑度大的，度高；黑度小的，密度低。带有滤光片的测量计，还可以测量彩色原稿的彩色密度。其测量原理与上述基本原理相近。常用密度计有两种，一种测密度比纯水大的液体密度，叫重表；另一种测密度比纯水小的液体，叫轻表。^[1]

原理

地球的重力将物体拉向地面，但是如果将物体放在液体中，力将会对它产生反方向的用力。 浮力的大小等同于物体排开液体的重力。密度计根据重力和浮力平衡的变化上浮或下沉。   

 

一个功能完好的密度计仅能处于漂浮态，因此浮力向上推的力要比重力向下拉的力稍微大一点。但在平衡的时候，其受的重力大小等于浮力。因为密度计的体积没有发生变化, 其排开水的体积相同。但是，因为其中包含了更多的水而变得更重。 当重力大于浮力时，密度计会下沉。 密度计的重量小于相同体积水的重力，所以密度计重新浮起。密度计的读数是下大上小，当它浸入不同的液体中，体积不变示数发生变化，密度计底部的铁砂或铅粒是用来保持平衡的。测量流体密度的物性分析仪器。与它相似的比重计是测量流体比重的仪器。密度是单位体积物质的质量;比重是液体或固体与水或者气体与空气在规定温度和压力时的密度比。水和空气在一定温度和压力时的密度是已知的，因此，在规定条件下的比重和密度是可以互换的。物质的密度或比重与物质的成分有关，所以常用密度计和比重计来检测如酒精、石油产品、酸碱溶液、煤气和天然气等的品质。密度计还可用于这类产品生产和加工过程的监测和控制。

密度计分类

按照密度计的应用场景不同，可以将密度计分为台式密度计和便携式密度计。按测量的物质形态不同，可以将密度计分为固体密度计、液体密度计和气体密度计。按照工作原理的不同，可以将密度计分为静压式、振动式、浮子式和放射性同位素式等类型的密度计。

测量原理

在制版时，感光材料上的溴化银，受到光照作用，显影后还原成金属银，形成一定的阻光度。黑度大的，密度高;黑度小的，密度低。带有滤光片的测量计，还可以测量彩色原稿的彩色密度。其测量原理与上述基本原理相近。在物理实验中使用的密度计，是一种测量液体密度的仪器。它是根据物体浮在液体中所受的浮力等于重力的原理制造与工作的。密度计是一根粗细不均匀的密封玻璃管，管的下部装有少量密度较大的铅丸或水银。使用时将密度计竖直地放入待测的液体中，待密度计平稳后，从它的刻度处读出待测液体的密度。 

  供应液体密度计

应用

^[1]用于密度计时：可测定各种流体，半流体或混合物的比重。例如：水泥浆、沙浆、矿浆、纸浆以及化工制品、药制品过程中的随机比重。用于浓度计时：可测定溶液或混合物的百分浓度(或配比)。例如：各种溶液、矿浆、泥浆、砂浆、饮料浮选剂等浓度。配合流量计，即可方便计算出干矿物质瞬时质量流量及累计量。

种类

常用的密度计和比重计有浮子式密度计、静压式密度计、振动式密度计和放射性同位素密度计。浮子式密度计它的工作原理是：物体在流体内受到的浮力与流体密度有关，流体密度越大浮力越大。如果规定被测样品的温度（例如规定25℃），则仪器也可以用比重值作为刻度值。这类仪器中较为简单的是目测浮子式玻璃比重计（图1）, 简称玻璃比重计。静压式密度计它的工作原理是：一定高度液柱的静压力与该液体的密度成正比，因此可根据压力测量仪表测出的静压数值来衡量液体的密度。膜盒（见膜片和膜盒）是一种常用的压力测量元件，用它直接测量样品液柱静压的密度计称为膜盒静压式密度计。另一种常用的是单管吹气式密度计(图2)。它以测量气压代替直接测量液柱压力。将吹气管插入被测液体液面以下一定深度，压缩空气通过吹气管不断从管底逸出。此时管内空气的压力便等于那段高度的样品液柱的压力，压力值可换算成密度。振动式密度计它的基本工作原理是：两位奥地利著名科学家Hans.Stabinger和Hans Leopord发现了振荡管密度计的测量原理：物体受激而发生振动时，其振动频率或振幅与物体本身的质量有关，  如果在一个U型的玻璃管内充以一定体积的液体样品，则其振动频率或振幅的变化便反映一定体积的样品液体的质量或密度以及比重。两位科学家后来设计出原型并交由Urich Santner先生以及其公司Anton Paar在 1967年设计了比较早的数字式液体密度计。全自动的液体密度计均基于U型振荡管的原理。放射性同位素密度计仪器内设有放射性同位素辐射源。它的放射性辐射（例如γ射线），在透过一定厚度的被测样品后被射线检测器所接收。一定厚度的样品对射线的吸收量与该样品的密度有关，而射线检测器的信号则与该吸收量有关，因此反映出样品的密度。

分类

实验室型密度计是用在实验室、化验室等对单个试样的密度或浓度进行测量、分析或研究的一类仪器或装置。特点是具有较高的准确度，测定时要求细心操作并且对测量条件和环境要求严格。^[2]密度计的使用场合怎么分类?工业过程型密度计主要是指用于工业流程连续检测与控制流体的密度或浓度的密度计。按照其测量原理可有多种形式，但按照测量方法大体上可分为两类：第一类为手工测量离散样品的离线密度计，即从管路或容器内提取离散样品用于分析测试，是一种静态测量方法;另一类为连续测量管路或容器内流体密度，或是从管路或容器内提取的连续样品的密度并给出输出信号的在线密度计，这类密度多数为间接测量法，如在线振动管液体密度计、电离辐射密度计等。

特点

数字式振动密度计（U型振荡管法)：内置恒温调节装置；需要的样品量少，最少仅需1-2ml；重复性以及再现性优于传统方法；液体的粘度、气泡、均一性可能会对最终结果的正确性有影响，需要专门的方法消除这些影响；需要合适的溶剂，以保证清洗干净。