簡(jiǎn)介：

本文章將帶你深入了解密度測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)，你將了解到：密度的物理性質(zhì)，其常用單位，以及什么是標(biāo)準(zhǔn)密度，什么是比密度。此外還介紹了密度的常用測(cè)量方法和這些常用測(cè)量方法的比較，必須注意的是，當(dāng)查找氣體的密度時(shí)，壓強(qiáng)是氣體密度的主要決定因素，而液體的密度主要取決于溫度。

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什么是密度？

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標(biāo)準(zhǔn)密度與相對(duì)密度

酒精：

1973年發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)OIML R 22“國際酒精濃度表”（http://www.oiml.org/en）

糖：

標(biāo)準(zhǔn)ICUMSA“密度測(cè)定法和表：蔗糖-官方；葡萄糖，果糖和轉(zhuǎn)化糖– ICUMSA官方方法

SPS—4，日期為1998年（http://www.icumsa.org）

水：

PTB公布的Wagenbreth, H. Blanke,W.1968撰寫的“國際單位制中的水密度和國際實(shí)用溫度度”；以及Bettin H. Blanke W.：“引入1990年國際溫度標(biāo)度后，水的密度隨溫度的變化而變化“

氣體：

NIST數(shù)據(jù)庫“ NIST參考流體熱力學(xué)和傳輸特性數(shù)據(jù)庫”（http://www.nist.gov）

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物質(zhì)密度信息的用途：

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精確測(cè)量物質(zhì)密度的方法：

確定物質(zhì)密度的設(shè)備和測(cè)量方法有許多種。目前相對(duì)先進(jìn)的測(cè)量方法是使用MEMS芯片，利用諧振器測(cè)量物質(zhì)的密度。與此同時(shí)，許多較舊的測(cè)量方法，例如氣量計(jì)（Areometers），比重瓶（Pycnometers）和浮力法（buoyancy）等也仍在使用。

（1）氣量計(jì)（Areometers）：

如圖為氣量計(jì)的模型，氣量計(jì)常用于液體密度的測(cè)量，將這些玻璃浮標(biāo)放置在液體中并沉入水中，直到測(cè)試液體的浮力與氣量計(jì)的重量達(dá)到平衡為止。根據(jù)阿基米德原理，可以從浮子的浸入深度得出液體的密度。

（2）比重瓶（Pycnometers）：

比重瓶可以用來測(cè)量固體粉末、液體和微粒的密度， 它通過簡(jiǎn)單的稱重可測(cè)得液體的密度和容積所定義的體積。測(cè)量步驟和原理如下：

1.測(cè)量比重瓶空杯時(shí)的質(zhì)量m1。

2. 測(cè)量比重瓶盛滿水時(shí)的質(zhì)量m2。

3. 測(cè)量比重瓶盛滿待測(cè)液體時(shí)的質(zhì)量m3

根據(jù)測(cè)得的質(zhì)量m1、m2、m3，得待測(cè)液體密度為：

圖2：比重瓶“1. 帶毛細(xì)血管的塞子, 2. 經(jīng)過磨削處理的活塞, 3. 樣品液“[3]

（3）浮力法（buoyancy）：

借助浮力的原理，也可以通過測(cè)量浮力的大小來測(cè)量密度。將沉沒體浸入待測(cè)液體中，并使用天平測(cè)量其浮力。通過將浮力與沉沒的體積可以計(jì)算出液體的密度。

（4）微機(jī)電處理芯片(MEMS Chip)

Ω芯片是一個(gè)諧振密度計(jì)。在這種方法中，諧振器與各種接觸液體同時(shí)保持一致的動(dòng)作，由于振動(dòng)頻率取決于液體的密度。通過測(cè)量諧振器的振動(dòng)頻率，可以得到待測(cè)液體的密度。

圖5：HK-Truedyne DLO-M1 液體密度傳感器

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上述密度測(cè)量方法比較

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