概述

密度測(cè)定是原材料和成品的一個(gè)重要質(zhì)量參數(shù)。有很多技術(shù)均可實(shí)現(xiàn)固體、粘性和液體材料的準(zhǔn)確密度測(cè)定，如金屬、塑料、化學(xué)品、潤滑劑和食品。

質(zhì)量控制

密度的變化表明存在原材料變化，可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品的功能或質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。 原材料密度測(cè)定可用于確認(rèn)材料的純度。如果一種物質(zhì)參雜了更廉價(jià)的替代品，則復(fù)合材料的測(cè)量密度將與純正物質(zhì)不同。

密度可用于確保同質(zhì)性。 如果生產(chǎn)的零件不是同質(zhì)的，強(qiáng)度和抗裂性等關(guān)鍵性能屬性則可能受影響。例如，如果內(nèi)部存在一個(gè)很小的氣泡，則在受壓之后有可能導(dǎo)致零件發(fā)生故障。 零件隨機(jī)采樣是一種簡(jiǎn)單且成本高效的持續(xù)監(jiān)測(cè)質(zhì)量的方式。

準(zhǔn)確稱量的重要性

實(shí)驗(yàn)室常用的重量法密度測(cè)定有浮力法、位移法和比重瓶法。

常用的浮力法使用的是阿基米德原理：浸入流體內(nèi)的物體所損耗的重量等于其取代的流體的重量。這個(gè)古老的原理起源于公元前約200年，到現(xiàn)在仍然用于以重量法測(cè)定密度。 因此，準(zhǔn)確的密度測(cè)定很大程度上取決于準(zhǔn)確的重量值。

測(cè)試流程

浮力法 – 實(shí)踐中的阿基米德原理

阿基米德原理指出，部分或完全沉浸在流體中的物體會(huì)受到向上的浮力。 這種浮力的大小等于該物體取代的流體的重量。

首先在空氣(A)中稱量固體，然后在已知密度的輔助液體(B)中稱量。 固體的密度ρ可以按照以下方式計(jì)算：
ρ        = 樣品的密度
A        = 樣品在空氣中的質(zhì)量
B        = 樣品在輔助液體中的質(zhì)量
ρ0       = 輔助液體的密度
ρL       = 空氣密度
必須考慮液體的溫度，因?yàn)槊俊鉉可能會(huì)導(dǎo)致0.001到0.1數(shù)量級(jí)的密度變化，這種影響會(huì)在結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后第三位看到。