液體密度計(jì)的測(cè)量原理
發(fā)布日期：2022-05-12 瀏覽次數(shù)：1846
液體密度計(jì)，顧名思義，就是用來(lái)測(cè)量液體密度的儀器。
1.測(cè)量原理
根據(jù)初中所學(xué)我們就知道，我們通過(guò)測(cè)量液體的質(zhì)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(jì)，本文我們稱(chēng)這種原理為原理一。其實(shí)很多儀器的底層原理就是我們常見(jiàn)的基礎(chǔ)原理或者適當(dāng)?shù)耐茖?dǎo)原理。這里所要介紹的液體密度計(jì)并不是基于此原理，而是基于阿基米德原理，即浮力定理（對(duì)于浸沒(méi)在溶液中的物體，其受到的浮力等于其排開(kāi)液體的重力），本文中我們稱(chēng)此種原理為原理二，上圖即為基于原理二研發(fā)的液體密度計(jì)。
其實(shí)我們可以思考其中的道理，從儀器測(cè)量的角度出發(fā)，如果采取原理一，我們需要一個(gè)有刻度或者測(cè)量深度的裝置獲取溶液體積，讀取刻度會(huì)造成比較大的測(cè)量誤差，而測(cè)量深度的裝置又加大了儀器的復(fù)雜程度，當(dāng)然基于這個(gè)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(guò)觀測(cè)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(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，因此以此開(kāi)發(fā)的儀器占據(jù)主流。
2.應(yīng)用擴(kuò)展
其實(shí)很多時(shí)候，我們可以用特定功能的儀器測(cè)量其他指標(biāo)，比如這款液體密度計(jì)就在固體孔隙度的測(cè)量上有廣泛應(yīng)用。
從微觀角度，沒(méi)有實(shí)心的固體，在導(dǎo)水材料領(lǐng)域，孔隙度是一個(gè)重要的測(cè)量指標(biāo)，利用液體密度計(jì)就是其中的一種測(cè)量方法。首先固體內(nèi)部的空隙可以分為兩種，分別是開(kāi)氣孔（與外界接觸的孔或者貫通孔）和閉氣孔（固體內(nèi)部的孔），因此測(cè)量指標(biāo)就對(duì)應(yīng)顯氣孔率和閉氣孔率。測(cè)量方法如下：
對(duì)要測(cè)量的固體稱(chēng)重,質(zhì)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(tài)下通過(guò)靜力天平稱(chēng)取其表觀質(zhì)量m1。表觀質(zhì)量為飽和浸液的試樣在浸液中稱(chēng)得的質(zhì)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(chēng)量試樣的質(zhì)量m2。結(jié)合物體的密度通過(guò)相關(guān)公式就可以得到物體的孔隙度指標(biāo)，在這里不過(guò)多敘述，只是希望能有些許拋磚引玉的作用。
