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[!--downpath--]密度计
物体的重力将物体拉向地面,但如果将物体放置在液体中,称为浮力的力会产生相反方向的力。 浮力的大小等于物体排开的液体的重量,或者它排开的水的重量。
密度计根据重力和浮力平衡的变化而漂浮或下沉。 功能齐全的密度计只能漂浮,因此向上推的浮力略大于向下拉的重力。
因为密度计的体积没有改变,所以它排出的水的体积是相同的*。 然而,由于含有更多的水,它变得更重。 当重力大于浮力时,密度计就会下沉。 密度计的重量小于相同体积的水,因此密度计会重新漂浮。 密度计的读数底部较大,顶部较小。 当它浸入不同的液体中时,体积不发生变化,而读数发生变化。 密度计底部的铁砂或铅粒是用来保持平衡的!
密度计读数底部较大,顶部较小,因为 P=ρgh。 密度计进入液体越深,压力越大,因此密度计读数底部较大,顶部较小。
2、密度计的种类
常用的密度计和比重计有浮子密度计、静压密度计、振动密度计和放射性同位素密度计。
浮子密度计的工作原理是:流体中物体所受到的浮力与流体的密度有关。 流体的密度越大,浮力越大。
静压密度计的工作原理是:一定高度处液柱的静压与液体的密度成正比,比重值可作为刻度值。 这些仪器中最简单的是目视浮子式玻璃比重计,简称玻璃比重计。
隔膜是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隔膜静压密度计。
另一种常用的是单管气吹密度计。 它测量气压而不是直接测量液柱压力。 将吹气管插入被测液体液面以下一定深度,压缩空气将通过吹气管从管底部不断逸出。 此时管内空气的压力等于该高度处样品液柱的压力,压力值可换算成密度。
两位奥地利科学家汉斯。 汉斯等人发现了振荡管密度计的测量原理:当物体受激振动时密度计的刻度图片,其振动频率或振幅与物体本身的质量有关。
U型振荡管
如果U形玻璃管中充满一定体积的液体样品,其振动频率或振幅的变化将反映一定体积样品液体的质量或密度和比重。 两位科学家后来设计了一个原型机,并将其交给了Urich和他的公司安东帕,安东帕于1967年设计出了最早的数字液体密度计。目前,全自动液体密度计都是基于U形振荡管的原理。
放射性同位素密度计仪器配有放射性同位素辐射源。 其放射性辐射(如伽马射线)穿过一定厚度的被测样品后被辐射探测器接收。 一定厚度的样品吸收辐射的量与样品的密度有关密度计的刻度图片,辐射探测器的信号与吸收量有关,从而反映了样品的密度。