今天，我想向您介绍我们所知的所有不同的密度测量方法，以及它们能为我们做什么或不能为我们做什么。
密度测量历史悠久，实际上可以追溯到 2200 年前锡拉丘兹国王希伦二世时期。简而言之，希伦二世国王有一顶纯金制成的王冠。金匠被指控在王冠上加了一些银。阿基米德是一位伟大的数学家、物理学家、工程师、发明家和天文学家，他被要求证明或揭穿希伦王冠只是金的，但不能毁掉它。
阿基米德回家思考这个问题。在用尽了思考这个难题的所有精力后物理学家希隆，他洗了个澡。（好吧，这部分故事是编的，但请继续阅读以了解他发现了什么。）当他沉入一个非常满的浴缸时，浴缸开始溢出。他意识到溢出的水与他的身体被浸入水中直接相关。我们都知道他接下来做了什么：他赤身裸体地跑过小镇，大喊：“尤里卡！ ” [我找到了！]。
为了验证希伦国王王冠的含金量，他拿出王冠和一块与王冠重量完全相同的纯金条。他将这两样东西都浸入一个盛有水的容器中。王冠比金条吸水更多，水位也上升得更高——因此王冠的体积显然更大。质量相同，但体积更大——意味着平均密度更低。王冠的密度低于纯金，因此需要用另一种金属拉伸。
这个实验帮助阿基米德发现了质量和体积之间的关系。这导致了我们在处理气体、固体和液体时需要解决的一些主要问题：
有哪些密度测量方法？
密度测量应用种类繁多，需要更好的方法来确定单位体积的质量（或密度），以便更快、更准确地测量密度，使用更小的样品量或在“室温”以外的其他规定温度下进行测量。
一些密度测量方法确定表观密度（每体积的重量），而另一些方法测量真实密度（每体积的质量）。
请注意，与质量相比，重量受浮力的影响。
湿度计
比重计基于浮力和密度之间的关系。它是一种浮在玻璃体上，带有圆柱形杆和装有金属重物的球体。根据样品下沉的深度，可以从上部刻度直接读取密度。下沉越深，物质的密度越低。如果我们将比重计浸入一杯水中，它会比在糖浆中下沉得更深，而在糖浆中它会浮得更高。
湿度计快速、简单且价格实惠。它们容易损坏，需要大量样本。由于体积小，湿度计很容易误读结果。恒温器非常复杂（但需要在特定温度下进行测量）。
比重瓶
比重瓶是一种已知重量的玻璃瓶。为了确定其确切体积，需要将已知密度的校准液体（例如水）倒入其中。通过称量水的含量，可以计算出确切体积物理学家希隆，因为水的密度是我们知道的一个因素。在第三步中，通过简单的计算可以得到确切体积的信息（体积 = 重量 / 密度）。以后要确定样品的未知密度，只需以不同的方式使用相同的公式（密度 = 重量 / 体积）。
与其他密度测量方法相比，比重瓶经济实惠且高度准确。不幸的是，这些仪器也容易损坏，就像比重计一样。除了需要大量样品和熟练的操作员来处理这个相当复杂的过程外，该方法还非常缓慢且耗时。恒温是一项相当大的挑战，需要高精度的天平才能获得可靠的结果。
流体静力平衡
静水天平是一种非常精确的天平，其中一个沉降器（例如球体）连接到其中一个刻度盘，并且具有精确已知的体积。
将沉降器浸入样品中，然后确定沉降器的表观重量损失 - 实际上就是称重。鉴于阿基米德和他的浴缸的发现，沉降器的表观重量损失（阿基米德踏入浴缸）等于它所排开的液体的重量（流过浴缸的水）。因此，确切的体积和确切的重量是已知的。
静水平衡非常可靠和准确。然而网校头条，所有必要的机器（如空调）都比人类操作员要大，而且价格昂贵，这是可以理解的。安装和测量需要很长时间，而且是一项相当大的挑战。只有使用高度复杂的空调才能实现温度控制/隔热。
数字密度计
现代数字密度计基于 U 型管原理，可测量已知样品体积的惯性质量。将样品装入安装在配重上的 U 型管中。然后激发 U 型管并开始振荡。根据所填充的样品，振荡管的特征频率会有所不同。测量频率变化并确定密度。因此，高频率可能与低密度相关，反之亦然。