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液體密度計(jì)的測量原理
發(fā)布日期:2022-05-12      瀏覽次數(shù):2191
液體密度計(jì),顧名思義,就是用來測量液體密度的儀器。
1.測量原理

根據(jù)初中所學(xué)我們就知道,我們通過測量液體的質(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(對于浸沒在溶液中的物體,其受到的浮力等于其排開液體的重力),本文中我們稱此種原理為原理二,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)造成比較大的測量誤差,而測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,通過觀測物體前后“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、裝置簡單的優(yōu)點(diǎn),因此以此開發(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量上有廣泛應(yīng)用。

從微觀角度,沒有實(shí)心的固體,在導(dǎo)水材料領(lǐng)域,孔隙度是一個(gè)重要的測量指標(biāo),利用液體密度計(jì)就是其中的一種測量方法。首先固體內(nèi)部的空隙可以分為兩種,分別是開氣孔(與外界接觸的孔或者貫通孔)和閉氣孔(固體內(nèi)部的孔),因此測量指標(biāo)就對應(yīng)顯氣孔率和閉氣孔率。測量方法如下:

對要測量的固體稱重,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)下通過靜力天平稱取其表觀質(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),立刻稱量試樣的質(zhì)量m2。結(jié)合物體的密度通過相關(guān)公式就可以得到物體的孔隙度指標(biāo),在這里不過多敘述,只是希望能有些許拋磚引玉的作用。

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