密度计的结构,刻度特点
密度计的结构,刻度特点
物理实验中使用的密度计是一种测量液体密度的仪器。它是根据漂浮在液体中的物体的浮力等于重力的原理制造和工作的。密度计是一个厚薄不均的密封玻璃管,管的下部装有少量较致密的铅丸或水银。使用时,将密度计垂直放入被测液体中,待密度计稳定后,从其刻度上读取被测液体的密度。常用的密度计有两种,一种是测量密度大于纯水的液体的密度,称为重表;另一种是测量小于纯水的液体的密度,称为光度计。
密度计原理
物体的重力将物体拉向地面,但如果将物体置于液体中,则称为浮力的力将沿相反方向作用。浮力的大小等于物体排开的液体的重量,或者排开的水的重量。
密度计根据重力和浮力平衡的变化而浮动或下沉。
功能齐全的密度计只能漂浮,因此浮力向上推的幅度略大于重力向下的幅度。但在平衡时,它的重力等于浮力。
因为密度计的体积没有改变,所以排出的水的体积是一样的*。然而,它变得更重,因为它含有更多的水。当重力大于浮力时,密度计下沉。密度计的重量小于等体积水的重量,所以密度计会浮起。
密度计的读数底部大,顶部小。浸入不同液体时,体积不变,指示变化。密度计底部的铁沙或铅颗粒是用来保持平衡的!
用于测量流体密度的物理分析仪器。与此类似,比重计是一种测量流体比重的仪器。密度是每单位体积物质的质量;比重是在特定温度和压力下液体或固体与水或气体与空气的密度比。水和空气在一定温度和压力下的密度是已知的,因此在特定条件下比重和密度是可以互换的。物质的密度或比重与物质的成分有关,因此密度计和比重计常被用来测试酒精、石油产品、酸碱溶液、煤气和天然气的质量。密度计也可用于对此类产品的生产和加工进行监控。
常用的密度计和比重计有浮子式密度计、静压式密度计、振动式密度计和放射性同位素密度计。
浮子式密度计的工作原理是:物体在流体中的浮力与流体密度有关。流体密度越大,浮力越大。如果规定了待测样品的温度(例如25℃),仪器也可以使用比重值作为刻度值。这些仪器中*简单的是视觉浮法玻璃比重计(图 1),或简称玻璃比重计。
静压式密度计的工作原理是:液柱在一定高度的静压与液体的密度成正比,因此可以根据压力测得的静压值来测量液体的密度。测量工具。波纹管(见隔膜和波纹管)是一种常用的压力测量元件,直接测量样品液柱静压的密度计称为波纹管静压密度计。另一种常用的是单管吹气密度计(图2)。它测量气压而不是直接测量液柱压力。将吹气管插入待测液面以下一定深度,压缩空气将通过吹气管不断从管底逸出。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。
振动式密度计的基本工作原理是:当物体受激振动时,其振动频率或振幅与物体本身的质量有关。如果物体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。