概述

密度測定是原材料和成品的一個重要質(zhì)量參數(shù)。 有很多技術(shù)均可實現(xiàn)固體、粘性和液體材料的準(zhǔn)確密度測定，如金屬、塑料、化學(xué)品、潤滑劑和食品。

用于質(zhì)量控制的密度

密度的變化表明存在原材料變化，可能會對最終產(chǎn)品的功能或質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。 原材料密度測定可用于確認(rèn)材料的純度。 如果一種物質(zhì)參雜了更廉價的替代品，則復(fù)合材料的測量密度將與純正物質(zhì)不同。

密度可用于確保同質(zhì)性。 如果生產(chǎn)的零件不是同質(zhì)的，強度和抗裂性等關(guān)鍵性能屬性則可能受影響。 例如，如果內(nèi)部存在一個很小的氣泡，則在受壓之后有可能最終導(dǎo)致零件發(fā)生故障。 零件隨機采樣是一種簡單且成本高效的持續(xù)監(jiān)測質(zhì)量的方式。

為什么準(zhǔn)確稱量至關(guān)重要

實驗室常用的重量法密度測定有浮力法、位移法和比重瓶法。

最常用的浮力法使用的是阿基米德原理：浸入流體內(nèi)的物體所損耗的重量等于其取代的流體的重量。 這個古老的原理起源于公元前約200年，到現(xiàn)在仍然精確用于以重量法測定密度。 因此，準(zhǔn)確的密度測定很大程度上取決于準(zhǔn)確的重量值。

密度測定工作流程

浮力法 – 實踐中的阿基米德原理

阿基米德原理指出，部分或完全沉浸在流體中的物體會受到向上的浮力。 這種浮力的大小等于該物體取代的流體的重量。

首先在空氣(A)中稱量固體，然后在已知密度的輔助液體(B)中稱量。 固體的密度ρ可以按照以下方式計算：
ρ        = 樣品的密度
A        = 樣品在空氣中的質(zhì)量
B        = 樣品在輔助液體中的質(zhì)量
ρ0       = 輔助液體的密度
ρL       = 空氣密度
必須考慮液體的溫度，因為每°C可能會導(dǎo)致0.001到0.1數(shù)量級的密度變化，這種影響會在結(jié)果小數(shù)點后第三位看到