表观密度测定仪是一种用于测量物体表观密度的专业仪器,其核心功能是通过特定方法测定材料的质量与表观体积之比,为生产与质量控制提供关键数据支持。其基于体积称量法,通过将试样从特定形状的漏斗中滴落至已知容积的受容器中,测量其质量并计算密度。该过程综合考虑粉体易碎性、流动性、结块趋势及压缩因素,确保结果与测试方法高度相关。对于形状规则的材料,可直接测量体积;对于非规则材料,则采用蜡封法封闭孔隙后,通过排液法测量体积。
表观密度测定仪其组成部分会根据测量对象(如粉体、颗粒、块状材料等)和具体标准略有差异,但核心结构通常包括以下几个部分:
一、核心测量单元
称量系统
主要为高精度电子天平,用于称量材料在空气中的质量以及在介质(如水)中的质量。
精度要求较高,通常根据材料特性达到0.01g或0.001g。
介质容器
用于盛放测量介质(通常为蒸馏水或其他液体),材质多为玻璃或不锈钢,形状多为烧杯或量筒。
部分仪器会配备恒温水浴装置,确保介质温度稳定,减少温度对密度测量的影响(因液体密度随温度变化)。
悬挂装置
用于将样品悬挂在介质中,避免样品与容器底部或侧壁接触,确保测量的是样品在介质中的浮力。
通常为细金属丝(如铜丝、铂丝)或吊篮,其质量和体积需预先校准,避免对测量结果产生干扰。
二、辅助结构
样品处理工具
针对不同材料的特性,配备相应工具,如:
粉体/颗粒样品:漏斗、量筒(用于控制样品量)、搅拌棒(消除气泡)。
块状样品:砂纸(去除表面杂质)、镊子(夹持样品)。
气泡消除装置:如真空脱气仪,用于去除样品孔隙或介质中的气泡(气泡会增加样品表观体积,导致密度测量值偏低)。
校准装置
标准砝码:用于校准电子天平的精度。
标准密度块:已知准确密度的物体(如不锈钢块、玻璃块),用于验证仪器整体测量的准确性。
控制系统(部分自动化仪器)
显示屏:实时显示样品质量、介质温度、计算后的表观密度等数据。
操作面板:用于设置参数(如介质密度、温度补偿系数)、启动/停止测量、数据存储等。
自动计算功能:根据阿基米德原理(表观密度=样品干质量/(样品干质量-样品在介质中质量)×介质密度)自动计算结果,减少人工误差。