一种数显密度测量的基本原理和方法

　　传统的密度测量方法之一是采用浮计法进行的，采用浮计法进行液体密度测量，具有结构简单、量程较宽、准确度高、直接读数、使用方便等特点。但是在使用浮计法时，由于液体表面张力、垂直偏差、读数误差等影响，使得测量结果的不确定度较大。采用浮计法测量操作较复杂，容易造成标准器损坏。

　　随着现代电子技术及传感技术的发展，液体密度数字化测量成为了可能。测力数显密度测量是间接测量，其浮子是全部浸没在液体中的，这样液体的表面张力可以忽略，温度变化带来的误差可通过微机进行修正，消除了垂直偏差和人为的读数误差，所以，数显密度测量具有准确度较高、稳定性较好，使用方便等特点。

　　数显密度测量如果配套测温传感器，可以很容易地实现液体温度的数字化测量。由于以上特点，数显密度计具有广阔的使用前景。可以说，数字化液体密度测量是密度测量领域的一次革命，必将具有较大的发展空间。

　　一、数显密度测.的工作原理:

　　数显密度计应具有浮子、测力杆、压力传感器、微控制器、显示器等几个主要组成部分。其工作原理图如图所示。

　　当浮子挂在测力杆上并稳定时，密度显示部分应显示“0”值。当将浮子置于被测液中，密度显示部分显示的稳定值即为被测液体的密度值。如需测液温，只需将温度传感器置于被测液中，稳定的显示值即为液温值。当浮子在空气中时，数显密度计设置此时密度值为“0”。

　　当浮子放在液体中时浮子受到液体的浮力，通过侧杆使得压力传感器受力改变，则输出电压U改变，通过A/D转换及微机计算，计算出密度值并显示出来。不同的液体中浮子所受浮力不同，压力传感器所受力不同则输出的电压不同，通过微机计算出相应密度值并显示出来。即在不同密度的液体中，压力传感器受力与密度值成线性关系。

　　用公式表示为:

　　浮子受的浮力

　　压力传感器的输出电压

　　则液体密度值

　　p—液体密度值

　　V—浮子排开液体的体积

　　g一一重力加速度

　　F—浮子在液体中受到的浮力

　　U—压力传感器的输出电压

　　k,Ko—常数

　　二、技术指标:

　　数显密度计的范围在0. 65-2. OOg/cm'内由需要而设定，分度值也可按需要设定为0. 002, 0. 005 , 0. OOOSg/cm，等值，基本误差为土1个分度值。

　　三、测试方法:

　　数显密度计的测定可以采用间接比较法，即在数显密度计测量范围内均匀取几点，调制好相应测试液，将标准密度计与数显密度计的浮子置于测试液中，待标准密度计与数显密度计示值稳定时分别读取密度示值，并进行比较。