密度计浸入被测液体

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用密度计测量液体的密度很方便,应用也非常广泛．如用它测量酒类、奶类的密度,以及浓度不同的各种酸溶液的密度等．通常在实验室里测量密度大于水的液体所用的密度计叫做比重计．测量密度小于水的液体,所用的密度计叫做比轻计.密度计的刻度线间距是不均匀的,也就是说相差相同数值（密度的标定值）的刻度线间距并不相等．无论是比重计还是比轻计的刻度线都是上疏下密．有人认为密度计刻度线之所以不均匀是由于它的截面上下不均匀造成的．这种说法是错误的．为了研究问题方便,我们以上下均匀的形状密度计为例,设管的截面积为S,装入弹丸后质量为m,将它放入密度为ρ的液体中（假设能竖直站立）,浸入液面下的深度为h,由①式可得h＝m／Sρ．②②式表明深度h与液体密度ρ成反比,由其函数关系图象看出,当液体的密度ρ等值增加时,对应的深度h并不等值减小,说明密度计的刻度是不均匀的．由此可见,密度计的刻度不均匀是由②式中h与ρ成反比例关系决定的,而与密度计的形状无关．为什么密度计要做成上下不均匀的形状而不做成截面上下均匀的形状呢?下面我们分析制做成上下不均匀的形状的密度计的好处．上段截面均匀是为了便于标度（批量生产时刻度线印制在纸上,固定在上段玻璃管内）；下端的玻璃泡内装有密度很大的弹丸是为了让密度计的重心尽量下移；中间段的玻璃泡做得较大是为了让密度计浮在液面上时其“浮心”（浮力的作用点,即密度计浸在液体中液面以下部分的几何中心）尽量上移；而玻璃管做得细而长是为了增大重心和“浮心”间的距离．这样,当密度计浮在液面上时,在重力和浮力的作用下,密度计能很快停止左右摇摆而竖直站立在液体中．若制成上下均匀的的形状,当测量密度较大的液体时,“浮心”下移,与重心靠近,密度计容易倾斜在液面上,甚至横着漂浮在液面上,这样密度计读数就不准确,或者根本无法读数．
(密度计浸入被测液体)

放射性同位素密度计仪器内设有放射性同位素辐射源。它的放射性辐射(例如γ射线)，在透过一定厚度的被测样品后被射线检测器所接收。一定厚度的样品对射线的吸收量与该样品的密度有关，而射线检测器的信号则与该吸收量有关，因此反映出样品的密度。
振动式密度计它的基本工作原理是：物体受激而发生振动时，其振动频率或振幅与物体本身的质量有关，如果在一个U型的玻璃管内充以一定体积的液体样品，则其振动频率或振幅的变化便反映一定体积的样品液体的质量或密度以及比重。目前全自动的液体密度计均基于U型振荡管的原理。
梅特勒-托利多便携式密度计采用U型管振荡测量原理结合的温度测量和友好的用户界面，Densito密度计提供用户可靠的测量结果——只需将取样管浸入样品，拉回推杆，读取数据！样品的密度值可以分别以g/cm3、Ib/gal(US)和Ib/gal(IP)在高清晰度液晶显示屏上显示。比重通过水在测量温度（如20℃或4℃）时的密度值计算得出。在指定地点或野外测量拥有许多优势：节省时间，快速调整，不需为样品传输到实验室而担忧。不管是测量水的纯度还是色拉油的质量，Densito密度计始终能立即给出结果（并且以用户所需的单位显示）。
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差压密度计是根据帕斯卡原理而生产的压力式密度计，其原理简单可靠主要应用在现场测量液体介质的密度。是一种用于连续在线测量液体浓度和密度的设备，可直接用于工业生产过程中。J智能在线密度计采用差压式密度计的原理能根据介质在一定垂直距离上的差压值算出密度值，并自动进行温度补偿，精度高，可靠性好，安装使用简单。为二线制密度变送器，主要用于工业过程控制，在线密度计根据浓度与密度的大小产生相应的4-20mA信号，可通过数字通信进行远程校准与监测。差压密度计性价比高，但流速不均匀或过快，对差压密度计影响较大，此时可以选择音叉式密度计进行测量，流速和压力对音叉密度计几乎不影响。
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4.某同学研究容器对水平地面压力的变化情况。他在盛有水的薄壁柱形容器中放入不同的实心物体，物体浸没在水中且沉底，实验过程均如图所示，并用传感器测出容器对水平地面的压力变化量ΔF，相关的数据记录在表一中。
①分析比较实验序号{#blank#}1{#/blank#}中ΔF和ρ物的关系及相关条件，可得出的初步结论是：浸没在水中且沉底的实心物体，当V物相同时，ΔF随ρ物的增大而增大；
②分析比较实验序号1与2(或3与4，或5与6)中ΔF和V物的关系及相关条件，可得出的初步结论是：{#blank#}2{#/blank#}；
③进一步分析表一中的数据，发现浸没的物体沉入水底后，存在ΔF相同的现象。若用其它物体进一步实验，请在表二中填入拟进行实验的数据。{#blank#}3{#/blank#}
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小华用自制的密度计测量盐水的密度．
实验器材：刻度尺、粗细均匀的圆柱形小木棒、小螺丝钉、烧杯、水、待测盐水．
实验步骤：
①在细木棒上下端钻入小螺丝钉，在细木棒上刻上刻度，制成自制密度计.
②把自制的密度计放入盛水的烧杯中，静止后读出细木棒细木棒浸入水中的长度L1.
③把自制的密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后读出细木棒细木棒浸入水中的长度L2.
请将上面实验的步骤补充完整并回答下列问题：
（1）细木棒下端钻入小螺丝钉是为了_____．
（2）密度计是利用_____条件工作的，被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积_____（越小/越大）．被测盐水的密度表达式：ρ盐水=_____（不计小螺钉的体积）．
(密度计浸入被测液体)

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