表觀密度測定儀是一種用于測量物體表觀密度的專業儀器,其核心功能是通過特定方法測定材料的質量與表觀體積之比,為生產與質量控制提供關鍵數據支持。其基于體積稱量法,通過將試樣從特定形狀的漏斗中滴落至已知容積的受容器中,測量其質量并計算密度。該過程綜合考慮粉體易碎性、流動性、結塊趨勢及壓縮因素,確保結果與測試方法高度相關。對于形狀規則的材料,可直接測量體積;對于非規則材料,則采用蠟封法封閉孔隙后,通過排液法測量體積。
表觀密度測定儀其組成部分會根據測量對象(如粉體、顆粒、塊狀材料等)和具體標準略有差異,但核心結構通常包括以下幾個部分:
一、核心測量單元
稱量系統
主要為高精度電子天平,用于稱量材料在空氣中的質量以及在介質(如水)中的質量。
精度要求較高,通常根據材料特性達到0.01g或0.001g。
介質容器
用于盛放測量介質(通常為蒸餾水或其他液體),材質多為玻璃或不銹鋼,形狀多為燒杯或量筒。
部分儀器會配備恒溫水浴裝置,確保介質溫度穩定,減少溫度對密度測量的影響(因液體密度隨溫度變化)。
懸掛裝置
用于將樣品懸掛在介質中,避免樣品與容器底部或側壁接觸,確保測量的是樣品在介質中的浮力。
通常為細金屬絲(如銅絲、鉑絲)或吊籃,其質量和體積需預先校準,避免對測量結果產生干擾。
二、輔助結構
樣品處理工具
針對不同材料的特性,配備相應工具,如:
粉體/顆粒樣品:漏斗、量筒(用于控制樣品量)、攪拌棒(消除氣泡)。
塊狀樣品:砂紙(去除表面雜質)、鑷子(夾持樣品)。
氣泡消除裝置:如真空脫氣儀,用于去除樣品孔隙或介質中的氣泡(氣泡會增加樣品表觀體積,導致密度測量值偏低)。
校準裝置
標準砝碼:用于校準電子天平的精度。
標準密度塊:已知準確密度的物體(如不銹鋼塊、玻璃塊),用于驗證儀器整體測量的準確性。
控制系統(部分自動化儀器)
顯示屏:實時顯示樣品質量、介質溫度、計算后的表觀密度等數據。
操作面板:用于設置參數(如介質密度、溫度補償系數)、啟動/停止測量、數據存儲等。
自動計算功能:根據阿基米德原理(表觀密度=樣品干質量/(樣品干質量-樣品在介質中質量)×介質密度)自動計算結果,減少人工誤差。