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[!--downpath--]将密度计本身称重G,浸入水中,水面为“0”,如图所示。 0以下部分的体积为V0,均匀玻璃管的横截面积为S0。 当密度计置于液体中并达到稳定平衡时,物体漂浮在液体表面的条件可由以下关系式得到:
浸入水中时,G=ρ液体gv0 (1)
当密度计浸入被测液体中时密度计的刻度如何计算,设置液面和玻璃
玻璃管与法向距离“0”的距离为h,待测液体的密度为ρ液体,则:G=ρ液体g(v0+S0h) (2)
同时,它的标度值m是液体的密度与水的密度之比,因此:
由式(1)、(2)、(3)可得:
当被测液体的密度小于水的密度时,刻度值n小于1,h>0,液位在“0”以上;
当被测液体的密度大于水的密度时,刻度值n大于1,h<0,液位在“0”以下;
当被测液体的密度等于水的密度时,刻度值n等于1,h=0,液位处于“0”位置。
从式(4)可以看出,h和n具有非线性关系。 相同的密度差(刻度差△n)与对应的高度差(△h)不一样,因此密度计的刻度不均匀。
有两种常用的密度计。 一种用于测量密度大于1.0×103 kg/m3的液体密度。 它被称为体重计。 它的下部充满了更多的铅弹或汞。 这种密度计是最小的。 刻度为“1”,位于刻度线的 Z 高度处。 从上到下分别是1.1、1.2、1.3……如果把这个密度计放入水中,所有大于1的刻度线都会被淹没在水下。 另一种用于测量密度小于10×103 kg/m3的液体密度的类型称为测光计。 其下部含有较少的铅弹或汞。 本密度计的最大刻度为“1”,即刻度线的最低点。 从下到上分别是0.9、0.8、0.7……当这个密度计放在水中时,它的数值小于1,刻度都在水面之上。
使用时密度计的刻度如何计算,应根据密度大于或小于1.0×103 kg/m3来选择密度计。 使用时,只需将刻度值乘以103即可得到国际单位制的密度值。