电子密度仪

电子密度仪概述

一、电子密度仪简介

电子比重计是将现代微电子技术与阿基米德原理相结合而研发出来的新型比重测试仪器 此仪器改变了传统密度测试的繁琐操作，实现了不规则样品的快速准确测量。能满足现代产品生产及新材料研究过程中对样品密度的精确测量要求。

二、电子密度仪原理

通过浮力与密度计算公式的推导与变换形成等式，首先利用高精密电子分析天平分别计算出待测样品在空气中的重量(W1)和在水中之重量(W2)，并计算出W1-W2值，水的密度默认为ρ=1，通过V样品=V排水建立等式，即可计算出样品的密度值:ρ=W1/(W1-W2)xρ水，此为固体计算公式。如果待测样品为液体，则先利用一个已知体积和密度的标准块作为参考物，通过水的密度ρ水与标准块在空气中重量(W1)水中重量(W2)得出计算公式: ρ液=(W1-W2)/标准块V xρ标准

三、电子密度仪用途 广泛应用于粉末冶金、橡胶、塑胶、电线电缆、复合材料、磁性材料、精密陶瓷、五金加工、精密化工等行业的产品及原材料密度检测。

橡胶比重测试:密度本身是橡胶材料的基本特性之一，由于制造产 品的不同，添加高分子配方和硫化程度也跟随着不同。而密度又和硬度、拉力强度、延伸性、耐磨性、变形歪曲量、反弹性、浸油膨胀…互有影响。所以橡胶除了本身的特性外， 加硫前后其密度、体积将伴随着加硫之多寡和硫化的程度而有所改变，其物理性质也会有所不同。故橡胶在加硫前后必须量测密度值。

塑料比重测试:为合成的高分子化合物，利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料。塑料区分为热固性与热可塑性二类。塑料颗粒可以直接测比重，不需要先压成试片再测。

硬质合金比重测试:其产品的气孔率一般<5%，根据MPIF的规范，属于不吸水产品。硬质合金属于高密度的产品，零件是压铸成形，因此中间会有空隙，空隙

前言:

电子密度仪是由电子天平、计算密度的软件、密度测定用配件等，三样组合而成。

由于新材料不断的推出，现有的电子密度仪在测试应用上已不敷使用。

笔者在阿基米得原理应用的的基础上，加以研究、实验。将材料的密度测试分为粉体、固体、液体三类。将其心得表示如下:

一、粉末测试领域:

粉体真密度测试仪:

真密度定义是粉体质量与其真体积之比值，其真体积不包括存在于粉体颗粒内部的封闭空洞。所以，测定粉体的真密度必须采用无孔材料。根据测定介质的不同，粉体真密度的主要测定方法在阿基米得原理应用是浸液法。

比重瓶浸液法是测定粉体真密度基于"阿基米得原理"。将待测粉末浸入对其润湿而不溶解的浸液中，抽真空除气泡，求出粉末试样从已知容量的容器中排出已知密度的液体，就可计算所测粉末的真密度。

二、固体测试领域::

A、不吸水产品密度测试仪(孔隙小于2%多孔性产品);

其定义之体积是不含开放孔，或开放孔不会被水渗入者，称为视密度(Apparent Density)以下以Da表示。

量测范围:包含样品物体内封闭孔隙所测得之密度。

代表性产品:橡胶、塑料产品、硬质合金、贵金属等或外部液体不

能渗入之粉末烧结产品或孔隙小之多孔性产品。

演算公式:

视密度=(样品在空气中之重量×水密度)÷(样品在空气中之重量-样品在水中之重量)

Da=(Wa×ρ)÷(Wa-Ww)

Wa:样品在空气中之重量

Ww:样品在水中之重量

ρ:水密度值

B:吸水产品密度测试仪(孔隙大于2%之多孔性产品):

其定义之体积含开放孔及封闭孔，粉末冶金中一般所称之烧结密度即属此，称为体密度(Bulk Density)以下以Db表示。

量测范围:包含样品物体内封闭孔隙与开放孔隙密度仪所测得之密度。

代表性产品:粉末冶金、精密陶瓷、氧化磁铁、土壤、吸水性材料…等或外部液体可渗入之粉末

烧结产品或孔隙大之多孔性产品。

演算公式:

体密度=(未含油样品在空气中之重量×水密度值)÷(防水后或渗油后样品在空气中之重量-防水后或渗油后样品在水中之重量)。

Db=(Wa×ρ)÷(Wb-Ww)

Wa:样品在空气中之重量

Wb:防水后或渗油后样品在空气中之重量

Ww:防水后或渗油后样品在水中之重量

ρ:水密度值

三、液体:

真溶液:真正的溶液是清晰的，被溶化物质的微粒是存在于溶液中作为分子或离子。电子密度仪

的浮力或置换方法可轻易完成测试。

当液体中有固体微粒混合物，通常微粒的大小在1μm和1nm之间。如果微粒大于> 1μm，指定为粗糙的分散，如果微粒小于< 1nm，它是分子分散。

A、悬浮液:例如:分散漆、陶瓷浆、研磨液体清洁剂、牙膏、墨水等。

B、乳状液:例如:奶油、化妆水、蛋黄酱、牛奶、传统油和醋,色拉,调味品等。

所以液体在密度计的测试分为: A、流动性液体

1、黏稠度低的液体:如液状油漆、可应用玻璃砝码测量液体。采阿基米得浮力法。

2、采Gamma球量测:中、高黏性材料流动性液体。阿基米得体积置换法。

B、非流动性液体:牙膏、唇膏、黏着剂、麦芽糖、凝胶等。

采电子密度仪的固体模式，可轻易量测非流动性液体的密度。采阿基米得浮力法。