如何用密度天平测量固体密度

"测密度"到底测的是什么

密度 = 质量 ÷ 体积。密度天平并不直接测量体积——它把样品的质量称两次：一次在空气中，一次把样品悬在已知密度的液体中。这两次质量的差就是浮力，按阿基米德原理，它等于样品排开液体的重量。由此仪器反推出体积，再用质量除以体积得到密度。在一体化密度仪上，整套计算自动完成，结果直接显示在屏幕上。

一、阿基米德原理，大白话

物体浸入液体时会排开液体，液体反过来给它一个向上的浮力，大小正好等于被排开液体的重量。比水密的固体下沉，在液体中的读数比在空气中轻，差值正是那部分被排开的重量。因为液体密度已知，排开的体积就已知，密度 = 质量 ÷ 体积随之得出。参考液体通常是水（密度 ≈ 1.000 g/cm³），但密度仪也可以使用其它辅助液体——只要把它的密度输入仪器即可。

二、两条路：密度套件 vs 一体式密度天平

实现阿基米德测量有两条路。其一是在普通分析或精密天平上外接密度套件：空气中称一次、悬在烧杯液体里称一次，再由天平的密度功能算出结果。其二是一体式密度仪，密度测定装置内置于称量室，屏幕直接读出密度。

一体化路线的优势在于：悬架几何由设计固定，结果不取决于操作员装套件的手艺。正是这种一致性，让多人 QC 台面或教学实验室更愿意选专用密度仪，而不是在共用天平上夹个套件。

三、测一个常规固体，分步来

1. 准备参考液体。把选定液体注入悬架容器。用水时仪器已知其密度；用其它液体时，输入它的密度值以及可调的温度补偿系数，让密度在整个室温范围内都保持正确。
2. 清零并在空气中称量。用吊丝悬挂样品，读取其干重。确保样品干净、干燥、表面无残留水分。
3. 浸入并悬吊。把样品完全浸入液体、全部没入，但不碰触容器壁或底部。轻轻敲击释放残留气泡——一个气泡就足以让结果跑偏。
4. 读取密度。屏幕直接显示密度（g/cm³），无需计算，无需查表。

四、可读性：你能读到多细

密度分辨率跟随天平的称量可读性。MD 系列四个型号分三个分辨率档：

五、量程与吊盘

四个型号覆盖 120 g、200 g、300 g、3000 g。注意吊盘尺寸随档位变化：最细的 MD-124 为 Ø 60 mm，MD-200、MD-300、MD-3000 均为 Ø 160 mm。选型前，把你最大的实际样品连同吊具一起称一称——样品悬出吊盘，测量就失真了。

六、什么时候需要额外测定件

• 常规固体任意形状，用标准悬架（纯水置换）法即可。
• 浮体——密度小于参考液体的工件不会自行下沉，需选配浮体测定件压入。
• 颗粒与 pellet无法作为单一整体浸没称量，需选配颗粒测定件才能重现测量。

七、悄悄毁掉结果的几个失误

• 气泡粘在样品或吊丝上——最常见的单一错误。
• 样品触碰容器壁或底部，带来额外的支撑力。
• 参考液体密度输错，或忘了它随温度漂移。
• 超载，超出型号量程或吊盘尺寸。
• 本该"干燥"称量的样品表面带水。

八、记录与可追溯性

任何需要留痕的工序，RS-232C 接口都能连接打印机或电脑，让每条密度结果连同方法一起保存。背光 LCD 让读数清晰，去皮 / 清零 / 超载显示覆盖全称量范围——整天在样品与吊具间切换时尤其好用。

九、快速测量清单

• 必须分辨的最小密度差？→ 决定分辨率档（0.0001 / 0.001 / 0.01 g/cm³）。
• 含吊具的最重样品？→ 决定量程与吊盘尺寸。
• 有浮体或颗粒吗？→ 选配测定件一起订。
• 参考液体是水还是其它？→ 输入它的密度与温度系数。
• 要保存记录吗？→ 确认 RS-232C 接口。

我们的 MD 系列密度仪一览

MD 系列固体密度仪是一体化阿基米德原理仪器：密度测定装置内置于称量室，密度结果直读。四个型号覆盖 120 g / 200 g / 300 g / 3000 g，称量可读性从 0.0001 g（MD-124）到 0.01 g（MD-3000），密度分辨率最高 0.0001 g/cm³。纯水置换（悬架）法为标准配置，可设定其它辅助液体密度、温度补偿系数可调。选配测定件可测浮体与颗粒。背光 LCD、去皮/清零/超载显示与标配 RS-232C 接口，让它成为质量控制与教学场景实用的密度测定天平。

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