O Density Meter é popularmente usado em laboratório. Hoje, este artigo apresenta o princípio dos densímetros e os tipos de densímetros.
Princípio do densímetro
A gravidade do objeto puxa o objeto em direção ao chão. No entanto, se o objeto for colocado em um líquido, uma força chamada flutuabilidade atua na direção oposta. A magnitude da força de flutuação é igual ao peso do fluido deslocado pelo objeto, ou do fluido deslocado.
A gravidade do densímetro é constante, e ele flutua ou afunda de acordo com a mudança na flutuabilidade. Um densitômetro funcional flutua após ser colocado em um líquido por tempo suficiente (desde que a densidade do líquido medida não exceda seu intervalo) que a flutuabilidade empurra para cima tanto quanto a gravidade puxa para baixo.
A leitura do densímetro para baixo grande para cima pequeno é por causa de mg=pgV. Quanto mais fundo o densitômetro entra no líquido, maior é o volume V do líquido deslocado. Além disso, o mg é constante, então a densidade do líquido é menor neste momento. Portanto, a leitura do densímetro é grande na parte inferior e pequena na parte superior, e sua indicação indica a densidade do líquido, e a unidade é g/cm.
O método do medidor de densidade é adequado para analisar partículas finas com um tamanho de partícula menor que 0.075 mm. A lei de Stokes sustenta que a velocidade de afundamento de partículas finas esféricas na água é proporcional ao quadrado do diâmetro da partícula. Portanto, o princípio de que solos com diferentes tamanhos de partículas afundam em velocidades diferentes na água pode ser usado para agrupar ainda mais partículas finas com um tamanho de partícula tão pequeno quanto 0.075 mm. O método do medidor de densidade é baseado neste princípio. A lei de Stokes assume:
① a partícula é esférica;
② o fluxo de água ao redor da partícula é linear;
③ o tamanho da partícula é muito maior que o da molécula.
O tamanho de partícula obtido pelo método do medidor de densidade não é o tamanho real de dez grãos, mas o diâmetro de uma esfera ideal com a mesma velocidade de sedimentação que o tamanho real de dez grãos no líquido, ou seja, o diâmetro equivalente hidráulico ou diâmetro nominal. O método do densitômetro pode medir a densidade da suspensão na distância L de sedimentação de partículas do solo e calcular o conteúdo percentual cumulativo menor que o tamanho de partícula d. Usando diferentes tempos de teste t, o conteúdo relativo do grupo de partículas finas mensuráveis pode ser determinado.
Tipos de medidor de densidade
Medidor de densidade líquida: Um medidor de densidade de líquidos é um instrumento de medição original comumente usado em engenharia. O medidor de densidade de líquidos é um instrumento de medição fotoelétrico para medir o valor de cinza de originais em preto e branco e medir o tom contínuo ou valor de ponto. Existem dois tipos de densitômetros: densitômetros de transmissão e densitômetros de reflexão. O medidor de densidade de líquidos usado em experimentos físicos é um instrumento para medir a densidade de líquidos. O medidor de densidade de líquidos é fabricado e funciona de acordo com o princípio de que a força de empuxo no objeto flutuando no líquido é igual à gravidade.
O medidor de densidade de líquidos usa o princípio do sensor de densidade do cilindro vibratório para testar a densidade do líquido. Depois que o líquido a ser medido é bombeado para o sensor do cilindro ressonante, o processo de medição é realizado por um microcomputador de chip único, que é rápido, direto e altamente sensível. O medidor de densidade pode ser amplamente usado para medir a densidade de vários líquidos. Com diferentes softwares de conversão de concentração, ele também pode ler diretamente o valor de concentração ou a gravidade específica do líquido correspondente, como álcool.
Por meio do processamento de software de computador de chip único, ele pode ler diretamente a concentração de volume. Além disso, o teste é mais fácil. O instrumento é adequado para medir a densidade de vários reagentes químicos (exceto ácido fluorídrico), alimentos e bebidas líquidos (se contiverem ácido carbônico, as bolhas de ar devem ser eliminadas primeiro), produtos líquidos de petróleo e outros vários produtos químicos líquidos. Não requer analistas qualificados e não depende do ambiente de medição. É a melhor ferramenta para medir com segurança a densidade e a concentração da solução de líquidos no local.
Tipos de medidor de densidade de líquidos
Comumente usado medidores de densidade de líquidos e os hidrômetros incluem medidores de densidade de flutuação, medidores de densidade de pressão estática, medidores de densidade de vibração e medidores de densidade de radioisótopos.
1. Medidor de densidade de flutuação
Seu princípio de funcionamento é: a força de empuxo que o objeto recebe no fluido está relacionada à densidade do fluido, e quanto maior a densidade do fluido, maior a força de empuxo. Se a temperatura da amostra a ser medida for especificada (por exemplo, 25°C), o instrumento também pode usar o valor da gravidade específica como o valor da escala. O mais simples desses instrumentos é o hidrômetro de vidro do tipo flutuador visual, conhecido como hidrômetro de vidro.
2. Medidor de densidade estática
Seu princípio de funcionamento é: a pressão estática de uma coluna de líquido a uma certa altura é proporcional à densidade do líquido, de modo que a densidade do líquido pode ser medida de acordo com o valor da pressão estática medido pelo instrumento de medição de pressão.
O diafragma (veja Diafragma e Diafragma) é um elemento de medição de pressão comumente usado, e um medidor de densidade que mede diretamente a pressão estática da coluna de líquido de amostra com ele é chamado de medidor de densidade de pressão estática de diafragma. Outro comumente usado é o medidor de densidade soprado de tubo único. Ele mede a pressão do ar em vez da medição direta da pressão da coluna de líquido. Insira o tubo de sopro a uma certa profundidade abaixo da superfície do líquido a ser medido, e o ar comprimido escapará continuamente do fundo do tubo através do tubo de sopro. Neste momento, a pressão do ar no tubo é igual à pressão da coluna de líquido de amostra naquela altura, e o valor da pressão pode ser convertido em densidade.
3. Medidor de densidade vibratória
Seu princípio básico de funcionamento é: quando um objeto é excitado para vibrar, sua frequência ou amplitude de vibração está relacionada à massa do próprio objeto. Se um certo volume da amostra líquida for preenchido no objeto, a mudança de sua frequência ou amplitude de vibração refletirá a massa ou densidade do certo volume de líquido da amostra.
4. Medidor de densidade de radioisótopos
O instrumento é equipado com uma fonte de radiação de isótopo radioativo. Sua radiação radioativa (como v-ray) é recebida pelo detector de radiação após passar por uma certa espessura da amostra testada. A quantidade de radiação absorvida por uma amostra de uma certa espessura está relacionada à densidade da amostra, e o sinal do detector de radiação está relacionado à quantidade de absorção, refletindo assim a densidade da amostra.
