玻璃浮计及检定.docx

玻璃浮计及检定王效东编写2011-2-25一、密度计量基础知识及名词解释第一节密度基本概念在物理学中，把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度1、 某种物质的质量和其体积的比值，即单位体积的某种物质的质量， 叫作这种物质密度符号p单位为千克/米八3其数学表达式为 p =m/V在国际单位制中，质量的主单位是 千克，体积的主单位是 立方米，于是取1立方米物质的质量作为物质的密度对于非均匀物质则称为 平均密度”2、 密度的物理意义用水举例， 水的密度在4C时为10八3千克/米八3或1克/厘米八3 （1.0 X0A3kg /mA3，物理）意义是：每立方米的水的质量是1.0 XI0A3千克地球的平均密度为5.5 X0A3千克/米A3标准状况下干燥 空气的平均密度为0.001293 X10A3千克/米八3常见的非金属固体、金属、液体、气体的密度（略）3、 是指在规定温度下，单位体积内所含物质的 质量数，以kg/mA3 （读 作千克每立方米）或g/cmA3 （读作克每立方厘米）表示主要用在 换算数量与交货验收的计量和某些 油品的质量控制，以及简单判断油 品性能上在油品计量中： 密度是石油及其产品的最简单常用的物理性质指标。

它是指在规定温 度下，单位体积内所含物质的质量，符号为 p，单位为kg/m3它又分为( 1)标准密度 由于不同温度下， 密度会变化 即油品在加热升温时， 体积膨胀， 密度减小， 所以在高温下测得的密度要比低温下测得的密 度要小为了便于比较，一般油品的密度常用某规定温度来表示，我 国GB规定以石油及石油产品在标准温度(20C)下的密度为标准密 度，单位为 g/cm32)密度 用密度计测定密度时， 在某一温度下所观察到的密度计读 数，单位为g/cm3,用符号p t表示测定密度意义——油品密度的测定在生产及储运中有着重要意义 如 在产品的计量、炼油厂工艺设计、计算等处常用到在某种程度上还 可以判断油品的概括质量A. 已知燃料体积，测出密度值即可求得质量B. 密度可初步确定油品品种通常情况下：汽油p =(0.7〜0.76 ) g/cm3,航空煤油p =(0.77〜0.84 ) g/cm3,柴油 p = (0.81 〜0.84 ) g/cm3,重油 p = (0.91 〜0.97 ) g/cm3,润滑油 p = (0.87 〜0.89 ) g/cm3 等C. 密度可以近似地评定油品的质量和化学组成的变化情况。

特别是 在生产贮运过程中， 如发现油品密度明显增大或减小， 可以判断是否 混入重质油或轻质油思考题：什么是油品的比重和密度？有何意义？答：物质的密度是该物质单位体积的质量，以符号 p表示，单位为千克/米3 c液体油品的比重以其密度与规定温度下水的密度之比，无因次单位，常以d表示我国以油品在20C时的单位体积重量与同体积的水在 4C时的重量之 比作为油品的标准比重由于油品的实际温度并不正好是 20C,所以需将任意温度下测定的比重 换算成20 °C的标准比重油品的比重取决于组成它的烃类分子大小和分子结构，油品比重反映了 油品的轻重二、玻璃浮计（密度计）种类及结构原理玻璃浮计 类:有密度计 、酒精计、糖液计、土壤计、石油计、电液计、 制革计、乳汁计、波美计验尿计等1.石油密度计种类：A: 九支组石油密度计（ SY-I 型）九支组石油密度计（SY-I型）测量范围g/ml分度值g/ml标温'C全长mm读数0.650-0.6900.000520/4300 ±10上缘0.690-0.7300.000520/4300 ±10上缘0.730-0.7700.000520/4300 ±10上缘0.770-0.8100.000520/4300 ±10上缘0.810-0.8500.000520/4300 ±10上缘0.850-0.8900.000520/4300 ±10上缘0.890-0.9300.000520/4300 ±10上缘0.930-0.9700.000520/4300 ±10上缘0.970-1.0100.000520/4300 ±10上缘:SY-II型石油密度计六支组石油密度计（SY-II 型）测量范围g/ml分度值g/ml标温C全长mm读数0.650-0.7100.00120/4190 ±10上缘0.710-0.7700.00120/4190 ±10上缘0.770-0.8300.00120/4190 ±10上缘0.830-0.8900.00120/4190 ±10上缘0.890-0.9500.00120/4190 ±10上缘0.950-1.0100.00120/4190 ±10上缘C: SY-05型石油密度计测量范围g/ml1、二十五支组石油密度计（SY-05型）全长mm分度值g/ml读数0.600-0.6200.000220330 ±10下缘0.620-0.6400.000220330 ±10下缘0.640-0.6600.000220330 ±10下缘0.660-0.6800.000220330 ±10下缘0.680-0.7000.000220330 ±10下缘0.700-0.7200.000220330 ±10下缘0.720-0.7400.000220330 ±10下缘0.740-0.7600.000220330 ±10下缘0.760-0.7800.000220330 ±10下缘0.780-0.8000.000220330 ±10下缘0.800-0.8200.000220330 ±10下缘0.820-0.8400.000220330 ±10下缘0.840-0.8600.000220330 ±10下缘0.860-0.8800.000220330 ±10下缘0.880-0.9000.000220330 ±10下缘0.900-0.9200.000220330 ±10下缘0.920-0.9400.000220330 ±10下缘0.940-0.9600.000220330 ±10下缘0.960-0.9800.000220330 ±10下缘0.980-1.0000.000220330 ±10下缘1.000-1.0200.000220330 ±10下缘1.020-1.0400.000220330 ±10下缘1.040-1.0600.000220330 ±10下缘1.060-1.0800.000220330 ±10下缘1.080-1.1000.000220330 ±10下十支组石油密度计（SY-05型）.十支组石油密度计（SY-05型）测量范围g/ml分度值g/ml标温c全长mm读数0.600-0.6500.000520330 ±10下缘0.650-0.7000.000520330 ±10下缘0.700-0.7500.000520330 ±10下缘0.750-0.8000.000520330 ±10下缘0.800-0.8500.000520330 ±10下缘0.850-0.9000.000520330 ±10下缘0.900-0.9500.000520330 ±10下缘0.950-1.0000.000520330 ±10下缘1.000-1.0500.000520330 ±10下缘1.050-1.1000.000520330 ±10下缘二.密度计测量原理用密度计测量液体的密度很方便，应用也非常广泛.如用它测量石 油、酒类、奶类的密度，以及浓度不同的各种酸溶液的密度等.通 常在实验室里测量密度大于水的液体所用的密度计叫做比重计.测 量密度小于水的液体，所用的密度计叫做比轻计.图1多数密度计的构造如图1所示.它是用密封的玻璃管制成的.AE段的外径均匀，是用来标刻度线的部分，EC段做成内径较大的 玻璃泡，CD段的玻璃管做得又细又长，最下端的玻璃泡内装有密 度很大的许多小弹丸（如铅丸）或水银等.图2 图3 图4密度计是物体漂浮条件的一个应用，它测量液体密度的原理是根据阿基米德原理和物体浮在液面上的条件设计制成的.设密度计的质量为m,待测液体的密度为 p，当密度计浮在液面上时，由物 体浮在液面上的条件可知：密度计受到液体的浮力等于它所受的重 力，即卩F浮=mg.根据阿基米德原理，密度计所受的浮力等于它排开的液体所受 的重力，有卩浮=卩gV排，由上面两式可得 p gV排=mg,即p=m/V排. ①从①式可看出，待测液体的密度与密度计排开液体的体积成反 比.液体的密度越大，密度计排开液体的体积就越小，不同密度的 液体在如图1所示的密度计的玻璃管AE段的液面位置是不同 的.若根据①式计算，预先在玻璃管AE段标上刻度线及对应的数 值，就很容易测量未知液体的密度了.为什么密度计要做成如图1所示的形状而不做成截面上下均匀 的形状（如图2所示）呢?下面我们分析制做成如图1所示形状的密 度计的好处.AE段截面均匀是为了便于标度（批量生产时刻度线 印制在纸上，固定在AB段玻璃管内）；下端DE段的玻璃泡内装有 密度很大的弹丸是为了让密度计的重心尽量下移；EC段的玻璃泡 做得较大是为了让密度计浮在液面上时其“浮心” （浮力的作用点，即密度计浸在液体中液面以下部分的几何中心）尽量上移；而CD 段的玻璃管做得细而长是为了增大重心和“浮心”间的距离. 这样,当密度计浮在液面上时，在重力和浮力的作用下，密度计能很快停 止左右摇摆而竖直站立在液体中.若制成如图 2所示的形状，当测 量密度较大的液体时，“浮心”下移，与重心靠近，密度计容易倾 斜在液面上，甚至横着漂浮在液面上，这样密度计读数就不准确， 或者根本无法读数.二、密度计的刻度线间距为什么是不均匀的密度计的刻度线间距是不均匀的，也就是说相差相同数值（密 度的标定值）的刻度线间距并不相等.无论是比重计还是比轻计的 刻度线都是上疏下密.有人认为密度计刻度线之所以不均匀是由于 它的截面上下不均匀造成的.这种说法是错误的.为了研究问题方 便，我们以图2所示的形状密度计为例，设管的截面积为S,装入 弹丸后质量为m,将它放入密度为p的液体中（假设能竖直站立）， 浸入液面下的深度为h,由①式可得h=m/S p. ②，式表明深度h与液体密度 p成反比，其函数关系图象如图3 所示.从图3可以看出，当液体的密度p等值增加时，对应的深度 h并不等值减小，说明密度计的刻度是不均匀的.对图1所示的密度计，使用时截面不均匀。