測量物體密度的儀器是密度計(Density Meter)。密度計測量的基本原理是,衡量感光材料曝光和顯影后的變黑程度即黑度。在制版時,感光材料上的溴化銀,受到光照作用,顯影后還原成金屬銀,形成一定的阻光度。黑度大的,密度高;黑度小的,密度低。帶有濾光片的測量計,還可以測量彩色原稿的彩色密度。
常用的密度計和比重計有浮子式密度計、靜壓式密度計、振動式密度計和放射性同位素密度計。
浮子式密度計它的工作原理是:物體在流體內(nèi)受到的浮力與流體密度有關(guān),流體密度越大浮力越大。如果規(guī)定被測樣品的溫度(例如規(guī)定25℃),則儀器也可以用比重數(shù)值作為刻度值。這類儀器中簡單的是目測浮子式玻璃比重計, 簡稱玻璃比重計。
靜壓式密度計它的工作原理是:一定高度液柱的靜壓力與該液體的密度成正比,因此可根據(jù)壓力測量儀表測出的靜壓數(shù)值來衡量液體的密度。膜盒(見膜片和膜盒)是一種常用的壓力測量元件,用它直接測量樣品液柱靜壓的密度計稱為膜盒靜壓式密度計。另一種常用的是單管吹氣式密度計(圖2)。它以測量氣壓代替直接測量液柱壓力。將吹氣管插入被測液體液面以下一定深度,壓縮空氣通過吹氣管不斷從管底逸出。此時管內(nèi)空氣的壓力便等于那段高度的樣品液柱的壓力,壓力值可換算成密度。
振動式密度計它的基本工作原理是:兩位奧地利著名科學(xué)家Hans Stabinger和Hans Leopord發(fā)現(xiàn)了振蕩管密度計的測量原理:物體受激而發(fā)生振動時,其振動頻率或振幅與物體本身的質(zhì)量有關(guān),如果在一個U型的玻璃管內(nèi)充以一定體積的液體樣品,則其振動頻率或振幅的變化便反映一定體積的樣品液體的質(zhì)量或密度以及比重。兩位科學(xué)家后來設(shè)計出原型并交由Urich Santner先生以及其公司Anton Paar在 1967年設(shè)計了早的數(shù)字式液體密度計。全自動的液體密度計均基于U型振蕩管的原理。
放射性同位素密度計儀器內(nèi)設(shè)有放射性同位素輻射源。它的放射性輻射(例如γ射線),在透過一定厚度的被測樣品后被射線檢測器所接收。一定厚度的樣品對射線的吸收量與該樣品的密度有關(guān),而射線檢測器的信號則與該吸收量有關(guān),因此反映出樣品的密度。