简介
本文将带您深入了解密度测量的基本知识，您将了解密度的物理性质用单位、标准密度和比密度。此外，还介绍了常用的密度测量方法和这些常用的测量方法的比较。必须注意的是，压力是气体密度的主要决定因素，液体密度主要取决于温度。
什么是密度？
密度是对特定体积内质量的测量[1]，是与温度和压力相关的物理性质。密度等于物体的质量，除以体积，常用符号ρ表示。国际单位制中的密度单位为：kg/m美国的密度单位通常是3(kg/m3)lb/ft3(磅/英尺3)表示，此外，许多行业也有特定的密度单位，如Oechsle（ Oe测量果汁糖的重量(含糖量)可以推断葡萄的成熟度。奥斯勒曾经说过一升葡萄汁比一升水重一克Brix度(白利度，饮料中可溶性固体质量的百分比，单位°Bx或%，通常饮料的主要可溶性固体是白砂糖，所以也叫糖度。）
由于材料的热膨胀和压缩，材料的密度会受到当前温度和压力的影响。这些变量对密度的影响取决于材料是固体还是流体。温度和压力对流体的影响远高于固体。为了获得准确的密度指示，必须知道相关的温度和压力，特别是对流体。
物体的体积和密度会随着温度和/或压力的变化而变化，质量会保持不变。根据密度的计算公式，如果体积因压力和/或温度的影响而减小，质量保持恒定，密度就会增加。
这表明开尔文温度变化时气体密度几乎不会降低。 对于空气，其密度仅降低约0.04公斤/立方米。 使用MEMS芯片可能无法清楚地检测到这种变化。 但是，如果压力增加1 bar，以空气为例，气体密度将增加1.2 kg /m3。 另一方面，液体密度几乎没有改变1巴的压力变化。
标准密度（也称为参考密度）表示一种物质或多种物质在一定温度或压力下的混合物密度。这可以更好地比较不同的密度值。以下标准温度tn和压力pn常用于所列行业的条件：
物质或物质混合物的标准密度可以从所谓的密度表中获得。这里或其他来源可以找到密度表的示例：
- 酒精：1973年发布的标准OIML R 22国际酒精浓度表（http://www.oiml.org/en）
- 糖：标准ICUMSA密度测定法和表：蔗糖-官方；葡萄糖、果糖和转化糖– ICUMSA官方方法SPS-4，日期为1998年（http://www.icumsa.org）
- 水：PTB公布的Wagenbreth, H. Blanke, W.1968年撰写的国际单位制中的水密度和国际实用温度标度；以及Bettin H. Blanke W.：1990年国际温度标度引入后，水密度随温度变化
- 气体：NIST数据库“ NIST参考流体热力学和传输特性数据库（http://www.nist.gov）
相对密度是指在各自规定的条件下，材料的密度与参考材料的密度之比。d，一般参考物质为空气或水：
注：比密度为1
- 密度是物质和物质混合物单位体积中质量的标准值，常用于物质分析和合成。
- 混合物或化合物组成的成分可以通过计算导出各种参数。
- 此外，密度还可用于确定水溶液中成分物质的浓度。混合物中成分物质的含量可以用体积百分比、质量分数或物质浓度来表示。
- 此外，物质混合物或物质化合物的质量通常由平均摩尔质量决定。 平均摩尔质量也可以通过密度来确定，比如天然气可以用平均摩尔质量来表示。
确定物质密度的设备和测量方法有很多。目前，使用相对先进的测量方法MEMS芯片，利用谐振器测量物质的密度。与此同时，许多较旧的测量方法，例如气量计（Areometers），比重瓶（Pycnometers）和浮力法（buoyancy）等等还在用。
（1）气量计（Areometers）：
如图所示，气量计通常用于测量液体密度，将玻璃浮标放置在液体中并沉入水中，直到测试液体的浮力与气量计的重量达到平衡。根据阿基米德的原理，液体的密度可以从浮子的浸入深度中得到。
（2）比重瓶（Pycnometers）：
比重瓶可用于测量固体粉末、液体和颗粒的密度， 液体密度和体积定义的体积可以通过简单的称重来测量。测量步骤和原理如下：
1侧量比例瓶空杯时的质量m1。
2测量比重瓶装满水时的质量m2。
测量比重瓶装满待测液体时的质量m3
根据测量的质量m1、m2、m3.待测液体密度为：
（3）浮力法（buoyancy）：
在浮力原理的帮助下，密度也可以通过测量浮力的大小来测量。将沉没体浸入待测液体中，并用天平测量浮力。液体的密度可以通过计算浮力和沉没体积来计算。
(4)微机电处理芯片(MEMS Chip)
Ω芯片是谐振密度计。在这种方法中，由于振动频率取决于液体的密度，谐振器与各种接触液体保持一致。通过测量谐振器的振动频率，可以得到待测液体的密度。
[1]（美）克里斯托弗·G.普利著；李贵莲，张卓伟译．物理其实很简单=Physics made simple：上海科学技术文献出版社，2014.01：第10页
[2] Liquid density measurement overview articles 2002 Prof. Dr. G. Hradetzky (Merseburg University of Applied Sciences) Prof. Dr. K.-D. Sommer (PTB Braunschweig)
[3] http://www.physik.uni-halle.de/Lehre/Grundpraktikum/anleitungen/Pharma-Heft-11.pdf,Martin-LutherUniversität Halle-Wittenberg