數位密度計 | 桌上型與便攜式高精度密度分析儀器

數位密度計 (比重計) 以振盪 U 型中空玻璃管的方式進行測量。測量含有樣品之管子的振盪頻率。當管內裝滿樣品時，頻率會變更，樣品質量越大，頻率則會越低。這個頻率經測量後會被轉換成密度。另外，桌上型密度計會使用內建的 Peltier 恆溫器以控制樣品的溫度。

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比重計和密度計是相同的儀器。不同的國家或地區會有不同的稱呼。本儀器使用振盪 U 形管技術測量液體樣品的比重、密度或相關值。儀器會自動測量，減少操作員的人為影響並提高重複性。

溶液密度可用手動或數位方式測量。如果想要更瞭解密度，比重瓶與液體比重計，請參閱本公司有關 3 種測量密度方式的指南。

比重瓶與液體比重計等手動方法，在決定密度與相關值上受到廣泛使用，如比重，酒精濃度、白利糖度、API 原油重度、Baumé 糖度和柏拉圖度等。這些方法雖然很容易使用，也不昂貴，但在每一個手動操作協定步驟中都需要專業技術，這通常會影響結果的精準度與可靠性。

比重瓶是一個具有限定體積的玻璃燒杯。首先在不含樣品下測重 (M1)，再加入樣品，再測重一遍 (M2)。M1 與 M2 的差值除以燒杯的體積即是樣品的密度。

液體比重計是一個浸入樣品的一塊玻璃。過了一小段平衡時間以後，它就會浮到某一個高度。樣品的密度越高，液體比重計浮起的高度就越低。從比重計平衡的高度即可讀出密度值。

密度套件會配合天平使用。具有限定體積的玻璃塊先在空氣裡稱重 (M1)，接著放入樣品再稱重一次 (M2)。M1 與 M2 的差值 (浮力) 除以玻璃塊的體積即是樣品的密度。亦可使用特殊的支架，利用參考液體 (水、乙醇或由使用者定義) 來測量固體的密度。

數位密度計 (density / densimeters) 又稱為比重計，分為桌上型和手持式儀器。這些儀器利用振盪管技術，在短時間內非常準確地測量樣品的密度。一根中空的玻璃管會依照某個頻率震動。當管內裝滿樣品時，頻率會變更，樣品質量越大，頻率則會越低。這個頻率經測量後會被轉換成密度。另外，桌上型密度計會使用內建的 Peltier 恆溫器以控制樣品的溫度。

如果想更瞭解數位密度計，以及其與手動方法的優劣比較，請參閱本公司對不同測量技術的比較

U 型中空玻璃管是作為數位密度計中的測量元使用，其體積一般約為 1 mL。建議使用較大的容量以免填充不易。通常會使用注射器注射 3 到 5 mL，讓排液管也被樣品填滿。

這要視樣品與測量元之間的溫度差及樣品種類而定。也要視測量所需的精準度而定。此測量時間通常介於幾秒至大約 2 到 5 分鐘 (前者使用無溫控能力的便攜式數位密度計，後者使用具有主動溫控能力的桌上型儀器)。

密度計或比重計通常是在特定測量溫度下，以空氣與水作調整的。這個溫度是以 Peltier 元件控制，該元件可將測量元降溫或加熱到特定溫度 (如 20°C)。首先會測量含空氣之測量元的頻率。第一個頻率即對應空氣密度值。接下來，測量元會裝滿水，並且測量裝滿水之測量元的頻率。第二個頻率即對應水的密度值。這種兩點調整法也可以用空氣與標準液完成，或用兩種涵蓋不同密度範圍的標準液完成。

進一步瞭解如何調整數位密度計。

這些密度計原先的設計用途是測量均質液體。實際上，也成功測量過其他許多樣品。如果樣品黏滯性可透過在幫浦加壓溫度 (如石蠟) 下加熱方式降至 36,000 mPa*s 以下，密度甚至可以使用如 SC1H 或 SC30H 的加熱自動化單元來自動地測量。如果黏滯性更高的樣品可在填入注射器時不產生氣泡，操作員就能使用一支 15 cm 長的窄管，在一定速度下將這些樣品壓出，進行手動測量。如果樣品會侵蝕測量元的玻璃 U 型管，不應使用此種密度計來測量該樣品，例如氫氟酸、用於玻璃蝕刻的液體或漿狀物。