提高密度計準確度的方法

影響密度計校準結果的因素有多種，本文從主標準器、配套設備、校準環境、校準方法及人員的熟練程度等方面分析了其對密度計校準結果的影響，指出了正確的操作方法。通過與ZG計量科學研究院進行密度計校準比對，證明了校準結果的準確與可靠。

密度計是測量液體密度Z常用的儀器，它在工農業生產、科學研究、YL衛生及國防等領域中得到了廣泛的應用。隨著石油化工、食品工業、醫藥衛生等各項事業的迅速發展，在控制生產工藝、保證產品質量、商貿等方面對密度量值的準確度均有明確的要求，密度計的量值是否準確可靠，直接影響到液體密度測量的準確性，因此必須對其進行校準。

密度計校準結果的準確性受多種因素的影響，它不僅與主標準器、密度檢定液和技術人員的技術水平有關，還與操作方法有關。作者憑借多年從事密度計量工作積累的經驗，針對密度計校準中的問題，提出了一些見解，通過分析影響密度計校準的各種因素，指出了密度計校準的正確的操作方法。

1、密度計的工作原理

采用直接比較法，按照檢定規程的要求開展密度計校準。將被檢密度計與標準密度計同時浸入同一檢定液中，直接比較其分度表上的示值，校準時如果校準液與被校密度計實際使用的液體不同，則進行毛細常數修正，Z后經過一系列計算得出被校密度計的修正值。

2、密度計的影響因素及正確操作方法

校準工作中，密度計校準結果準確性主要受主標準器、配套設備、校準環境、校準方法及人員的熟練程度等多方面的影響。

2.1主標準器的量值

主標準器是指標準密度計，其量值是否準確直接影響密度計校準結果的準確性，因此必須對其進行質量控制。在密度計校準工作中，由于主標準器頻繁使用，或因其玻璃材質的體積收縮，密度計干管內的標尺會發生位移，使密度計量值發生變化。

另外，密度計壓載室內通常用鉛粒封住，使用時間長了，可能因鉛粒松動，使得密度計ZX偏移，影響測量結果。因此對于標準密度計，要正確使用和維護，并進行周期檢定，同時還要在兩個檢定周期內至少進行一次期間核查。核查方法有多種，可以用標準密度計測量有準確密度量值的液體，也可用標準密度計對密度量值穩定的密度計進行檢定，比較其量值的變化。

2.2密度液

液體毛細常數決定于液體本身的特性，它與液體的表面張力有關。液體自身的清潔程度會影響表面張力，且張力隨時間變化而變化，這種變化對表面張力大(即毛細常數大)的液體更為顯著，實驗表明這項誤差對浮計示值的影響估計為0.1個分度值。在條件允許時，盡量用一定純度的試劑配制，以減少表面張力，并且避免因雜質存在，影響人的視覺分辨力，從而影響測量結果的準確性。

2.3環境影響

2.3.1實驗室溫度

按照檢定規程的要求，檢定標準密度計時，控制室溫與液溫之差不超過2℃，檢定工作密度計時，室溫與液溫之差不超過5℃。由于密度計的玻璃膨脹系數會由于密度計的玻璃膨脹，使密度計干管標尺密度值發生變化，變化量為Δρ=ΔtΔβρ，因此校準時，要控制室溫與液溫相對穩定，一般控制室溫在(20±5)℃為宜。

2.3.2光線

光線直射在密度計上，會使形成的彎月面與干管切線變細，影響視覺判斷，產生較大的讀數誤差。因此校準開始時，室內要盡量避免陽光直射。

2.3.3氣流

室內如有氣流，則會使密度計漂浮不定，影響視覺判斷，同時由于密度計穩定時間較長，液溫容易不均勻，造成測量誤差，因此校準時要避免有氣流。

2.4校準過程

2.4.1器具的清潔

校準前先將標準密度計、被校準密度計、檢定筒、攪拌器等洗凈干燥后，置于檢定室內，清洗好的玻璃儀器內壁應不掛水珠，清洗干凈的密度計不要用手觸摸標尺的干管部位。如果器具不清潔，不僅會污染密度液，還會使密度計干管沾附過多液體，給測量結果引入誤差。

2.4.2密度液的調配

將密度液小心地倒入檢定筒內中，并攪拌均勻，調整密度液到標準密度計校準點上下2個分度值之內，否則對測量結果產生較大誤差。

2.4.3外觀檢查

目前，市面上密度計質量參差不齊，一些生產密度計的廠家受利益的驅使，忽略產品質量，有的企業甚至沒取得“生產計量器具許可證”而私自生產密度計。因此校準前必須進行外觀檢查。密度計內不得有霧氣、柳紋、裂紋，壓載室不得有松動，如有一項不符合要求，則判為不合格，不再進行示值校準。

2.4.4示值校準

用手輕提標準和被檢密度計干管頂端，即左右兩手要捏住密度計干管上端，不要捏到干管標尺處，將其緩緩浸入密度液中，待接近平衡位置時再慢慢放手，否則，密度計因上下波動，干管上沾有液體，增加了密度計的質量，使測量結果偏低。

因此校準時，一定要熟練操作，使其在校準點上下三個分度值內波動，并穩定1~3min，這一點對于硫酸水溶液、硫酸氫乙酯這類粘性液體或碘化鉀-碘化 汞尤為重要，尤其是碘化鉀和碘化 汞液。另外，密度計不要相互碰撞或吸附在一起，更不能附著在檢定筒的內壁上，否則，由于存在支撐力，相應增加了浮力，給校準結果帶來誤差。

對于液體要充分攪拌，以使筒內液溫均勻穩定，同時要注意不得產生氣泡，因為氣泡的存在，液體內部不均勻，同時氣泡還可附著在密度計上，使密度計體積增加，產生示值誤差。

2.4.5讀數

用密度計讀數的方法按規程的規定進行，除標明按彎月面上緣讀數外，其它均按下緣讀數。無論按上緣還是下緣讀數均應先用眼睛對準彎月面上緣或下緣，與干管相切于兩條相鄰標記即分度值間的位置，并判斷出占分度值的十分之幾，估讀到分度值的十分之一。如果密度計刻線較細時，可以配以讀數放大鏡。使用硫酸檢定液時，為消除或盡量減少液體表面張力變化的影響，必須采用溢出法，使密度液表面一層液體溢出，形成好的彎月面，可減少讀數誤差，提高測量結果的準確度。

2.4.6空氣浮力

密度計在液體中平衡時，液面以上那部分體積受到空氣浮力的影響，由于這部分體積小，在通常狀態下，空氣變化很小，因此空氣浮力引入的誤差可忽略不計。

2.5數據處理

2.5.1溫度修正

將兩支具有同一標準溫度和同樣材料的密度計，浸入同一非標準溫度的密度液中校準時，由于兩支密度計體積改變所導致的誤差相同，在比較其示值時被抵消，故只要液體溫度均勻一致，無需做溫度修正，若標準和被檢密度計的標準溫度不同，而又在同一標準溫度密度液中校準，則須作溫度修正。

2.5.2毛細常數修正

由于各種液體的毛細常數不同，如密度計實際工作中測量液體密度和檢定時的液體不一樣，則會產生較大的誤差，為了消除此誤差，必須進行毛細常數修正，因此在檢定用液與實際使用液體不一致時，毛細常數修正很重要，如果不進行修正，將對校準結果產生較大的影響。

3、結語

影響密度計校準的因素很多，在工作中要首先了解各種影響因素，并針對每一影響因素，采用正確的操作方法，盡可能消除其影響，減小測量誤差。必須保證主標準器的量值準確和穩定，注意密液的配制方法，正確控制校準過程中的各個環節，才能提高密度計校準結果的準確性，確保密度量值準確和可靠。