提高密度计准确度的方法

影响密度计校准结果的因素有多种，本文从主标准器、配套设备、校准环境、校准方法及人员的熟练程度等方面分析了其对密度计校准结果的影响，指出了正确的操作方法。通过与ZG计量科学研究院进行密度计校准比对，证明了校准结果的准确与可靠。

密度计是测量液体密度Z常用的仪器，它在工农业生产、科学研究、YL卫生及国防等领域中得到了广泛的应用。随着石油化工、食品工业、医药卫生等各项事业的迅速发展，在控制生产工艺、保证产品质量、商贸等方面对密度量值的准确度均有明确的要求，密度计的量值是否准确可靠，直接影响到液体密度测量的准确性，因此必须对其进行校准。

密度计校准结果的准确性受多种因素的影响，它不仅与主标准器、密度检定液和技术人员的技术水平有关，还与操作方法有关。作者凭借多年从事密度计量工作积累的经验，针对密度计校准中的问题，提出了一些见解，通过分析影响密度计校准的各种因素，指出了密度计校准的正确的操作方法。

1、密度计的工作原理

采用直接比较法，按照检定规程的要求开展密度计校准。将被检密度计与标准密度计同时浸入同一检定液中，直接比较其分度表上的示值，校准时如果校准液与被校密度计实际使用的液体不同，则进行毛细常数修正，Z后经过一系列计算得出被校密度计的修正值。

2、密度计的影响因素及正确操作方法

校准工作中，密度计校准结果准确性主要受主标准器、配套设备、校准环境、校准方法及人员的熟练程度等多方面的影响。

2.1主标准器的量值

主标准器是指标准密度计，其量值是否准确直接影响密度计校准结果的准确性，因此必须对其进行质量控制。在密度计校准工作中，由于主标准器频繁使用，或因其玻璃材质的体积收缩，密度计干管内的标尺会发生位移，使密度计量值发生变化。

另外，密度计压载室内通常用铅粒封住，使用时间长了，可能因铅粒松动，使得密度计ZX偏移，影响测量结果。因此对于标准密度计，要正确使用和维护，并进行周期检定，同时还要在两个检定周期内至少进行一次期间核查。核查方法有多种，可以用标准密度计测量有准确密度量值的液体，也可用标准密度计对密度量值稳定的密度计进行检定，比较其量值的变化。

2.2密度液

液体毛细常数决定于液体本身的特性，它与液体的表面张力有关。液体自身的清洁程度会影响表面张力，且张力随时间变化而变化，这种变化对表面张力大(即毛细常数大)的液体更为显著，实验表明这项误差对浮计示值的影响估计为0.1个分度值。在条件允许时，尽量用一定纯度的试剂配制，以减少表面张力，并且避免因杂质存在，影响人的视觉分辨力，从而影响测量结果的准确性。

2.3环境影响

2.3.1实验室温度

按照检定规程的要求，检定标准密度计时，控制室温与液温之差不超过2℃，检定工作密度计时，室温与液温之差不超过5℃。由于密度计的玻璃膨胀系数会由于密度计的玻璃膨胀，使密度计干管标尺密度值发生变化，变化量为Δρ=ΔtΔβρ，因此校准时，要控制室温与液温相对稳定，一般控制室温在(20±5)℃为宜。

2.3.2光线

光线直射在密度计上，会使形成的弯月面与干管切线变细，影响视觉判断，产生较大的读数误差。因此校准开始时，室内要尽量避免阳光直射。

2.3.3气流

室内如有气流，则会使密度计漂浮不定，影响视觉判断，同时由于密度计稳定时间较长，液温容易不均匀，造成测量误差，因此校准时要避免有气流。

2.4校准过程

2.4.1器具的清洁

校准前先将标准密度计、被校准密度计、检定筒、搅拌器等洗净干燥后，置于检定室内，清洗好的玻璃仪器内壁应不挂水珠，清洗干净的密度计不要用手触摸标尺的干管部位。如果器具不清洁，不仅会污染密度液，还会使密度计干管沾附过多液体，给测量结果引入误差。

2.4.2密度液的调配

将密度液小心地倒入检定筒内中，并搅拌均匀，调整密度液到标准密度计校准点上下2个分度值之内，否则对测量结果产生较大误差。

2.4.3外观检查

目前，市面上密度计质量参差不齐，一些生产密度计的厂家受利益的驱使，忽略产品质量，有的企业甚至没取得“生产计量器具许可证”而私自生产密度计。因此校准前必须进行外观检查。密度计内不得有雾气、柳纹、裂纹，压载室不得有松动，如有一项不符合要求，则判为不合格，不再进行示值校准。

2.4.4示值校准

用手轻提标准和被检密度计干管顶端，即左右两手要捏住密度计干管上端，不要捏到干管标尺处，将其缓缓浸入密度液中，待接近平衡位置时再慢慢放手，否则，密度计因上下波动，干管上沾有液体，增加了密度计的质量，使测量结果偏低。

因此校准时，一定要熟练操作，使其在校准点上下三个分度值内波动，并稳定1~3min，这一点对于硫酸水溶液、硫酸氢乙酯这类粘性液体或碘化钾-碘化 汞尤为重要，尤其是碘化钾和碘化 汞液。另外，密度计不要相互碰撞或吸附在一起，更不能附着在检定筒的内壁上，否则，由于存在支撑力，相应增加了浮力，给校准结果带来误差。

对于液体要充分搅拌，以使筒内液温均匀稳定，同时要注意不得产生气泡，因为气泡的存在，液体内部不均匀，同时气泡还可附着在密度计上，使密度计体积增加，产生示值误差。

2.4.5读数

用密度计读数的方法按规程的规定进行，除标明按弯月面上缘读数外，其它均按下缘读数。无论按上缘还是下缘读数均应先用眼睛对准弯月面上缘或下缘，与干管相切于两条相邻标记即分度值间的位置，并判断出占分度值的十分之几，估读到分度值的十分之一。如果密度计刻线较细时，可以配以读数放大镜。使用硫酸检定液时，为消除或尽量减少液体表面张力变化的影响，必须采用溢出法，使密度液表面一层液体溢出，形成好的弯月面，可减少读数误差，提高测量结果的准确度。

2.4.6空气浮力

密度计在液体中平衡时，液面以上那部分体积受到空气浮力的影响，由于这部分体积小，在通常状态下，空气变化很小，因此空气浮力引入的误差可忽略不计。

2.5数据处理

2.5.1温度修正

将两支具有同一标准温度和同样材料的密度计，浸入同一非标准温度的密度液中校准时，由于两支密度计体积改变所导致的误差相同，在比较其示值时被抵消，故只要液体温度均匀一致，无需做温度修正，若标准和被检密度计的标准温度不同，而又在同一标准温度密度液中校准，则须作温度修正。

2.5.2毛细常数修正

由于各种液体的毛细常数不同，如密度计实际工作中测量液体密度和检定时的液体不一样，则会产生较大的误差，为了消除此误差，必须进行毛细常数修正，因此在检定用液与实际使用液体不一致时，毛细常数修正很重要，如果不进行修正，将对校准结果产生较大的影响。

3、结语

影响密度计校准的因素很多，在工作中要首先了解各种影响因素，并针对每一影响因素，采用正确的操作方法，尽可能消除其影响，减小测量误差。必须保证主标准器的量值准确和稳定，注意密液的配制方法，正确控制校准过程中的各个环节，才能提高密度计校准结果的准确性，确保密度量值准确和可靠。