全自动密度计

　　1.高精度与高重复性：采用精密传感器和温控系统，结果准确可靠，远超人工测量。

　　2.自动化程度高：自动进样（或自动吸样）、自动清洗、自动测量、自动计算、自动输出结果，减少人为误差。

　　3.测量速度快：单次测量通常在1分钟以内完成，效率极高。

　　4.样品消耗少：尤其振荡管法，仅需1-2 mL样品，适合珍贵样品。

　　5.温度控制精确：内置帕尔帖（Peltier）温控系统，可将样品精确恒温至设定温度（如20.00°C），并自动进行温度补偿。

　　6.多功能性：除密度（g/cm3）外，通常可直接计算并显示：相对密度（比重）、API度、波美度、酒精浓度、糖度（Brix）、浓度百分比等。

　　7.数据管理：配备显示屏、打印机或计算机接口（USB、RS232），可存储、打印或导出测量数据。

　　8.易于集成：可与自动进样器、LIMS系统连接，用于在线或过程控制。

　　全自动密度计主要基于以下几种物理原理，其中振荡管法是目前最主流、精度最高的技术。

　　1.振荡管法（最常用）

　　原理：根据质量与振动频率的关系。

　　仪器核心是一个U型或P型的空心玻璃管（振荡管），由电磁系统驱动，在固定频率下自由振荡。

　　当样品注入振荡管后，系统的总质量增加，导致振荡频率降低。

　　密度（ρ）与振荡周期（T）的平方成正比，即：ρ=A×T2-B

　　A和B是通过已知密度的标准液（如空气、水）校准得到的仪器常数。

　　2.静水力学称量法（适用于固体）

　　原理：基于阿基米德定律。

　　先称量固体在空气中的质量（m?）。

　　再称量其在已知密度液体（通常为水或乙醇）中的质量（m?）。

　　固体密度ρ=m?/(m?-m?)×ρ_液体。

　　全自动实现：仪器配备自动升降装置和精密天平，自动完成两次称量并计算密度。

　　3.U型管压差法（较少见）

　　原理：利用U型管两侧液柱高度差与密度的关系。自动化程度相对较低。

　　一、校准

　　校准的目的是确定仪器的两个关键常数（A和B），使密度计算公式ρ=A×T2-B成立。通常采用两点校准法。

　　1.校准频率

　　首次使用：新仪器安装后必须校准。

　　定期校准：建议每天使用前进行一次校准，或至少每周一次。对于要求极高的实验室（如药典、贸易结算），需每次测量前校准。

　　条件变化后：更换样品、环境温度大幅变化、仪器移动或维修后。

　　定期验证：每月或每季度使用标准物质进行一次准确性验证。

　　2.校准步骤（以振荡管式密度计为例）

　　开机预热：

　　打开电源，让仪器预热至少30分钟，使内部温度控制系统稳定。

　　设定温度：

　　在控制面板上设定校准和测量所需的恒定温度（最常用20.00°C或25.00°C），并等待温度稳定（通常指示灯熄灭或屏幕显示“Ready”）。

　　第一点校准：空气（或干燥气体）

　　确保振荡管为空且干燥。

　　在软件或面板上选择“校准”功能，进入“空气校准”或“零点校准”。

　　仪器自动测量空管的振荡周期，并将其作为密度为0 g/cm3的参考点，计算常数B。

　　第二点校准：纯水（标准物质）

　　使用超纯水（电阻率≥18.2 MΩ·cm），并预先在相同温度下恒温至少1小时。

　　用少量水润洗进样管路和振荡管2-3次。

　　吸入足量超纯水，确保管内无气泡。

　　在软件中选择“水校准”或“标准校准”。

　　仪器测量水的振荡周期，并根据该温度下水的标准密度值（如20°C时为0.99820 g/cm3，25°C时为0.99704 g/cm3）计算常数A。

　　注意：仪器内部通常已存储水的密度-温度表，自动调用。

　　校准完成：

　　仪器保存A、B常数，校准过程结束。

　　部分高端仪器支持多点校准（如使用不同浓度的NaCl溶液）以提高宽范围测量的线性度。

　　3.校准注意事项

　　标准物质：必须使用高纯度的水和空气（或干燥氮气）。水的纯度直接影响校准精度。

　　无气泡：吸入样品时务必避免气泡，气泡会导致测量值偏低。

　　温度平衡：确保校准液与仪器设定温度完全一致。

　　清洁：每次校准前确保管路清洁，避免交叉污染。

　　1.日常维护

　　每次使用后清洗：

　　测量完样品后，立即用合适的清洗溶剂冲洗振荡管。溶剂选择取决于样品性质：

　　水溶液：用蒸馏水或超纯水冲洗。

　　有机溶剂/油类：用乙醇、异丙醇、丙酮或正己烷等。

　　高粘度样品（如糖浆、油）：先用低粘度溶剂（如乙醇）冲洗，再用易挥发溶剂（如丙酮）冲洗。

　　重复冲洗2-3次，直至测量值接近溶剂密度。

　　排空：对于不常使用的仪器，测量结束后应吸入空气或干燥气体，将管路吹干，防止残留液体滋生微生物或结晶。

　　外部清洁：用柔软的湿布擦拭仪器外壳，避免溶剂直接喷洒。

　　2.定期维护

　　更换进样针/管路：

　　进样管（尤其是聚四氟乙烯管）长期使用会老化、变脆或污染，建议每6-12个月检查并更换。

　　检查密封件：

　　检查进样口、连接处的O型圈或密封垫是否完好，有无磨损、老化，必要时更换。

　　清洁振荡管（深度清洁）：

　　若测量粘稠、易残留或易结晶样品（如糖溶液、盐水），需定期进行深度清洗。

　　可使用专用清洗液或稀酸/碱溶液（需确认兼容性）浸泡和循环冲洗。

　　切勿用超声波清洗振荡管，会损坏精密玻璃管。

　　验证准确性：

　　定期使用有证标准物质（CRM）如标准密度液、标准水或标准玻璃浮子进行准确性验证，记录偏差。

　　3.长期维护与注意事项

　　避免超压/真空：进样时压力不宜过大，防止损坏振荡管。

　　避免腐蚀性样品：强酸、强碱、氢氟酸等会腐蚀玻璃管，严禁测量。

　　避免颗粒物：样品必须过滤（如0.45μm滤膜），防止颗粒堵塞管路或划伤内壁。

　　环境要求：放置在平稳、无振动、无强电磁干扰、温度稳定的环境中。

　　专业服务：振荡管破裂、温控失效、传感器故障等严重问题，需联系厂家或专业工程师维修，切勿自行拆解。

　　1.石油化工：测量原油、汽油、柴油、润滑油、溶剂等的密度，用于质量控制和贸易结算。

　　2.食品饮料：测量酒类（酒精度）、果汁（糖度/Brix）、乳制品、食用油、软饮料的密度，监控产品质量。

　　3.制药行业：测量药液、注射液、糖浆的密度，符合GMP要求。

　　4.化学品：测量酸、碱、盐溶液、有机溶剂的浓度和密度。

　　5.科研与质检：高校、研究所、质检机构进行材料物性研究和产品检测。

　　6.电池行业：测量电解液密度。