密度的定义是物质单位体积的质量(ρ = 质量 / 体积),因此密度仪的核心原理是通过测量物质的质量和体积,再根据密度公式计算得出结果。不过,针对不同状态的物质(固体、液体、气体),其测量方式和原理会有所不同:
液体密度测量:常见方法包括浮力法(基于阿基米德原理,如将已知体积的重物浸入液体,通过浮力计算密度)、振荡法(利用液体在 U 型管中振荡的频率与密度的关系)等。
固体密度测量:对于规则固体,可直接测量体积和质量;对于不规则固体,常用排水法(通过排开液体的体积间接获得固体体积)结合质量计算密度。
气体密度测量:通常通过测量一定体积气体的质量,或利用气体压力、温度与密度的关系(如理想气体状态方程)推导得出。