王秀霞

（菏泽学院物理系，山东菏泽274015）

1 引 言

密度在日常生产生活中具有广泛的应用：可鉴别组成物体的材料，可计算物体中所含各种物质的成分，可计算某些很难称量的物体的质量或形状比较复杂的物体的体积，可判定物体是实心还是空心，可计算液体内部压强以及浮力等，可测量未知液体密度，可测量已知液体纯度和液体杂质类型，等等.对于鉴别未知物质，密度是一个重要的依据.由此对密度测量尤其是高精度的密度的测量更是当今生产与生活过程中的迫切需要.本文研制的高精度密度测量仪器具有实用、便携、精度高、稳定性好、适用范围广等特点，能够满足日常生产与生活的需要.

2 设计原理

使用天平和量筒测量不规则固体的密度，被测量物体密度的相对误差的平方为质量相对误差与体积相对误差的平方和[1]，由于质量和体积为不同测量条件下的2个不同物理量，测量误差相差很远，因此用直接测量物体质量和体积的方法测量物体密度相对误差比较大.若在测量物质密度时采用间接测量，在同一测量条件下测量2个相同物理量，这样相对误差就会大大减小.基于上述思想，设计了智能密度测量仪，其测量密度的相对误差为被测系统产生压力相对误差的倍.

2.1 测量固体密度

如图1所示，设烧杯＋液体重力为G0＝m0g，被测物体重量为G1＝m1g，则所测物体＋烧杯＋液体的压力N0为

图1 物体重力测定示意图

如图2所示，设绳子的拉力为F拉……