Dichtewaagen, wie die Gram FD, sind Präzisionsinstrumente, die verwendet werden, um die Dichte eines Materials zu messen. Die Dichte ist definiert als das Verhältnis der Masse eines Objekts zur Volumeneinheit. Dichtewaagen nutzen das Konzept der Schwerkraft und der Auftriebskraft, um diese Messung durchzuführen.
Die Funktionsweise einer Dichtewaage basiert auf dem Archimedischen Prinzip, das besagt, dass ein in eine Flüssigkeit oder Gas eingetauchter Körper eine Auftriebskraft erfährt, die gleich dem Gewicht der verdrängten Flüssigkeit oder des Gases ist. Die Dichtewaage enthält eine Probe des Materials, dessen Dichte gemessen werden soll, sowie eine Referenzsubstanz mit bekannter Dichte. Üblicherweise wird die Probe in einer Flüssigkeit platziert, die oft als “Messflüssigkeit” bezeichnet wird.
Die Dichtemessung funktioniert wie folgt:
- Vorbereitung der Probe: Die Probe des Materials wird so vorbereitet, dass sie eine einheitliche Form und Größe hat. Dies gewährleistet konsistente Messungen.
- Eintauchen in die Messflüssigkeit: Die Probe wird in die Messflüssigkeit eingetaucht, die sich in einem Behälter auf der Dichtewaage befindet. Dabei verdrängt die Probe eine bestimmte Menge an Flüssigkeit, was eine Auftriebskraft erzeugt.
- Messung der Auftriebskraft: Die Dichtewaage misst die Auftriebskraft, die die Probe erfährt. Diese Auftriebskraft ist proportional zur verdrängten Flüssigkeitsmenge, die wiederum von der Dichte und dem Volumen der Probe abhängt.
- Messung der Gewichtskraft: Die Dichtewaage misst gleichzeitig die Gewichtskraft der Probe. Dies wird durch einen präzisen Wägemechanismus erreicht.
- Berechnung der Dichte: Die Messung des Gewichts der Probe in der Luft und die Erfassung der Auftriebskraft (Gewicht in der Luft – Gewicht in der Flüssigkeit) bei bekannter Dichte der Flüssigkeit, ermöglicht die Berechnung der Dichte des Festkörpers (Archimedisches Prinzip).
- Referenzsubstanz: Eine Referenzsubstanz mit bekannter Dichte dient dazu, die Genauigkeit der Messung zu überprüfen und das Messgerät zu kalibrieren.
Hier sehen Sie die Gram FD in Aktion:
