應用阿基米德原理-氣體膨脹位移法，利用小分子直徑的惰性氣體，在一定條件下，利用bolon定律(PV=nRT)測定樣品試驗鋼加入樣品后產生的樣品試驗鋼氣體容量的變化，得出樣品的實際體積，稱為骨架體積，其真密度、真密度=質量/實際體積。
真密度儀工作原理：
應用阿基米德原理-氣體膨脹位移法，利用小分子直徑的惰性氣體，在一定條件下利用球的規律(PV=nRT)測定樣品試驗鋼進入樣品后產生的樣品試驗鋼氣體容量的減少，準確測定樣品的實際體積，得到真密度、真密度=質量/實際體積。
氣體膨脹替換法是用氣體代替液體，測量樣品排出的體積。常用的測試氣體是氦氣。該方法具有排除浸出法溶于樣品的可能性，不損傷樣品的優點。氣體可能會參與樣品的極小孔和表面的不規則空隙，因此測量的樣品體積更接近樣品的實際體積，因此可以用于計算樣品的密度，測試值也更接近樣品的實際密度。
儀器的測試系統由樣品測試袋和基準袋組成，如圖所示。測量樣品的實際密度時，儀器會自動收集并記錄基準腔的壓力P1和體積V1。將未知體積的樣品V樣品放入已知體積V2的樣品測試腔內，向樣品測試腔內注入一定量的氣體，記錄穩定的壓力P2。將樣品測試口袋與基準口袋相關聯，記錄穩定的壓力P3，根據平衡穩定的壓力值和相關已知體積V1，V2計算要測試的樣品體積V樣品，并計算樣**量和體積中樣品的實際密度。
應用領域：
研究和質量管理、陶瓷、催化劑、過濾器、核燃料、石化、土壤、肥料、炭黑、焦炭、纖維、礦物、制藥、化妝品、水泥、粉狀食品、干燥劑、粉末金屬、離子交換樹酯、纖維
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