密度的定義是物質單位體積的質量(ρ = 質量 / 體積),因此密度儀的核心原理是通過測量物質的質量和體積,再根據密度公式計算得出結果。不過,針對不同狀態的物質(固體、液體、氣體),其測量方式和原理會有所不同:
液體密度測量:常見方法包括浮力法(基于阿基米德原理,如將已知體積的重物浸入液體,通過浮力計算密度)、振蕩法(利用液體在 U 型管中振蕩的頻率與密度的關系)等。
固體密度測量:對于規則固體,可直接測量體積和質量;對于不規則固體,常用排水法(通過排開液體的體積間接獲得固體體積)結合質量計算密度。
氣體密度測量:通常通過測量一定體積氣體的質量,或利用氣體壓力、溫度與密度的關系(如理想氣體狀態方程)推導得出。