堆积密度仪是专用于测量粉末或颗粒材料堆积状态密度的精密仪器。它通过量化固定容积容器内自由填充(松装密度)及机械振实后(振实密度)的物料质量，计算得出关键密度参数。
一、核心概念：堆积密度
定义： 堆积密度指物料自由落入或轻轻装满一个已知体积的容器后，其质量与所占据的总体积(包含颗粒间空隙)的比值。其单位通常是克每立方厘米或千克每立方米。
意义：
量化物料的“松紧”程度： 衡量物料在松散状态下的填充能力。
反映流动性： 堆积密度与物料的流动性(安息角、休止角)通常存在关联。
质量控制关键参数： 对于生产、储存、运输、包装过程至关重要，影响成本、效率和最终产品质量。
配方和工艺设计基础： 影响混合物的体积配比、压片压力、包装尺寸设定等。
二、原理
堆积密度仪的工作原理基于物质堆积过程中的压实原理。通过模拟实际生产或应用过程中物质的堆积状态，能够测量出物质在一定条件下的堆积密度。
具体而言，堆积密度仪通常由一个容器、一个振动装置以及一套控制系统组成。容器用于装载待测物质，振动装置则用于模拟物质在堆积过程中的振动压实作用。控制系统则负责控制振动装置的振动频率、振幅等参数，以确保测试条件的一致性。
在测试过程中，待测物质被逐渐投入容器中，同时振动装置启动，使物质在容器中逐渐紧密排列。当物质达到一个稳定的堆积状态时，控制系统会停止振动，此时通过测量容器内物质的质量和容器的体积，即可计算出物质的堆积密度。
值得注意的是，其工作原理中涉及到多种物理参数的精确控制，如振动频率、振幅、物质投放速度等。这些参数的精准控制对于保证测量结果的准确性和可靠性至关重要。
二、工作方式
堆积密度仪一般由以下组件组成：容器、振动装置、荷重传感器和控制系统。首先，将待测物料放入容器中，并将容器放置在振动装置上。振动装置会产生机械振动，使得物料在容器内形成均匀的堆积。同时，荷重传感器会测量堆积后的质量，而控制系统则会测量堆积后的体积。通过质量和体积的测量结果，计算出堆积密度。
三、操作步骤
1.准备好需要测试的样品和容器，尽量保持材料粒度均匀。
2.将样品倒入容器中，通过轻微振动和拍打使样品均匀填充到容器中。
3.将容器平放在振动机的振动台上，调节振动频率和强度以使物料更加紧密。
4.通过旋转装置将容器旋转，保证样品在容器内分布均匀。
5.最后用金属锤敲打容器，使样品达到一定的压实度。
6.用天平测量重量，记录密度值。
四、堆积密度仪的注意事项
在使用堆积密度仪进行测量时，除了掌握正确的操作步骤外，还需注意以下事项：
1.定期维护和校准：堆积密度仪作为一种精密测量设备，需要定期进行维护和校准以确保其测量精度。建议按照设备说明书的要求进行定期维护和校准工作。
2.注意安全防护：在操作时，应注意安全防护措施，避免人员接触设备的运动部件，防止发生意外伤害。
3.记录测量数据：在测试过程中，应详细记录测量数据，包括物质的质量、体积、堆积密度等。这有助于后续的数据分析和结果比对。
4.注意样品的代表性：为了获得具有代表性的测量结果，应确保所选取的样品具有代表性，能够反映待测物质的整体性能。
五、主要应用领域
1.制药工业：
原辅料、中间体、最终产品(如药粉、颗粒)的质量控制。
检测粉末的流动性和压缩性，指导压片、胶囊填充工艺。
计算片剂/胶囊的装填体积，确保剂量准确。
2.化工行业：
催化剂载体、颜料、染料、塑料粒料、橡胶助剂等的质量控制。
影响反应器装填效率、包装体积、运输成本。
3.食品工业：
面粉、糖、咖啡粉、奶粉、谷物、膨化食品等原料和成品的测试。
影响配方、包装尺寸、货架期估算。
4.粉末冶金：
金属粉末的性能表征，影响压制和烧结工艺。
5.建筑材料：
水泥、沙子、粉煤灰、陶瓷粉末等。
6.新能源材料：
锂电池正负极材料、固态电解质等粉体的性能测试。
7.科研： 材料科学、粉末技术、过程工程等领域的基础研究。
