1、介绍

密度测量在聚合物测试中非常重要。食用油的微观结构和组成的变化反映了它们的密度。常见的测量通常基于阿基米德法，例如密度梯度法和密度计法。这些方法测量聚合物密度的精度较低，特别是对于小尺寸样品。使用更精确的装置可以提高精度，但也增加了测量过程的复杂性和成本。在这项研究中，我们的研究基于磁阿基米德悬浮来测量食用油的密度。

每种物质都有自己对磁场的磁化敏感性。所有物质可分为三类：顺磁性物质，抗磁性物质和铁磁性物质。磁场中物质的顺磁性和铁磁性将产生吸引力，而反磁性物质将产生由磁场导致的排斥力。悬浮水（反磁材料）与电磁体，证明抗磁性物体可以悬浮在强磁场[1]。然而，它的抗磁化率很小，使得排斥力几乎不明显。结合阿基米德方法，一种称为磁阿基米德悬浮的新方法被用于悬浮在小磁场中的低磁化率物体。他们进一步研究分离抗磁性颗粒像NaCl和KCl，生物材料，如血红蛋白，胆固醇，胶原。 Catherall等人采用磁性阿基米德悬浮，大气压下在液氧悬浮高密度材料，例如金，硅，镓和砷化物，磁场范围为0.7-17T [8,9]。 2009年，Mirica等人使用两个磁体间距为45mm，相同的磁极彼此面对，这使得密度和悬浮高度之间的关系近似线性[10]。基于这种方法，他们区分了材料的化学成分的原子级差异[11,12]。使用这种方法还用到了食品，法医证据和塑料部件缺陷的分析[13-19]。

本课题提出了一种基于磁阿基米德悬浮测量食用油密度的新方法。选择具有距离为60mm的磁体的装置作为实例，并且通过一系列标准密度玻璃珠获得校准方程。进行了几个实验来验证所提出的方法。

2、实验方法

2.1.理论

在磁阿基米德悬浮中，作用在介质上的磁场引起的力，从而给悬浮在磁场中的食用油额外的浮力。当食用油的重力和浮力一定条件时，食用油可以悬浮到平衡位置。

一般来说，额外的浮力F_mag不垂直于地球，因此食用油的平衡位置总是取决于容器的边界。因此，不能准确地获得平衡位置的高度。我们通过使用具有彼此面对的相同极的两个磁体来解决这个问题，使物体沿着中心线在平衡位置悬浮。在这项研究中，我们打破了固定磁铁的限制和短的测量距离。我们提出一种基于磁阿基米德悬浮的通用密度测量方法，其中磁体及其距离d是可调的。

2.2.设备和方法