Принцип дії цих механічних денсиметрів побудований на безперервному вимірюванні виштовхувальної (підйомної) сили, яка діє на поплавець, частково або повністю зануреного в аналізовану речовину.
На рис.9.2 показана схема поплавкового денсиметра рідин із частково зануреним поплавцем 2, розміщеним у ємності 1. Через цю ємність безупинно прокачується аналізована рідина. За рахунок переливання в ємності підтримується постійний рівень. Аналізована рідина витікає із денсиметра через збірник 3. При зміні густини рідини змінюється ступінь занурення поплавця 2 у ємність. Досягнення положення рівноваги сил N і GП забезпечується глибиною занурення поплавця, при цьому змінюється довжина l стрижня 4, зануреного в рідину. Переміщення поплавця 2 перетворюється в електричний сигнал за допомогою диференціального трансформатора 5.
Вага поплавця 2 зі стрижнем 4 (у повітрі) GП і виштовхувальна сила N, діюча на поплавець, описуються виразами
(9.4)
де m - маса поплавця і стрижня;
V - об’єм поплавця;
l - довжина ділянки стрижня, зануреного в рідину;
S - площа поперечного перерізу стрижня.
При рівності сил GП і N з виразу (9.4) з урахуванням дії на стрижень на поверхні поділу фаз сил поверхневого натягу можна визначити величину ходу стрижня l. Як бачимо, довжина l, а отже, і сигнал диференціального трансформатора 5 однозначно пов'язані із густиною рідини. Масу m підбирають залежно від діапазону вимірювання.
Існує багато різних конструкцій денсиметрів із частково зануреним поплавцем. Вони мають високу чутливість, що дозволяє здійснювати вимірювання густини у вузькому діапазоні (усього 0,005—0,01 г/см3) з похибкою ±(1,5-3)% від діапазону вимірювання.
(9.4)