磁-阿基米德悬浮是近年来提出的一种结合抗磁悬浮与浮力原理,可以在永磁体条件下对抗磁性或弱磁性物质进行悬浮的新技术。本文基于磁-阿基米德悬浮,提出了一种磁悬浮检测方法的模型。该方法可以使被测样品在检测装置中达到稳定悬浮,通过测量样品的悬浮高度,可方便而精确地得到样品的密度。本文的研究取得了如下成果:(1)样品悬浮高度与密度之间的对应关系通过拟合法进行确立。拟合法通过对一组标准密度球在给定实验条件下的对应悬浮高度进行拟合,得出了可在任意条件下根据样品悬浮高度进行密度计算的计算公式,并通过多组标准密度球在不同实验条件下的实验对公式的准确性进行了验证。(2)基于安培环流假设与毕奥-萨伐尔定理,得到了磁悬浮检测装置的空间磁感应强度分布,并推导出样品密度与悬浮高度的对应关系方程。采用标准密度球对计算结果进行了实验验证,同时,对几种常用高分子材料的密度进行了测量,并与传统测量方法进行了对比。实验结果表明,磁悬浮检测方法具有很高的测量精度。此外,利用磁悬浮检测装置成功分离了密度差别仅有0.03g/cm~3的两种高分子样品。(3)根据计算的磁悬浮检测装置空间磁感应强度分布,以及样品在空间任意一点的受力方程,本文分析了磁铁参数与装置尺寸参数对装置的测量特性的影响,证明了样品在装置中可以自发地稳定悬浮的现象,并确定了装置尺寸参数与磁铁参数的合理选择范围。(4)探究了磁悬浮检测方法在缺陷检测方面的应用。设计并进行了对小型塑料光学透镜的缺陷检测实验,通过观察透镜在装置中的高度、中心位置和平衡状态下与水平面的偏斜程度,检测透镜是否存在外观不完整和内部存在气泡等不均匀性的缺陷,并确定出透镜缺陷存在的位置。理论分析与实验结果显示,本文提出的方法具有很高的测量精度,对样品的密度分布敏感,且表现出对小尺寸样品密度测量很高的适应性,解决了传统密度测量方法精度低或操作计算过程繁琐的缺点。同时,该检测方法的装置结构简单,原材料易于获得,具有很强的经济性。基于上述优点,可以预见到,磁悬浮检测方法将在缺陷检测、微观结构表征等基于密度测量的技术领域拥有巨大的应用潜力。