Что такое ареометр. Как работает ареометр
Длительность срока службы обслуживаемого автомобильного аккумулятора зависит от разных факторов. Однако, при правильном уходе за ним удается существенно продлить этот период. Важным фактором в такой ситуации является обеспечение оптимального значения плотности для электролита. При этом потребуется знать, как пользоваться ареометром для аккумулятора.
Благодаря специальному прибору – ареометру, удается осуществлять замеры степени закисленности раствора для каждой ячейки в АКБ. Фактически под плотностью понимается отношение массы перемешанной кислоты с дистиллятом к общему объему получившегося раствора.
Обычная проверка плотности электролита в аккумуляторе ареометром базируется на классическом физическом законе Архимеда, когда тело, погруженное в жидкость, вытесняет из сосуда объем жидкости, эквивалентный собственному объему. Благодаря законам гидростатики удается вычислить с высокой степенью точности значение кислотности в конкретной жидкости. Обычно параметр указывается в г/см 3 , и определено до сотых долей .
Визуально ареометр для электролита представляет собой прозрачную стеклянную широкую колбу, внутри которой располагается измерительная шкала. Для забора в верхней части прибора установлена резиновая груша. Работать с таким химическим агрегатом достаточно просто.
Составными элементами в большинстве конструкций являются такие части, как:
- резиновая груша;
- блок ареометра;
- стеклянная пипетка, внутри которой размещен прибор;
- герметичная пробка;
- заборная часть.
Некоторые типы ареометров являются универсальными. С их помощью можно дополнительно определять температуру жидкости.
Методика использования прибора
Перед тем как проверить плотность аккумулятора ареометром, необходимо ознакомиться с работой аппарата, чтобы не получить химические ожоги и добиться правильных результатов. Обычно для замеров осуществляют предварительный забор жидкости из банок АКБ.
Важно знать, что каждая банка автомобильного аккумулятора является независимым контейнером для жидкостей, поэтому замеры потребуется проводить обязательно для каждой емкости отдельно.
При откачивании жидкости для тестирования требуется соблюдать меры безопасности. Обязательными являются резиновые перчатки, стойкие к кислоте и защитные очки. Уберечь одежду помогает фартук из прорезиненного материала или специальный защитный халат. Для отбора необходимого объема используем стеклянную трубку, так как этот материал является химически нейтральным к кислотам.
Пошаговый алгоритм, при котором проводится измерение плотности ареометром, состоит из следующих пунктов:
- опускаем один конец стеклянной трубки в горловину открытой банки АКБ;
- часть жидкости проникнет внутрь трубки, и уровень ее выровняется с оставшейся в емкости;
- верхнее отверстие плотно закрываем подушечкой пальца, и медленно вынимаем трубку;
- опускаем конец стеклянной трубочки в колбу, приготовленную для измерений, и открываем после этого верхнюю часть трубки, чтобы жидкость вытекла в сосуд;
- так как работает ареометр правильно лишь в определенном объеме жидкости, то повторяем процедуру многократно до тех пор, пока не наберется нужное количество для измерения;
- внутрь колбы помещаем ареометр и дожидаемся его выравнивания, так как нам необходима цифра, на которую указывает линия поверхности жидкости;
- после стабилизации будет известна искомая плотность жидкости.
После замера возвращаем жидкость обратно в банку аналогичным способом, как делался ее забор. Осуществляем операции с каждой емкостью из АКБ, чтобы получить полные сведения о состоянии аккумулятора.
При работе с ареометром необходимо сжать грушу, а затем погрузить пипетку в жидкость таким образом, чтобы она там плавала как поплавок в вертикальной позиции. После сжатия резину постепенно ослабляют для плавно заполнения емкости. Измерения будут точными, когда исключается соприкосновение поплавка со стенками сосуда. Если имеется его залипание, то полученные показания окажутся недостоверными .
По завершении работы промываем прибор дистиллированной водой. Это поможет продлить срок его службы и избавиться от погрешности в измерениях.
Важные факторы
У автомобильного аккумулятора проблемы сведутся к минимуму, когда его плотность при 25 С будет составлять 1,28 г/мл. Данный параметр характерен для всех новых АКБ, выходящих с завода. Когда в одной из банок обнаружилась меньшая плотность, то это свидетельство вероятного короткого замыкания, произошедшего из-за касания свинцовых пластин между собой.
При выявлении в одной из банок низкой плотности, стоит понимать, что вероятные причины кроются в таких событиях, как:
- у АКБ случился глубокий разряд, и она не сможет выполнять дальнейшие операции в обычном режиме;
- внутри полостей произошла стадия сульфатации, что стало проблемой для дальнейших химических реакций;
- длительный период батарея работала без дополнительной подзарядки от генератора, который мог выйти из строя;
- произошел физический износ АКБ, что не позволяет в дальнейшем использовать ее по назначению;
- низкое качество раствора и остальных комплектующих обусловлено недобросовестным производителем или использование контрафактной продукции.
В том случае, когда удастся довести плотность до оптимального значения, получится обеспечить батарее работоспособность.
Популярные марки ареометров
Отечественный рынок предлагает разные модели измерителей плотности раствора в АКБ. Желающие могут даже обнаружить электронный ареометр для электролита. Основные различия заключаются в основном в качестве используемых комплектующих материалов.
ИП-1
Среди востребованных приборов классической формы выделяется аппарат с комплектом пластиковых цилиндров внутри. Напротив каждой из них указано значение плотности. После наполнения измерительной емкости набор цилиндров начинает всплывать. Считать текущее значение плотности можно по тому цилиндру, который поднялся в последнюю очередь.
Измерительный интервал модели лимитирован. Она способна дать результат, если плотность жидкости колеблется в интервале 1,19–1,33 г/куб.см. Минимальная цена деления составляет 0,02 г/куб.см. Хотя точность измерений таким агрегатом невысока, но он пользуется популярностью среди автолюбителей. Успех кроется в доступной стоимости. Цена составляет немногим более 100 руб.
Орион АР-02
Химический прибор выпускается на отечественном предприятии, расположенном в Санкт-Петербурге. Подробная инструкция описывает, как им необходимо пользоваться. При этом важно соблюдать меры предосторожности во время работы с ним.
Найти в популярных магазинах измеритель можно по цене 150 руб. Производитель предоставляет на стеклянное устройство шестимесячную гарантию.
Sparta 549125
Стоимость аппарата составляет около 200 руб. Выпускается в Китае по немецкой лицензии. Работает он в интервале от 1,16 до 1,3 г/см 3 . Груша и заборная часть изготовлены из практичных выносливых материалов. Производитель дает годовую гарантию на каждое изделие. Внутри располагаются поплавки.
Вашего автомобиля не работает должным образом, а уровень электролита находится в пределах нормы, первым делом необходимо измерить его плотность. А для этого каждый автомобилист должен знать, как пользоваться ареометром.
Что такое ареометр и как он работает
Ареометр - прибор, предназначенный для определения Принцип его работы основан на знаменитом открытом еще в III до н.э. и согласно которому на тело, плавающее в жидкости, действует выталкивающая сила, величина которой равняется весу вытесненной данным телом жидкости. А как пользоваться ареометром для измерения плотности жидкости, человечеству известно с IV-V века н.э. (считается, что именно тогда он и был изобретен).
Ареометры бывают различных видов: все зависит от того, плотность какой жидкости необходимо измерить. Наиболее практическое значение для рядового автолюбителя имеет ареометр автомобильный, предназначенный для измерения плотности как электролита, так и охлаждающей жидкости. Его можно приобрести в любом магазине, торгующем автозапчастями, или на рынке.
Конструктивно автомобильный ареометр представляет собой обычную цилиндрическую стеклянную трубку (колбу) с кислотным электролитом, плотность которого необходимо измерить, и герметично запаянного стеклянного поплавка. В нижней части поплавка находится груз, а в верхней - шкала, по которой, собственно, и определяется Как пользоваться ареометром? Да очень просто! С помощью резиновой груши в трубку набирается электролит. Через некоторое время, когда жидкость в трубке успокоится, а поплавок будет в ней свободно плавать, нужно визуально определить плотность в месте пересечения шкалы с уровнем электролита. Плотность электролита аккумуляторной батареи, приведенной в рабочее состояние, зависит от конкретных условий эксплуатации и находится в пределах 1,20 - 1,30 кг/см 3 . Измерение плотности следует выполнять при температуре 18-22 градуса. Поскольку плотность электролита напрямую связана со значением температуры, при которой это измерение производится, необходимо с помощью специальной таблицы произвести коррекцию, чтобы определить его реальную плотность.
Соблюдайте меры безопасности
При измерении плотности электролита важно не только знать, как пользоваться ареометром, но также и соблюдать меры безопасности. Все работы следует выполнять в защитных перчатках, очках, соответствующих одежде и обуви. Ни в коем случае не допускать попадания электролита на открытие участки тела и в глаза. Все действия с аккумуляторными батареями необходимо проводить в теплом вентилируемом помещении, поскольку в процессе их зарядки происходит выделение токсичного газа.
При попадании кислоты в глаза или на кожу необходимо место обильно промыть водой. Ни в коем случае не стоит пытаться нейтрализовать кислоту, попавшую на тело (к примеру, содой). Это лишь усугубит ситуацию. Затем необходимо как можно скорей обратиться в лечебное учреждение.
При работе с антифризом также необходимо обязательное соблюдение мер безопасности. Пробку радиатора можно открывать только после полного остывания охлаждающей жидкости, чтобы не произошло ее выброса и, как следствие, получения ожогов.
После измерений плотности ареометр необходимо тщательно промыть в проточной воде до окончательного удаления остатков кислоты или охлаждающей жидкости. При соблюдении этого условия ареометр для измерения плотности электролита (антифриза) прослужит вам еще не один десяток лет.
Владимир Хомутко
Время на чтение: 3 минуты
А А
Принцип работы ареометра для нефтепродуктов
Плотность является одной из важнейших характеристик таких продуктов, как нефть и её производные. О приборах, с помощью которых производятся измерения этого параметра, и пойдет речь в этой статье.
Ареометр для нефтепродуктов представляет собой стеклянный прибор, с помощью которого производят замеры плотности только жидких веществ. Этот параметр для твердых тел измерить с помощью ареометра нельзя, хотя многие заблуждаются на этот счет.
Принцип работы этого измерительного средства достаточно простой. Он основан на законе Архимеда, и чуть ниже мы расскажем об этом подробнее.
Изготавливают такие приборы только из прозрачного стекла, поскольку внутри должна быть пустота, в которой хорошо видна градуированная шкала с нанесенными на неё делениями. Само устройство представляет собой две герметично спаянных между собой трубки разного диаметра, сделанных из стекла. Концы этих трубок также герметизированы (запаяны).
Это связано с тем, что ареометр во время всего срока своей эксплуатации должен иметь неизменный вес, который и обеспечивает точность измерений. Узкая верхняя трубка имеет белую шкалу, обычно сделанную из бумаги. Эта шкала отградуирована, а сама градуировка напрямую зависит от того, для каких целей применяется устройство.
Градуируют ареометры как в абсолютных (г/см), так и в относительных (%) значениях. Нижняя часть прибора засыпана балластом, который представляет собой мелкую металлическую дробь. Выбор такого балласта связан с тем, что с помощью маленьких дробинок проще управлять весом.
Если коротко и просто, то принцип работы таких приборов заключается в следующем.
Всем известно, что плотности различных жидкостей не одинаковы. Например, значение этого параметра для бензина ниже, чем аналогичное значение для воды, на поверхности которой он плавает. Так вот, если сначала опустить поплавок в воду, а после этого тот же поплавок поместить в бензин, то можно увидеть, что он погрузится в них на разную глубину.
Ареометры для нефтепродуктов
При проведении лабораторных измерений в качестве такого «поплавка» используют как раз градуированные ареометры для нефтепродуктов. Поскольку их устройство предусматривает наличие в верхней их части шкалы с делениями, положение жидкости на этой шкале и покажет значение искомого показателя исследуемого жидкого продукта.
Кроме ареометров, этот показатель можно измерять денсиметрами. Принцип работы этих измерительных средств одинаков, но первые могут измерять еще и температуру, а вторые – нет.
Количество предлагаемых на рынке приборов этого вида достаточно большое, и выбор зависит от сферы их применения. Например, для работы на автозаправочных станциях широко применяются приборы марок АНТ-1 и АНТ-2. Именно на АЗС персонал постоянно принимает нефтепродукты, поэтому там необходим четкий контроль за качеством и количеством получаемого топлива. И то, и другое можно проделать с помощью этого устройства.
К примеру, массу топлива в цистерне, зная его точный объем, легко вычислить по значению его плотности.
Знание температуры, при которой проводятся измерения, также важно, поскольку нефтепродукты, как и прочие физические тела, с понижением температуры сжимаются, что увеличивает плотностное значение.
Ареометр АНТ-2
Такие измерительные устройства обязательно есть во всех лабораториях многих промышленных отраслей, и дают возможность с высокой точностью контролировать качественные показатели нефтепродуктов и других жидких веществ.
Сахарометр (ареометр для определения концентрации сахара) – прибор, которой в равной степени облегчает жизнь как самогонщикам и виноделам, так и пивоварам, поскольку дает возможность контролировать содержание сахара в сусле, что в свою очередь позволяет делать напитки с наперед заданной крепостью и плотностью. Наличие сахарометра в арсенале домашнего винокура необязательно, но очень желательно, а для пивоваров это одно из самых важных приспособлений, позволяющих придерживаться выбранного рецепта (стиля) пива. Зачастую сахарометр покупают те, кто решил заниматься приготовлением спиртного более-менее постоянно.
Принцип работы. Все ареометры, в том числе сахарометр и виномер, работают на основе гидростатического закона (закона Архимеда), согласно которому выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости, это значит, что объем погружаемого тела равен объему вытесненной им жидкости. Так как плотности жидкостей отличаются, то одно и то же тело погружается в них на разную глубину.
Сахарометр (виномер) представляет собой стеклянную трубку, нижняя (широкая) часть которой заполнена ртутью или дробью для создания требуемой массы, а верхняя (узкая) часть трубки имеет шкалу с градацией плотности раствора или концентрации измеряемого вещества.
Виномер отличается от сахарометра только наличием еще одной шкалы, которая показывает крепость (концентрацию этилового спирта) в сусле. Но из-за универсальности и небольших размеров точность бытовых виномеров зачастую ниже, чем сахарометров. При этом, зная начальную плотность сусла, определить крепость сахарометром на любом этапе брожения – не проблема.
Виды бытовых ареометров
В домашнем винокурении распространены 2 вида ареометров:
Сахарометр АС-3 – предназначен для измерения концентрации сахара в водных растворах по массе сухих веществ. Является самым точным бытовым прибором. Для определения крепости требуется сопоставить результат с табличными значениями и провести вычисления.
Диапазон измерений: 0-25%.
Цена деления шкалы: 0,5%.
Предел допустимой погрешности: ±0,5.
Виномер бытовой – устройство для определения сахаристости и крепости браги, вина или пива. Имеет две шкалы, нанесенные с разных сторон, что позволяет одновременно узнать сахаристость и крепость сусла без вычислений. Недостаток – более низкая точность в сравнении с АС-3.
Диапазон измерений: первая шкала – 0-25% (для сахара), вторая шкала – 0-12% (для спирта).
Цена деления шкалы: 1%.
Предел допустимой погрешности: ±1-2% для сахара и ±2-3% для спирта.
Как использовать сахарометр и виномер
Правильно измерять начальную и конечную плотность сусла, поскольку на основании полученной разницы можно сделать вывод о характере брожения (закончилось или нет) и крепости напитка.
Начальная плотность – содержание сахара до брожения. Измеряется перед внесением дрожжей. Рекомендуемые значения зависят от вида напитка.
Оптимальное содержание сахара в браге перед брожением – 18-20%, в случае со спиртовыми дрожжами – 20-30%.
Начальная плотность вина – 10-31%, при этом нужно помнить, что большинство штаммов винных дрожжей могут полностью сбродить сок максимум 20% сахаристости (12% итоговой крепости), а оставшийся сахар не переработается и будет определять вид вина (сухое, полусладкое, сладкое и т.д.).
Начальная плотность пива зависит от сорта, этот показатель находится в диапазоне 5-18% (для большинства популярных в России сортов – 11-12%).
Конечная плотность – содержание сахара в сусле после окончания брожения.
Если показания не меняются в течение 24-48 часов и находятся в пределах ниже 2-2,5% сахара, брожение считается завершенным.
Как считать крепость по сахарометру
Чтобы определить крепость сахарометром, нужно перевести показания начальной и конечной плотности в единицы алкоголя согласно таблице (см. рисунок), затем от начального значения отнять конечное.
Таблица для перевода показаний сахарометра в крепость Например, если начальная плотность 18,5%, то это соответствует 9,25% алкоголя по таблице, а для конечной плотности сусла в 2,5% эквивалентная крепость – 1%. Итоговая крепость напитка = 9,25 — 1 = 8,25% об.
Инструкция по проведению измерений
1. Наполнить измерительную емкость (колбу, цилиндр или стакан) достаточным количеством сусла температурой +20 °C. При замере конечной плотности слегка перемешать жидкость, чтобы избавиться от остатков углекислого газа, снижающего точность измерений.
Внимание! Из-за несоблюдения температуры возможна погрешность до 7%!
2. Протереть ареометр чистой сухой тканью. Перед погружением прибор должен быть полностью сухим.
3. Аккуратно погрузить сахарометр (виномер) нижней частью в жидкость.
Прибор не должен касаться стенок и дна сосуда.
4. Подождать, пока ареометр стабилизируется на одном уровне.
5. Снять показания. Расположить глаза чуть ниже уровня жидкости, чтобы отчетливо наблюдалось эллиптическое основание мениска, затем медленно поднимать голову, пока эллипс не превратится в прямую линию.
В зависимости от конструкции, значения снимают с верхнего или нижнего края мениска (этот момент обязательно описан в инструкции к конкретной модели).
Красная стрелка – верхний мениск, зеленая – нижний. Если оригинальной инструкции к прибору не осталось, снимать показания по нижнему мениску 6. Достать сахарометр (виномер) с колбы, вытереть насухо и положить в заводской футляр для хранения. Хотя бы раз в пару месяцев проверять показания и калибровать прибор в случае необходимости.
Проверка и калибровка ареометра
Чтобы проверить сахарометр или виномер, достаточно опустить прибор в дистиллированную воду температурой +20 °C. При правильной работе должно появиться нулевое значение (по шкале содержания сахара для виномера).
Если ареометр всплывает слишком высоко, следует увеличить его массу путем нанесения на верхнюю часть стеклянной трубки лака для ногтей или скотча, пока показания шкалы не вернутся к нулевому значению.
Если сахарометр (виномер) излишне тонет, нужно уменьшить его массу, сбрив лезвием часть стекла в верхней части трубки.