Принцип работы ареометра для измерения плотности. Как работает ареометр? Виды бытовых ареометров

В повседневной жизни приходится встречаться с тем, что требуется проверить плотность какого-нибудь вещества, например, спирта, кислоты, молока. Для этого применяют ареометр, им также проверяют плотности электролита. Если хозяин автотранспортного средства рассчитывает, что аккумулятор будет работать как можно дольше , ему надлежит проверять, какая плотность у электролита. Для чего нужен ареометр - прибор, позволяющий замерять уровень закисленности раствора в ячеях батареи.

Что такое ареометр

Ареометр - это стеклянный поплавок, расширяющийся вниз и наполненный увесистой массой - балластом, работающий согласно закону Архимеда.

Применяют кое-какие виды ареометров для замера кислотности и температуры тосола. Устройство заключает в себя:

Виды ареометров

Ареометр бывает нескольких видов, для практического использования на ареометр наносят шкалу в соответсвии с разведенным веществом, например:

Как правильно пользоваться ареометром

От плотности и концентрации электролита зависит работоспособность аккумулятора автомашины и важно проверять и регулировать этот параметр своевременно.

Аккумулятор автомобиля это источник тока с гальваническими реакциями. Электролитом служит раствор кислот и щелочей определенной плотности. Нормативные показатели колеблются от 1,22 до 1,29 грамма/см3 при температуре от 20 до 30 °С.

Уменьшение плотности на 0,01 грамма/см3 говорят о разрядке аккумулятора на 5-6 %. При зарядке она поднимается до нормы. При многочисленных перезарядках плотность жидкости изменяется и необходима ее корректировка. Ее производят, доливая дистиллированную воду или кислоту с промежуточными измерениями.

Плотность - это масса серной кислоты, перемешанной с водой по отношению к целому объему раствора, то есть уровень закисленности смеси. По закону гидростатики при погружении тела в жидкость его вес равен массе вытесняемого объема жидкости. По этому принципу действует ареометр, он с аккуратностью устанавливает кислотность смеси в граммах/см куб.

Замерить плотность жидкости в аккумуляторной батарее несложно, но это требует опрятности и внимания.

Пошаговое руководство по измерению плотности электролита в аккумуляторной батарее

Измерять плотность электролита аккумулятора можно, если со времени его зарядки миновало около 6 часов. Необходимо вывернуть все заглушки аккумуляторных ячеек.
Взять прибор и спустить вертикально в ячейку аккумулятора. Прибор выглядит, как стеклянная колба, в которой имеется поплавок – ареометр со шкалой, а на окончании прибора резиновая груша для отбора электролита. Набираем некоторое количество кислоты, чтобы ареометр плавал без затруднений. Смотрим на шкалу, снимаем показания. У электролита с большой плотностью поплавок плавает выше. Единица замера плотности – килограмм на кубический дециметр, литр.
Смотрим показания . Плотность должна быть около 1,24 килограмма на литр. Различие замеров в остальных аккумуляторных ячейках составляет 0,03 килограмма на литр. При низкой плотности требуется подзарядить аккумулятор.
При нормальных показаниях завинчиваем заглушки. Необходимо применять оригинальные заглушки с прокладками.
Если показания прибора не в норме, меняем аккумулятор.

Техника безопасности

При работе с электролитом необходимо придерживаться критериев безопасности. Следует облачиться в защитных перчатки, очки, одежду и обувь. Необходимо не допускать попадания электролита на раскрытые части тела и в глаза. Все действия необходимо проводить в тепле, в вентилируемом помещении, так как выделяется токсичный газ.

При попадании кислоты в глаза или на кожу необходимо в изобилии промыть водой. Если тяжёлый ожог, то нужно выпить максимум теплой воды, принять анальгин. После этого надо быстро направиться в лечебное учреждение. Если кислота угодит на одежду, то её необходимо выкинуть. При работе с антифризом нужно тоже соблюдать меры безопасности. Пробку радиатора открывают только лишь после совершенного охлаждения жидкости для предупреждения ее выброса и получения ожогов.

После использования ареометр промывают в проточной воде. При соблюдении этого условия прибор проработает не один десяток лет.

Проверка плотности аккумулятора ареометром

Чтобы разобраться в этом вопросе необходимо для начала уяснить, что представляет собой прибор для проверки плотности электролита аккумулятора – ареометр.

Ареометр это простейший прибор служит для замера плотности жидкости, а принцип его работы основан на всем известном законе Архимеда.
Выглядит он таким образом.

Обычная стеклянная трубка, верхняя часть которой заужена и имеет шкалу с делениями. Нижняя часть трубки широкая в ней находится дробь или ртуть, которую засыпают строго определенное количество во время калибровки ареометра.

Прибор, как правило, в автомагазинах продается в наборе с резиновой «грушей» для забора электролита и мерной колбой, в которой размещен сам ареометр.

Рассмотрим детально, как провести проверку плотности автомобильного аккумулятора?

Прежде всего, поставить аккумулятор в чистое место и на ровную поверхность, не забывайте, что электролит это кислота и любая капля, пролитая на одежду, испортит ее навсегда . А при попадании на кожу вызовет химический ожог .
Очистить батарею от грязи. Любая грязь, попавшая в банку с электролитом способна изменить плотность в этой емкости, что неизбежно приведет к порче всего аккумулятора.
Сняв крышки с банок проверить уровень электролита и при необходимости долить. Чаще всего доливают дистиллированную воду, но иногда в случае, о котором мы поговорим ниже, необходимо долить электролит.
Еще одно из обязательных условий перед проверкой плотности – полная зарядка аккумулятора.

Важно! В процессе зарядки аккумулятора из банок будут выделяться газы водород и кислород. Большая концентрация этих газов может привести к взрыву, поэтому помещение должно быть хорошо проветриваемо.

Процесс зарядки не быстрый, поэтому придется подождать некоторое время 5-6 часов. Все зависит от степени разряда вашей батареи и возможностей зарядного устройства.

Наверняка каждый автовладелец сталкивался с проблемой плохого запуска транспортного средства в зимнее время. Причин этому может быть несколько. Но в большинстве случаев виновником считается именно аккумулятор. Дело в том, что ключевой характеристикой его работоспособности является плотность электролита. От данного параметра зависит заряд аккумулятора, напряжение его и качество пуска двигателя. Периодически рекомендуется проверять плотность данной жидкости. Для этого применяется специальный измерительный инструмент. В сегодняшней статье мы рассмотрим, что такое ареометр, а также узнаем, как правильно замерить плотность электролита в АКБ и тосола в системе охлаждения. Эта информация будет полезна каждому автовладельцу.

Характеристика

Итак, что такое ареометр? Это инструмент, который служит для измерения плотности твердых тех и жидкостей. Принцип работы ареометра основан на законе Архимеда. Внешне данный прибор представляет собой стеклянную колбу, нижняя часть которой заполняется дробью для получения нужной массы.

Вверху (в узкой части трубки) имеется шкала. Она проградуирована в соответствии с плотностью раствора. На данный момент существуют ареометры двух типов – постоянной массы и постоянного объема.

Как это работает?

Действует данный прибор благодаря специальному поплавку. Именно он определяет точную плотность жидкости. Как пользоваться ареометром для аккумулятора? Отметим, что приступать к замерам нужно только при комнатной температуре. Набирать жидкость нужно с каждой «банки», коих в АКБ автомобиля шесть (в том числе и на грузовиках). Далее поплавок автоматически поднимется и покажет текущую плотность измеряемой жидкости.

Как читать показания? Для этого предусмотрена специальная шкала со значениями, которые отвечают погружению до конкретного деления. Часть поплавка будет находиться над поверхностью. Значение деления на отростке и будет определять текущую плотность электролита.

Виды

На сегодня существует несколько типов данных измерительных устройств:

Механический ареометр.
Электронный.

Первый тип представляет собой круглую колбу с поплавком внутри. В цифровых же схема несколько иная. Электронный ареометр являет собой некий щуп с металлическим концом. Вверху имеется цифровой дисплей. Работает такой прибор на обычных батарейках, благодаря датчикам. Однако на рынке такие приборы мало востребованы ввиду их высокой стоимости. Механический аналог стоит в 10-15 раз дешевле, а потому применяется чаще всего.

Почему так важно следить за плотностью?

Что такое ареометр, мы уже выяснили. На первый взгляд может показаться, что этот прибор не нужен. Но именно он позволяет вовремя заметить низкий уровень плотности и предотвратить серьезные последствия. Если говорить об антифризе, он может замерзнуть при околоминусовой температуре. Как известно, охлаждающая жидкость, в которой много воды, расширяется при замерзании. Как следствие, лопаются патрубки и деформируется радиатор. Естественно, продолжать движение на такой машине нельзя.

Если говорить об аккумуляторе, при низкой плотности электролита такая АКБ не способна быстро восстановить заряд. В результате напряжение батареи всегда ниже нормы – 11,0–11,5 вольт. При запуске двигателя стартер отнимает еще 2 вольта, что приводит к глубокой разрядке АКБ. Все это существенно сокращает ресурс батареи. Вот почему важно знать, как пользоваться ареометром. Ниже мы рассмотрим, как производить замеры.

Делаем замеры на АКБ

Рассмотрим, как пользоваться ареометром для аккумулятора. Для этого необходимо обеспечить доступ к банкам АКБ. Крышки можно открутить толстой шлицевой отверткой. Далее погружаем стеклянную колбу-трубку внутрь и забираем часть жидкости при помощи груши. Поплавок при этом должен свободно плавать и находиться вертикально. Как узнать результат? Уровнем плотности считается то место, где шкала соприкасается с электролитом. Измерив данные на одной банке, переходим к следующей. Обратите внимание, что выкачанный электролит после замеров снова возвращается в ту банку, с который был взят.

Техника безопасности

Перед тем как ареометром проверить плотность электролита, следует надеть резиновые перчатки. Важно также защитить и рукава, поскольку данная жидкость очень агрессивна. При попадании электролита на кожу следует немедленно промыть поврежденный участок под проточной водой.

Данная жидкость агрессивно воздействует не только на кожу, но и на одежду. Лучше использовать вещи из плотной ткани, поскольку электролит их может частично разъедать. Стоит остерегаться попадания жидкости в глаза. Не лишними будут защитные очки.

Как повысить уровень?

Идеальным результатом считается плотность в 1,27 грамм на кубический сантиметр. Если данный параметр составляет 1,23 и ниже, плотность нужно срочно повысить. Как это сделать? Для этого следует приобрести электролит (он есть в любом автомобильном магазине). Если плотность крайне низкая (менее 1,18 грамм на кубический сантиметр), имеющийся в АКБ электролит лучше полностью вылить, промыв далее внутренности дистиллированной водой. Работы следует производить в резиновых перчатках, иначе возможны серьезные ожоги.

После этого заливаем в каждую из банок новый электролит до того момента, как он полностью не покроет поверхность пластин. Желательно, чтобы его уровень был выше на 1,0–1,5 сантиметра от свинцовых пластин. Далее ставим аккумулятор на зарядку. ЗУ нужно поставить на низкий ток. Не закручивая крышек, ждем, пока часть жидкости выкипит. Спустя пару часов, снимаем АКБ с зарядки. Подождав еще час, делаем замер. Плотность должна составить от 1,27 до 1,29 грамм на кубический сантиметр.

Ареометр для антифриза

Также в магазинах встречаются аналогичные измерители для охлаждающей жидкости. Действуют они по такому же принципу, на основании закона Архимеда. Как пользоваться таким ареометром? Инструкция практически ничем не отличается от замера плотности электролита.

Итак, нам нужно открутить крышку расширительного бака и забрать оттуда немного жидкости. Она должна заполнить минимум половину объема колбы. Далее мы заметим, как поплавок начнет подниматься вверх. То место, где он соприкасается с жидкостью, и будет нашим результатом. Идеальное значение – 1,07 или 1,10 грамм на кубический сантиметр. В данном случае температура замерзания жидкости будет -40 градусов Цельсия. Если значение близится к единице, кристаллизация наступит раньше – вплоть до нуля градусов.

Также отметим, что некоторые модели имеют шкалу, которая меняет свой оттенок в зависимости от пригодности антифриза к использованию. Так, зеленая шкала говорит о том, что жидкость пригодна в зимний период. Частичная или полная потеря морозоустойчивости определяется по желтой или красной шкале.

Как вернуть плотность антифриза?

Здесь технология несколько иная. Для того чтобы антифриз не замерзал при околоминусовых температурах, следует добавить в него концентрат. Обычно он имеет температуру кристаллизации в -80 градусов и продается в литровых бутылках. Зачастую одной баклажки хватает, чтобы сместить порог замерзания на 10-15 градусов. Долив нужный объем жидкости, можно смело приступать к эксплуатации.

О стоимости

Если говорить о механических изделиях, их стоимость варьируется в пределах от 140 до 320 рублей. Стоимость цифровых же начинается от 5 тысяч рублей.

Отметим, что устройства строго делятся по области применения. В продаже существуют ареометры для электролита и для антифриза.

Заключение

Итак, мы выяснили, что такое ареометр и как им пользоваться. Как видите, это довольно полезная вещь, которая пригодится каждому автовладельцу. Стоит иметь в наличии два ареометра - для антифриза и для электролита. Замеры плотности в АКБ рекомендуется делать минимум раз в год. А что касается охлаждающей жидкости, проверять ее нужно только после смешивания с дистиллированной водой (когда ранее был низкий уровень антифриза). Стоит помнить, что чем больший процент воды в ОЖ, тем меньше ее порог кристаллизации.

В наборе автомобилиста не будет лишним ареометр для электролита и тосола АЭТ-1, который предназначен для измерения плотности электролита в кислотных и щелочных аккумуляторах (рис. 1) в диапазоне от 1100 кг/м 3 до 1300 кг/м 3 и определения температуры замерзания тосола (рис. 2) в системе охлаждения двигателя автомобиля в диапазоне от минус 5°С до минус 40°С, а также из устройства для отбора жидкости (электролита или тосола). Ареометр находится внутри пластикового резервуара, и при заборе измеряемой жидкости с помощью резиновой груши занимает определённое положение, которое считывается человеком по уровню мениска. Все части ареометра упакованы в пластиковый тубус, который закрывается крышкой. Крышка выполнена в форме маленькой воронки, через которую удобно вливать электролит в аккумуляторную батарею.

1. КОМПЛЕКТНОСТЬ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1.1. Ареометр для электролита и тосола АЭТ-1, шт... 1
а) диапазон измерений плотности электролита, кг/м 3 ... от 1100 до 1300

цена деления шкалы для электролита, кг/м3 ... 10
предел допускаемой погрешности, кг/м3 ... ±10

б) диапазон показаний температуры замерзания тосола, °С... от минус 5°С до минус 40°С

цена деления шкалы для тосола, °С... 5
предел допускаемой погрешности, °С... ±5

1.2. Устройство для отбора жидкости (электролита или тосола)

пипетка полимерная, шт... 1
баллон резиновый, шт... 1
заглушка резиновая, шт... 1
пробка с наконечником резиновая, шт... 1

1.3. Паспорт, шт... 1
1.4. Тубус упаковочный, шт... 1
1.5. Вес ареометра с чехлом и паспортом - 135 гр.
1.6. Длина ареометра в собранном виде, подготовленного к работе - 350 мм.
1.7. Длина упаковочного тубуса в сборе - 305 мм.

2. УСТРОЙСТВО И РАБОТА

2.1. Ареометр представляет собой поплавок, в верхней части которого помещена бумажная шкала, проградуированная в единицах плотности кг/м 3 для электролита и в градусах Цельсия (°С) для тосола.
2.2. Устройство для отбора жидкости служит для отбора электролита из аккумулятора или тосола из системы охлаждения двигателя.
2.3. Перед началом работы необходимо собрать устройство для отбора жидкости, как показано на рис.3
С помощью баллона через наконечник пробки в пипетку всасывается электролит или тосол в таком количестве, чтобы ареометр свободно плавал в вертикальном положении.
2.4. Линия соприкосновения жидкости со стержнем ареометра соответствует значению плотности электролита в кг/м 3 или температуре замерзания тосола в °С (рис. 4) .
Измерения проводить при температуре (20 ± 2)°С.
Если измерения проводятся при температуре, отличающейся от 20°С, то к результатам измерений необходимо прибавить или вычесть следующие поправки (таблица 1) .
Например: Если при данной температуре измерений поправка по таблице со знаком минус, то она отнимается от результата измерения. Если поправка со знаком плюс, то она прибавляется к результату измерений.

Таблица 1.

2.5. После проведения измерений ареометр и устройство для отбора жидкости необходимо промыть чистой водой и насухо протереть.

Полезно знать:

Таблица 2.

3. ГАРАНТИЙНЫЕ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА

Гарантийный срок эксплуатации 24 месяца со дня продажи через розничную торговую сеть.

Произведено: Россия, ООО Цитадель, г. Белгород, ул. Рабочая, 12

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.