Как работает ареометр? Ареометры — общие сведения Что показывает ареометр.

Ареометр — это используемый в различных лабораториях измерительный аппарат, используемый для замера плотности и удельного веса тел, а также жидкостей. Также данное устройство применяется для определения концентрации веществ в растворах, состоящих из двух компонентов.

Принцип работы данного прибора основан на известном любому физику законе Архимеда (любое физическое тело, находясь в воде, весит столько же, сколько весит вытесненная этим телом вода). Ареометр имеет вид стеклянного поплавка, наполненного балластом, обычно металлического происхождения. Существуют как ареометры общего назначения, так и особые ареометры для нефтепродуктов (керосина, бензина, солярки), для электролита, для спирта, для молока, сыворотки и других жидкостей. С их помощью определяется плотность той или иной жидкости, а также крепость того или иного спиртного напитка.

Чтобы измерить условный вес жидкости для того ее аккуратно наливают в стеклянный сосуд, куда затем осторожно опускают ареометр . Когда прибор займет верное положение, по шкале отсчитывают показания. За значение веса берется показатель, напротив которого зафиксируется уровень жидкости.

Работая с ареометром, лаборант использует еще ведро с крышкой. Оно необходимо в качестве резервуара для рабочей воды, в которую погружается наш прибор с раствором. Предназначение крышки — отбор пробы исследуемого раствора.

Составные детали ареометра — поплавок, мерный стакан, стержень, который имеет основную и поправочную шкалы, а также съемное грузило. Получается, что без химической посуды не обойтись. У мерного стакана 2 полости — одна служит для пробы замеряемого раствора, другая для размещения балласта, который чаще всего из металла, необходимого для обеспечения стойкости опущенного в воду прибора. От окружающей среды балласт изолируется полиэтиленовой заглушкой.

Ареометр автомобильный имеет особую конструкцию — внутри стеклянной трубки такого прибора находится не 1 поплавок, а некоторое количество. Их масса различна, но объем полностью схож. На всех поплавках есть число, отвечающее за конкретную плотность. Когда трубка заполняется жидкостью, часть поплавков плавает, часть нет. Если из всех поплавков которые плавают взять именно на котором написано наибольшее число, то именно он показывает истинную плотность исследуемой жидкости.

Цена ареометров невысокая, набор ареометров или отдельный экземпляр можно купить в магазинах лабораторных приборов.

Другая информация

15 июля Как окрасить пластик без использования красителей

Исследователи японских университетов занялись изучением принципа окрашивания без использования красителей, и применили его на прозрачном пластике.

11 июля Уникальная российская разработка: лампы освещения нового поколения

Прототип нового вида ламп обладает высокой надежностью, долговечностью, а его сила света способна осветить даже самые темные уголки.

От качества работы автомобильной аккумуляторной батареи зависит работоспособность всего автомобиля. Чтобы проверить, правильно ли она выполняет свои функции, часто бывает достаточно измерения плотности электролита в аккумуляторе. Для этого существует такой инструмент, как автомобильный ареометр. В этой статье мы расскажем, как пользоваться ареометром, на чем основан принцип их работы, какими они бывают по принципу действия, а также ответим на другие вопросы, которые могут возникнуть у пользователей этого полезного прибора.

Как работает данный измеритель?

Принцип действия ареометра прост. Все основано на общеизвестном законе Архимеда.

Он выглядит следующим образом: прозрачная колба, на конце которой расположена груша. Внутрь конструкции помещен поплавок.

Рекомендуется приступать к измерению через 2 часа после зарядки АКБ. Каждую банку проверяют отдельно. Нужно набрать столько жидкости, сколько необходимо для поднятия поплавка. Результат отмечается на шкале, которая нанесена на колбу . Норма - в пределах 1,27-1,29 г/см 3 . Примечательно, что показатели на разных банках могут отличаться.

Как читать показания ареометра? На шкале отмечаются непосредственно значения, отвечающие погружению до данного деления. Часть отростка плавающего ареометра находится над поверхностью. Значение деления на отростке и означает плотность жидкости, в которую он погружен.

Виды

Ареометры бывают механическими и цифровыми (электронными). Механический был описан выше, электронный же выглядит как небольшой прямоугольный или круглый прибор с датчиком-антенной, который необходимо погрузить в для измерения.

Многие спрашивают, чем денсиметры отличаются от ареометров. По сути, ничем. Это разные названия одного и того же предмета, целью которого является измерение плотности.

Зачем нужен ареометр?

Автомобилисту в первую очередь нужен денсиметр для электролита и тосола. Характеристики этих двух жидкостей играет решающую роль в функционировании автомобиля. От электролита в аккумуляторной батарее зависит, насколько она способна восстанавливать заряд.

Если вы знаете, то сможете самостоятельно проводить его техническое обслуживание. Если она меньше нормы (1,28 г/см 3 при комнатной температуре), то аккумуляторную батарею нужно зарядить, в некоторых случаях это помогает.

Или это может быть показателем других проблем:

неправильные химические реакции из-за сульфитации ;
высокая степень износа (например, при отказе генератора);
устаревание ;
аккумулятор был некачественным с самого начала.

Во многих подобных случаях батарею придется заменить.

Если температура отличается от 25°С, то обратитесь к специальной таблице, которую легко найти в соответствующей литературе, чтобы определить, какая плотность является нормальной в таких условиях.

Измерение электролита в аккумуляторе ареометром

Чтобы поддерживать аккумулятор в рабочем состоянии, нужно понимать, как правильно пользоваться ареометром. Обычный автомобильный ареометр, помимо стеклянного сосуда-поплавка, включает в себя «грушу», стеклянную колбу-трубку для взятия пробы и пробку для колбы.

Электролит для проверки набирается в трубку. Для этого надо поместить поплавок в трубку, закрыть пробкой с наконечником с одной стороны и грушей - с другой. Пипетка погружается в кислоту, и нужное количество набирается при помощи груши. Поплавок должен свободно плавать, будучи расположенным вертикально.

Там, где шкала соприкасается жидкостью, нужно считать значение.

После использования обязательно промойте весь инструмент, чтобы продлить срок его использования и избежать погрешностей при следующих измерениях.

Маленькая инструкция по технике безопасности : пользуйтесь защитными перчатками и очками, устойчивыми к агрессивной среде. Помните, что даже маленькая капля кислоты, попавшая на тело, приведет к крайне неприятным последствиям. Обычная одежда испортится от той же самой капли. Соблюдайте правила безопасности, начиная работать с серной кислотой или другими агрессивными веществами.

Ареометр для электролита и тосола

Бывают аналогичные измерители и для антифриза или тосола (что практически одно и то же). Они могут потребоваться, чтобы понять, не потерял ли охладитель свою морозоустойчивость, а также является ли купленная охлаждающая жидкость качественной. Недостаточная плотность свидетельствует о том, что антифриз нужно заменить. Денсиметры для тосола обычно снабжены шкалой, меняющей свой цвет в зависимости от пригодности охладителя к использованию.

Если она зеленая – все в порядке. Частичную или полную потерю морозоустойчивости демонстрирует красная, желтая или синяя отметка.

Во многие ареометры для антифриза сегодня встроен определитель температуры замерзания. Легко изучить, на чем основан принцип работы такого ареометра, чтобы впоследствии легко проверять плотность и температуру самостоятельно.

Говорят, есть люди, которые смастерили ареометр сами?

Да, и мы можем рассказать, как сделать бытовой ареометр своими руками в домашних условиях.

Он может быть изготовлен из шприца или корпуса от ручки. Для утяжеления потребуется что-то вроде гаек. Гайки навинчиваются на шприц для утяжеления, чтобы он плавал вертикально, но не тонул. Значения показаний такого домашнего прибора определяют, погружая шприц в жидкости с известной плотностью. Рекомендуется использовать воду, а также жидкость с наибольшей плотностью, что вы собираетесь измерять, при условии, что она уже определена. Тогда можно будет разлиновать поверхность шприца делениями.

Ваш прибор может не обладать типичной ареометрической шкалой, главное – вы будете знать, отличаются ли характеристики измеряемого электролита или антифриза от нормальной или нет. Те, кто когда-либо пользовался ареометром, сделанным самостоятельно, подтверждают, что плотность измеряется достаточно точно, насколько это необходимо для технического обслуживания автомобиля.

Самое главное – не забывайте, что денсиметр, сделанный собственными руками, может быть небезопасен при использовании с серной кислотой или подобными материалами.

Неважно, купили ли вы ареометр для аккумулятора в магазине или сделали его самостоятельно. Главное – регулярно используйте его для проверки перечисленных выше автомобильных жидкостей, чтобы техническое состояние вашей машины всегда было хорошим. Содержите инструмент в чистоте, и сможете всегда рассчитывать на правильные показания, которые защитят вас от поломок и некачественных материалов.

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.

1. Назначение и общие сведения

1.1. Ареометр для электролита, тосола, антифриза и омывателя со встроенным термометром в комплекте с устройством для отбора жидкости (набор для автомобилиста) предназначен для отбора и измерения плотности электролита в аккумуляторе (рис.1 ), определения температуры замерзания охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя (рис.2 ) и температуры замерзания омывающей жидкости в системе омывания лобовых стекол и фар автомобиля (рис.3 ), а также для измерения температуры исследуемых жидкостей (электролита, тосола, антифриза, омывателя).

1.2. В качестве электролита в автомобильных аккумуляторах используются водные растворы серной кислоты.
1.3. Охлаждающие и омывающие жидкости относятся к группе антифризов. Антифризы - это морозостойкие жидкости, замерзающие при температуре ниже нуля градусов по шкале Цельсия (° С) и отличающиеся основой приготовления и областью применения.
1.4. Охлаждающие жидкости - это антифризы, изготовленные на основе этиленгликоля и пропиленгликоля. Тосол - это марка антифриза на основе этиленгликоля.
1.5. Омывающие жидкости (омыватели) - это антифризы, изготовленные на основе одноатомных спиртов: метилового, этилового и других.
Омыватели на основе метилового спирта - метанола, как омывающие жидкости запрещены к применению во многих странах (они негативно действуют на зрение, двигательную и нервную системы).
Смешивать антифризы, изготовленные на разной основе, не рекомендуется.

2. Комплект поставки

2.1. Ареометр со встроенным термометром АЭТОТр: 1 шт.;
2.2. Устройство для отбора жидкости (электролита, охлаждающей и омывающей жидкостей) состоит из:
- пипетка: 1 шт;
- груша: 1 шт;
- пробка с наконечником: 1 шт;
2.3. Паспорт: 1 шт.;
2.4. Пенал упаковочный: 1 шт. (крышка пенала выполнена и используется как лейка (воронка)).

3.Устройство и технические характеристики

3.1. Ареометр для электролита, тосола и омывателя со встроенным термометром АЭТОТр ТУ У 33.2-24667973-004:2007 представляет собой стеклянный поплавок, в верхней части которого помещена бумажная шкала ареометра, а в нижней части встроен термометр. Шкала ареометра состоит из трех основных шкал - шкала электролит, антифриз, омыватель (рис.4 ).

3.2. Шкала электролит проградуирована в единицах плотности г/см3
- диапазон измерения плотности электролита: от 1,10 до 1,30 г/см3
- цена деления шкалы: 0,01 г/см3
- предел допускаемой погрешности: 0,01 г/см3.
3.2.1. Цветные полосы на шкале электролит показывают процент (%) зарядки аккумулятора:
- желтая полоса - аккумулятор разряжен,
- красная - заряжен на 50%,
- синяя - на 75%,
- зеленая - 100 % зарядка.
3.3. Шкала антифриз состоит из двух шкал (одна расположена слева, другая справа), проградуированных в градусах Цельсия со знаком минус (-° С) и предназначенных для определения температуры замерзания охлаждающих жидкостей.
3.3.1. Шкала слева предназначена для определения температуры замерзания охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля :
- диапазон определения температуры замерзания охлаждающей жидкости: от 0 до минус 40° С;
- цена деления шкалы: 5° С.
3.3.2. Шкала справа предназначена для определения температуры замерзания охлаждающей жидкости на основе пропиленгликоля :
- диапазон определения температуры замерзания охлаждающей жидкости: от 0 до минус 30° С;
- цена деления шкалы: 5° С.
3.4. Шкала омыватель состоит из двух шкал (одна расположена слева, другая справа), проградуированная в градусах Цельсия со знаком минус (-°С) и предназначенных для определения температуры замерзания омывающих жидкостей.
3.4.1. Шкала слева предназначена для определения температуры замерзания омывающей жидкости, изготовленной на основе этилового спирта - этанола:
- диапазон определния замерзания омывающей жидкости: от 0 до минус 40°С;
- цена деления шкалы: 5°С.
Омыватели, изготовленные на основе этилового спирта - этанола, можно узнать по значку пламени на упаковке.
3.4.2. На рынок СНГ поступают омывающие жидкости, плотность которых отличается от плотности жидкостей, изготовленных на основе этилового спирта - этанола. Изучив плотности и температуры замерзания этих жидкостей, мы построили для них усредненную шкалу, выделив цветом диапазоны возможного замерзания этих жидкостей:
- желтый цвет - омывающая жидкость замерзает до минус 20°С;
- красный - замерзает при минус 20°С;
- зеленый - ниже минус 20°С.
3.5. Шкала встроенного термометра проградуирована в градусах Цельсия (°С) и предназначена для определения температуры исследуемой жидкости, что позволяет учитывать поправки к показаниям ареометра (таблица 1), если температура жидкости отличается от 20±2°С:
- диапазон измерения температуры исследуемой жидкости: от минус 40 до плюс 40°С;
- цена деления шкалы: 5°С.

Таблица 1

4. Эксплуатация прибора

4.1. Перед началом работы необходимо собрать устройство для отбора жидкости, как показано на рис.5 .

4.2. Сжать грушу, опустить наконечник пробки в измеряемую жидкость. Медленно разжимая грушу, дать возможность жидкости заполнить пипетку в таком количестве, чтобы ареометр свободно плавал в верикальном положении. При считывании показаний со шкалы ареометра уровень и линия соприкосновения жидкости со стержнем ареометра должны находиться ниже гофры пипетки (рис.6), а стержень ареометра внутри гофрыю Точечное касание стержня ареометра к внутренней гофре пипетки предотвращает сплошное залипание ареометра со стенкой пипетки.

4.3. Линия соприкосновения жидкости со стержнем ареометра соответствует:
- по шкале электролит - плотность электролита;
- по шкале антифриз - температура замерзания охлаждающей жидкости;
- по шкале омыватель - температура замерзания омывающей жидкости.
Отсчет показаний выполняют по нижнему краю мениска. Измерения следует производить при температуре 20±2°С.
4.4. Если измерения производятся при температуре жидкости, отличающейся от 20±2°С, то к результатам измерений следует алгебраически (то есть с ее знаком) прибавить поправку, приведенную в таблице 1.
Поправки в табице 1 для охлаждающей и омывающей жидкостей приведены для их оптимальных концентраций, соответствующих температуре замерзания этих жидкостей при минус 40 °С. Поправки для охлаждающей жидкости, выделенные красным цветом, приведены в данном случае для справки, потому что при низких температурах жидкости поправка так велика, что значение температуры замерзания по шкале ареометра будет выходить за пределы измерения прибора. Для охлаждающих жидкостей мы рекомендуем проводить измерения при температуре плюс 10°С и выше.
4.5. После проведения измерений ареометр и устройство для отбора жидкости необходимо промыть чистой водой и насухо протереть.

Полезно знать

Оптимальная плотность электролита в аккумуляторе в зависимости от времени года и района эксплуатации

Таблица 2

Температура замерзания электролита в зависимости от плотности

Таблица 3

5. Гарантийные обязательства

5.1. Ареометр для электролита и тосола АЭТ с утройством для отбора жидкости (набор для автомобилиста) изготовлен в соответствии с ТУ У 33.2-24667973-004:2007.
5.2. Гарантийный срок экслуатации 12 месяцев со дня продажи через розничную торговую сеть.

Каждый владелец автомобильного транспорта хочет, чтобы аккумулятор прослужил как можно дольше. Когда ресурсы необслуживаемых АКБ ограничиваются производителями, то обслуживаемые источники энергии при грамотном и качественном сервисном обслуживании могут прослужить дольше самого автомобиля. Важнейший показатель, за которым необходимо постоянно следить - плотность электролита. Чтобы держать его под контролем, следует знать, как пользоваться ареометром для аккумулятора - устройством, дающим возможность измерять степень закисленности жидкостей внутри батареи.

Плотность - вес перемешанной с водой серной кислоты по отношению к полному раствору, иными словами, уровень закисленности смеси. Согласно законам гидростатики получается, что когда тело погружается в жидкую среду, его вес равен массе вытесняемого объема. Данный принцип лежит в основании принципа работы этого простого устройства , позволяющего точно определять кислотность смеси.

Ареометр для электролита конструктивно напоминает стеклянный поплавок, внутри которого располагается шкала измерений. Во многих модификациях он размещен в прозрачной колбе (пипетке) из стекла либо пластика. Это по максимуму упрощает процесс сбора жидкости. Некоторые виды приборов позволяют измерять не только измерить кислотность , но и температуру тосола. Полностью конструкция составлена из:

Ареометра;
Груши;
Стеклянной пипетки, в которой размещенное само устройство;
Плотной пробки;
Заборника.

Инструкция по применению

Как пользоваться ареометром для аккумулятора, чтобы верно определять параметры растворов? Следует придерживаться предельно простой последовательности:

Чтобы при пользовании прибором сохранять достоверные результаты, следует помнить о некоторых важных нюансах:

Знания относительно того, как правильно пользоваться плотномером для электролита, дает возможность самостоятельно следить за уровнем кислотности аккумулятора , что вместе с корректным его обслуживанием может продлить жизнь вашей АКБ как минимум на несколько лет.