Ареометры — принцип работы. Строение и особенности. Какой прибор измеряет плотность?

При измерении такими манометрами нужно быть быстрым, так как нужный рычаг может выходить немного медленно.

Ареометры — принцип работы. Строение и особенности

Аметермометр — это не только незаменимый инструмент в большинстве лабораторий, но и полезный аксессуар для выполнения домашних заданий.

Простой прибор предназначен для быстрого и точного измерения плотности, концентрации вещества и количества примесей. Цена этих приборов доступна, и их можно приобрести у большинства поставщиков лабораторий.

Показатели, размеры, правила измерения и другие параметры регламентируются НД: ГОСТ 18481, ГОСТ 8.428:2009, OIML R 44:2014018, ISO 387, ISO 649-1, ISO 649-2, ISO 650, EN ISO 3675, ISO 4801, ISO 4805, DSTU 6062, GOST 28947 (ISO 1768), GOST 28947 (ISO 1768), DSTU GOST 31072.

Принцип работы

Измерение основано на разнице в плотности жидкостей и гидростатическом законе Архимеда. Тело, погруженное в жидкость, выталкивается наружу с силой, равной массе вытесненной жидкости.

Строение и особенности

Классический прибор представляет собой стеклянный цилиндр с широкой трубкой с закругленным дном с одной стороны и узкой трубкой с другой, с этикетками для соответствующих единиц измерения. Обычно это единицы концентрации конкретного вещества или фактическая плотность раствора.

Внутри широкой части находится груз, обычно свинцовые шарики. Груз используется для удержания инструмента в вертикальном положении.

Плотность определяется как масса ареометра, деленная на объем вытесненной жидкости. И это соотношение зависит от плотности измеряемого раствора и веса гири на плотномере.

Для приборов с фиксированным объемом на колбе имеется фиксированная отметка, в которую необходимо погрузить прибор. Выбирая грузики с разным весом, можно добиться необходимой глубины погружения. С помощью полученного веса поплавка и приложенных к нему гирь можно определить плотность конкретного вещества.

Сфера применения

Концентрация, плотность веществ постоянно необходимы. Содержание алкогольных напитков, качество кислоты в аккумуляторе, состояние антифриза, жирность молочных продуктов, концентрация растворов сахара и соли, степень спелости фруктов и содержание растворенных веществ в соках — вот лишь некоторые из задач, где ареометры незаменимы.

В домашних хозяйствах наиболее распространены спиртовые гидрометры (для виноделия и виноградарства) и электролитные денситометры (для водителей автомобилей).

Невозможно представить себе лабораторную работу без денситометра.

Описание прибора

Когда речь заходит об определении плотности жидкого вещества, современный человек часто сталкивается с вопросом, что такое ареометр. Ответ очевиден: это практический инструмент. Он работает в соответствии с гидростатическим законом. Это означает, что при погружении объекта в жидкий состав пользователь может наблюдать это явление: Его масса равна массе вытесненного объема. Это позволяет максимально точно определить кислотность и плотность жидкого вещества.

Гидрометр состоит из нескольких компонентов, каждый из которых выполняет свою функцию. Основой является сам инструмент. В комплект также входят резиновые элементы, пробоотборник, пробка и пипетка. Каждая деталь предназначена для обеспечения правильной и эффективной работы прибора.

Разновидности

спиртометр – применяется в целях определения крепости жидкости с содержанием спирта. Большое количество примесей в ней указывает на ухудшенное качество вещества. Эти приспособления представлены в ассортименте бытовыми и промышленными, металлическими и стеклянными. Прибор погружают в любой алкогольный напиток Дальше на специализированной шкале отображается процентное соотношение содержания спирта. Для наибольшей точности спиртометр не должен соприкасаться с материалом посуды. Важно, чтобы напиток имел комнатную температуру;
лактометр – используется для кисломолочных продуктов с целью определения процента содержания жира в них. Сферы применения – промышленность и регулярная проверка соотношения примесей. В целях максимальной точности и достоверности определения содержания жира важно, чтобы продукт не был разбавлен водой;
солемер – определяет содержание солей в воде. Он также выявляет степень жесткости воды, а также то, пригодна ли она к употреблению, не нанесет ли вреда организму человека. Нередко применяется солемер в станциях очистки воды, разведении рыб, промышленных целях;
рефрактометр (сахарометр) – он помогает обнаружить процентное содержание сахара в любой жидкости. Это помогает определить спелость садовых плодов. Часто встречается на предприятиях по производству соков и газированных напитков. Специфика работы основана на принципе гидролиза.

Все эти приборы показывают содержание примесей в жидкостях с максимально возможной точностью и надежностью. При правильном использовании они прослужат долгое время. Каждый инструмент предназначен для использования с определенными продуктами.

Правила применения ареометра для электролита

Электролитный анемометр часто используется в быту и в повседневной жизни. Это помогает определить плотность и концентрацию, которые влияют на стабильную работу и срок службы автомобильного аккумулятора. Для обеспечения длительного срока службы устройства необходимо своевременно регулировать соответствующие параметры.

Автомобильный аккумулятор — это особый источник электрической энергии, в котором происходят соответствующие реакции. Электролит представляет собой раствор кислот и щелочей. Оптимальная концентрация составляет 1,22-1,29 грамма на кубический сантиметр. Что касается температуры, то она должна быть от 19 до 29 градусов.

Снижение плотности даже на 0,01 грамма указывает на низкий уровень заряда автомобильной батареи. Как только проблема будет устранена, показания придут в норму. Однако плотность жидкости может меняться, что требует регулярных проверок и регулировок.

Виды

В настоящее время существуют специальные плотномеры для измерения молока, нефтепродуктов, солевых растворов, кислот и щелочей, а также спирта, сахара, электролитов, тормозных жидкостей и других веществ.

Шкалы этих моделей градуированы в соответствии со свойствами соответствующей жидкости. Это значительно упрощает использование этих анемометров.

Приборы общего назначения должны иметь этикетку с указанием фактической плотности. В таких случаях результаты измерений определяются с помощью специальных таблиц соотношения плотности и концентрации данного вещества. Следует отметить, что в настоящее время доступны целые коллекции таких таблиц, в том числе и в печатном виде. Наиболее популярные варианты универсальных анемометров представляют собой комплекты, содержащие большое количество измерительных приборов с различными рабочими характеристиками.

Чистка дымохода – ТОП 5 признанных средств, плюс способы самостоятельной очистки. Как почистить трубу дымохода?

Они обозначены большими буквами в соответствии с их назначением. Первая буква — это «A», а вторая буква обозначает вещество (жидкость), о котором идет речь. Вы можете привести несколько примеров:

молоко – АМ;
электролит – АЭ;
спирт – АСП;
сахар – АС;
кислота – АК;
грунт – АГ.

Комплекты общего назначения и измерители одной плотности имеют маркировку AON. Кроме того, обозначение включает числовой показатель, указывающий на рабочий диапазон измеряемой концентрации.

Для нефтепродуктов

Гидрометры типа ANT-1 и ANT-2 используются для измерения сырой нефти, бензина, дизельного топлива и парафина:

соответствия реальных показателей тем, которые указаны в официальной документации (сертификатах);
присутствия недопустимых примесей;
классности нефтепродукта.

Следует отметить, что плотномеры данной категории оснащены термометрами.

Все измерения должны проводиться при температуре +20 градусов Цельсия, в противном случае при оценке полученных данных необходимо вносить поправки.

Лактометры

Этот тип анаэрометра используется для быстрого и максимально точного определения плотности молока. Другими словами, вы можете обнаружить разбавитель, содержащийся в жидкости, т.е. воду. Кроме того, лактометр помогает выявить продукты с красителями, которые пытаются выдать за натуральные. Подавляющее большинство этих измерительных приборов показывают содержание жира в молоке. Однако, как только обнаруживается, что он фальсифицирован или плохого качества, показатели, как правило, снижаются.

Как правильно пользоваться?

Как и любой другой измерительный прибор, анемометры требуют надлежащего обращения и обслуживания. Например, настоятельно рекомендуется помнить о концепции контрольных интервалов.

В зависимости от типа прибора перед проверкой показаний рекомендуется также проверить предел допуска.

Что касается самого применения, то в первую очередь необходимо соблюдать основные правила эксплуатации классических плотномеров, которые можно найти, в частности, в инструкции по эксплуатации производителя. Вот некоторые важные моменты.

Плотномер всегда должен быть сухим и максимально чистым.
Особое внимание уделяется целостности устройства.
Сосуд для исследуемой жидкости необходимо подбирать достаточно высокий. Ареометр в нем должен плавать вертикально, не касаясь при этом дна.
Показания фиксируют по нижнему мениску в тот момент, когда измеритель окажется в состоянии покоя.
В подавляющем большинстве случаев показатели снимают при температуре исследуемых растворов +20 градусов.

Также важен алгоритм определения плотности электролита в автомобильных аккумуляторах.

С автомобиля снимают аккумулятор. Рекомендуется по возможности оставить батарею в помещении на несколько часов, чтобы электролит успел нагреться до упоминаемых ранее +20 градусов.
На АКБ выкручивают пробки.
В первую банку аккумулятора погружают пипетку измерительного прибора и с помощью груши набирают жидкость.
Дожидаются полной остановки ареометра в колбе, снимают показания на шкале, фиксируют (записывают).
Все перечисленные манипуляции повторяются для каждой из оставшихся банок.
Все полученные данные анализируются с целью определения состояния электролита и необходимости обслуживания АКБ.

Описанная процедура применима к анемометрам класса АЕ с дозатором и зондом. Однако на практике современные водители автомобилей не менее часто используют устройства с разноцветными стержнями. Когда колба, в которой они находятся, наполняется исследуемым веществом, один из поплавков всплывает к верху. Соотношение между цветом и плотностью указано на корпусе самого устройства.

При измерении с помощью таких ареометров нужно быть быстрым, потому что правая палочка может немного запаздывать с выходом на поверхность.

Как пользоваться ареометром для аккумулятора

Существует большое количество измерительных приборов. Некоторые даже не знают, что это такое и как они выглядят. В этой статье мы узнаем, что такое ареометр, какими они бывают, как работают и для чего используются.

Пескобетон: виды,состав,характеристики,марки,расход,фото,описание,обзор. Пескобетон для чего применяется?

По определению, ареометр — это прибор для измерения плотности жидкостей, твердых и сыпучих материалов. Но почему об этом написано на сайте, посвященном батареям? Давайте разберемся в сути этой темы.

Устройство

Устройство состоит из шарика-поплавка с определенным весом внизу и весов наверху.

Цифры на фотографии указывают на масштаб:

– стеклянный поплавок;
– груз определенной массы;
– шкала.

Шкала разделена на единицы, в которых измеряется плотность вещества. Например, спиртометры делятся на % спирта от общего объема жидкости, а измерители плотности электролита — на граммы кислоты на 1 см³ жидкости (воды). На фотографии выше показан измеритель плотности электролита.

Поскольку плотность жидкостей зависит от температуры, некоторые модели анаэрометров имеют встроенные термометры.

Выше была описана конструкция ареометра с постоянной массой, поскольку масса колбы имеет одинаковую массу и не может измениться. Такие ареометры используются исключительно для измерения плотности жидкостей. Однако существует и другой тип этих счетчиков. Эти устройства не имеют весов и взвешиваются с помощью набора гирь до полного погружения колбы в жидкость или до достижения определенной точки. Такие ареометры называются приборами постоянного объема или гравиметрами.

Буквы на рисунке означают:

А – чашка для установки гирь;
В – поплавок;
С – чашка для установки тела, плотность которого нужно измерить;
m – измеряемое тело.

Плотность жидкости или твердого тела определяется из массы добавленного груза и объема вытесненной жидкости с помощью специальной таблицы. Эти приборы часто используются в лаборатории для измерения плотности твердого тела, когда плотность жидкости и масса твердого тела известны заранее.

Принцип работы

Давайте узнаем, как работает анемометр. Оба вышеупомянутых типа измерительных приборов используют закон Архимеда: «На тело, погруженное в жидкость или газ, действует вытесняющая сила, равная весу объема жидкости или газа, вытесненного телом, погруженным в жидкость или газ».

Чем глубже погружен поршень гидрометра с фиксированным весом, тем меньше плотность жидкости. В случае приборов с фиксированным объемом глубина погружения также зависит от веса гирь и тела, плотность которого измеряется.

В гидрометрах постоянного объема учитывается также объем измеряемого тела, поскольку оно погружено в жидкость.

Разновидности

В повседневной жизни мы в основном используем конструкции с фиксированным весом для измерения плотности жидкостей, поэтому мы сосредоточимся на разновидностях этого типа приборов. В разделе выше мы описали конструкцию поплавкового ареометра. Для измерения плотности жидкости ее наливают в емкость и погружают в прибор.

Как пользоваться

Давайте узнаем, как пользоваться батарейным анемометром. Начнем с обычного анемометра и простого мультиметра. Вытяните электролит из батареи с помощью шприца и перелейте его в подходящую емкость. Лучше всего взять узкую трубку, так как электролита в этой секции недостаточно, чтобы заполнить, например, трехквартовую банку так, чтобы поплавок плавал. Снимите устройство с конца и погрузите его в этот сосуд. Убедитесь, что дно устройства не касается дна емкости. Поплавок должен свободно плавать.

Плотность измеряется с помощью стандартного однопоплавкового анемометра.

Теперь нужно считать показания на шкале. Учитываются те, которые находятся на верхней границе жидкости. На фотографии выше они отмечены стрелкой.

Этот метод не очень удобен, поэтому мы продолжаем измерения с помощью прибора, оснащенного шприцем. Все гораздо проще. Мы зажимаем плунжер, погружаем иглу в секцию, отпускаем плунжер, и шприц наполняется электролитом. Уровень электролита, как и в первом случае, должен быть таким, чтобы поплавок ареометра свободно плавал. Измерения еще необходимо произвести.

Из всех доступных и популярных конструкций остается конструкция с несколькими поплавками. Его основным недостатком является узкий диапазон измерений и низкая точность, но он достаточно функционален.

Он также выглядит как шприц и содержит от пяти до семи поплавков. Вы набираете электролит в шприц с колбой и смотрите, сколько из них плавает. Поплавок с наибольшим значением является желаемым значением.

Прибор показывает, что плотность электролита в этой части батареи составляет около 1,23 г/см3.

Плотность жидкостей (особенно электролитов) зависит от температуры. Поэтому измерения следует проводить при комнатной температуре, а не при температуре замерзания.

Специалист по ремонту и обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Измерения можно проводить как при температуре замерзания, так и при плюс 40. Только если температура значительно отклоняется от рекомендованных 20 градусов, необходимо сделать поправку в соответствии с таблицей ниже.

Поправка на различные температуры измерения

Мы не будем говорить об электронных счетчиках и устройствах, встроенных в аккумуляторные батареи. К первым прилагаются инструкции, а вторые напечатаны на самой батарее. Дополнительные инструкции по измерению плотности см. в разделе «Все способы проверки плотности батареи».

Утеплитель перлит. Перлит строительный что это.

И, наконец, подробное видео о том, как работать с наиболее часто используемым инструментом — шприцем:

Таким же образом измеряется плотность антифриза и стеклоомывающей жидкости (если она слишком низкая, то зимой она просто замерзнет). Для этого, как уже говорилось выше, следует использовать подходящий или универсальный анемометр.

Вот и все об ареометрах, их устройстве и назначении. Прочитав эту статью, вы сможете измерить свой собственный ареометр. Однако помните, что при работе с кислотами необходимо использовать средства индивидуальной защиты — резиновые перчатки, защитные очки и фартук.

Какие виды ареометров бывают

Гидрометры обычно могут измерять удельный вес жидкостей в широком диапазоне, как тех, которые легче, так и тех, которые тяжелее воды. Они используются в лабораториях и в промышленности. В домашних условиях гидрометры обычно используются для решения конкретной задачи, поэтому они измеряют свойства жидкостей в довольно узком диапазоне, делая их меньше и придавая шкале более крупные деления для более удобного считывания. В мастерской обычно используются жидкости, плотность которых находится в довольно узком диапазоне (электролит в аккумуляторах, антифриз, моющее средство против замерзания и т.д.). Поэтому для этих целей выпускаются приборы, которые измеряют плотность только в этих пределах.

Нормальные удельные веса каждой из этих жидкостей находятся в немного разных диапазонах, поэтому для каждой из них изготавливается отдельный ареометр. Однако существуют также измерительные приборы общего назначения, пределы измерения которых обозначены на шкале не цифрами, а предельными значениями. Это удобнее, так как не нужно запоминать или искать предельные значения.

Однако если все данные доступны или сохранены, можно использовать обычные лабораторные измерители удельного веса — их шкала делится на г/см3, и такие измерители имеют более широкий диапазон измерения, подходящий для многих других веществ.

Гидрометры также используются для измерения содержания спирта в домашних алкогольных напитках и называются спиртометрами. Их шкала обычно градуируется непосредственно в градусах алкоголя. В этом случае на плотность жидкости влияет не только массовая доля спирта, но и содержание других веществ (сахара, смазочных масел и т.д.), поэтому точность показаний спиртометра не очень высока.

Ареометры также используются в повседневной жизни в качестве лактометров (для определения жирности молока), солемеров (для приготовления солевых растворов определенной концентрации) и т.д. В зависимости от назначения эти приборы различаются, главным образом, масштабом, точностью делений и пределами измерения. Принцип измерения плотности тот же.

Типы изготовления колбы

Классический ареометр имеет вертикальную шкалу, по которой можно определить удельный вес измеряемого вещества.

Другим распространенным вариантом является формула плавания. В колбе плавают несколько стержней с разными удельными весами. Когда они погружаются в жидкость, поплавки, плотность которых ниже плотности среды, всплывают наверх. Остальные останутся под водой. Таким образом, можно определить желаемое значение.

Для получения жидкости необходимо дополнительное оборудование, например, бутылка с лампочкой. Существуют ареометры, в которых поплавок встроен в колбу, поэтому электролит или антифриз не нужно переливать в другую емкость. Это устройство более удобно в использовании.

Как работать ареометром

Независимо от типа ареометра, для определения удельного веса прибор должен быть погружен в жидкость так, чтобы он плавал, не касаясь дна и не упираясь в верхнюю часть. Если конструкция представляет собой стандартный ареометр, измеряемую жидкость наливают в отдельную емкость.

Если конструкция совмещена с колбой, в колбу необходимо налить достаточное количество вещества.

Когда поплавок находится в фиксированном положении, считайте отметку на шкале, расположенную в точке отсечки уровня жидкости. Лучше всего, если глаз также находится на одном уровне. По окончании измерения следует долить жидкость.

Если у ареометра нет шкалы, но есть поплавки с разным удельным весом, нужно посмотреть, какой поплавок всплыл последним — ему будет соответствовать плотность среды.

Расшифровка шкалы

Если шкала разделена на г/см3 (как это всегда бывает с электролитометрами), состояние жидкости можно оценить по таблицам. Антифриз может быть на основе диэтиленгликоля или пропиленгликоля (см. этикетку на бутылке антифриза). Соответствие между концентрацией и плотностью будет несколько иным.

Плотность, г/см 3	Концентрация пропиленгликоля, %	Температура замерзания, град.	Концентрация диэтиленгликоля, %, %.	Температура замерзания, град.
1,023	30	-13	30	-15
1,038	35	-20	35	-20
1,032	40	-25	40	-25
1,035	45	-30	45	-30
1,038	50	-35	50	-35
1,040	55	-45	55	-43
1,042	60	-55	60	-50
1,043	65	-60	65	-60
1,044	70	-65	70	-70

При дальнейшем увеличении плотности температура замерзания уже не может быть снижена — минимум наблюдается при концентрации около 70 %. При дальнейшем увеличении концентрации антифриза температура кристаллизации повышается.

Следует также уточнить, что все таблицы, включая эту, предназначены для измерений при строго определенной температуре. Если условия измерения плотности меняются, точность измерения снижается. Кроме того, антифриз содержит не только гликоли, но и другие добавки, которые в той или иной степени влияют на плотность. Именно по этой причине измерение точки замерзания является неточным и, следовательно, нереальным. То же самое относится и к измерительным приборам, имеющим шкалу с температурой замерзания антифриза — точность таких шкал составляет в лучшем случае ±5 градусов (обычно еще точнее).