Ареометр в чем измеряется плотность
Ареометр – принцип работы и для чего он нужен
Ареометр – лабораторный прибор для измерения плотности жидкости. На основании его показаний, пользуясь табличными сопоставлениями и математическими расчётами, также можно определить и другие параметры раствора (смеси) – например, содержание определённого вещества. Ареометры используются в пищевой промышленности, медицинских исследованиях, геологии, химическом производстве и других научных изысканиях.
В нашем интернет-магазине можно купить лабораторные ареометры различных назначений по адекватной цене.
Как работает ареометр и что это такое
Принцип работы ареометра базируется на законе Архимеда: жидкость выталкивает погружённое в неё тело с силой, которая равна весу жидкости в объёме, равном объёму погружённого тела. Проще говоря, если устройство имеет объём 10 кубических сантиметров, сила, с которой оно будет выталкиваться, равна весу 10 кубических сантиметров жидкости.
Конструкционно классический ареометр представляет собой стеклянную колбу с расширением в нижней части. В ней размещается утяжелитель. Тип этого «балласта» зависит от назначения ареометра – это может быть металл, нефть, ртуть и другие вещества, плотность которых намного выше плотности измеряемой жидкости.
В верхней части ареометра находится измерительная шкала. На ней размещаются отметки, соответствующие показаниям прибора.
Как пользоваться ареометром
Для того, чтобы проверить (провести измерение) плотность жидкости, необходимо погрузить в неё ареометр. Далее:
Чтобы измерять правильно, пользуйтесь следующими советами:
Если вы планируете пользоваться универсальными ареометрами, вам также потребуется таблица для расшифровки показателей. Такие устройства показывают не фактическую плотность, а выталкивающую силу. Как следствие, вам потребуется таблица, указывающая на соответствие между архимедовым воздействием и удельным весом вещества.
Виды и особенности ареометров
Все ареометры измеряют плотность жидкости, в которую они погружены. Однако существуют специализированные устройства, которые могут определить другие характеристики исследуемого вещества.
Существует 4 способа классификации ареометров:
Лабораторные ареометры также имеют разные классы точности. Такие устройства производятся в соответствии с отраслевыми стандартами и нормативами, проходят поверки и контрольные измерения, а модели, предназначенные для использования в медицинских организациях, также имеют регистрационные удостоверения Минздрава РФ.
Некоторые специализированные виды ареометров
Как уже было сказано выше, существуют специализированные ареометры. Они предназначены для измерения содержания определённого вещества в растворе, основываясь на плотности жидкости, в которую они погружены. Устройства отличаются от приборов общего назначения не только шкалой, на которую наносятся сразу необходимые данные, но и материалом-утяжелителем.
Вот некоторые специализированных лабораторных измерительных приборов:
Это – только некоторые из специализированных устройств. Приборов намного больше, однако значительная их часть нужна для проведения исключительно лабораторных исследований. Для домашнего использования подходят универсальные.
Некоторые виды измерительных шкал и таблиц
На измерительной части устройства находится шкала. В универсальных приборах она показывает общее значение выталкивающей силы, в специализированных – концентрацию или содержание определённого вещества.
Вот некоторые из видов измерительных шкал на устройствах:
В нашем интернет-магазине представлен широкий ассортимент измерительных приборов для лабораторий. Все устройства, которые вы найдёте в нашем каталоге, характеризуются высокой точностью, прошли необходимые поверки, имеют сертификаты и разрешительные удостоверения.
Как пользоваться автомобильным ареометром
Ареометр — это прибор, что измеряет плотности жидкостей. Автовладельцы могут применять его в двух случаях. Первый — для проверки плотности электролита, чтобы узнать состояние АКБ. Второй — узнать плотность антифриза. От этого параметра зависит температура замерзания охлаждающей жидкости.
Ареометры для электролита и антифриза могут быть как универсальными, так и отдельными приборами. При обслуживании автомобиля своими руками вы должны знать как правильно пользоваться каждым из них в том или ином случае.
Как пользоваться ареометром и зачем он нужен?
Ареометр работает на основе принципа Архимеда. Его применяют, чтобы узнать плотность любых жидкостей. В зависимости от того, какой материал проверяется, внутри прибора наносится соответствующая шкала. Для автовладельца главное разобраться с показаниями шкалы отвечающей за плотность антифриза и электролита. Эти две жидкости с разными плотностями, поэтому им нужны разные шкалы для измерений.
Пример ареометра с тремя шкалами
Плотности электролита АКБ и антифриза измеряются в г/см³, поэтому чаще всего шкала проградуирована именно в этих единицах. Но иногда приборы могут быть размечены и в кг/м³. Также в некоторых устройствах шкала для антифриза может быть сразу размечена в градусах Цельсия, которые указывают температуру замерзания жидкости. Если нет, нужно пользоваться таблицей зависимости температуры от плотности, которую вы найдете ниже, в соответствующем разделе.
Сам по себе ареометр состоит из тонкой стеклянной или пластиковой трубки, запечатанной с обеих сторон, и с градуированной шкалой внутри. Один конец трубки имеет форму шара или луковицы и в нем находится груз из мелкой металлической дроби. Груз заставляет прибор плавать вертикально в жидкости как поплавок.
Для удобства работы с опасными жидкостями, лучшие автомобильные ареометры имеют более безопасную конструкцию. У них есть второй цилиндр (стеклянный или пластиковый), который выполняет роль колбы — используя грушу в него набирается жидкость для измерения, а внутри его уже сам ареометр. В результате ареометр плавает внутри колбы, не касаясь ее стенок, и измеряет плотность вещества. Груша позволяет также безопасно вернуть набранную жидкость обратно, в АКБ или расширительный бачок антифриза. Также такая конструкция позволяет измерить плотность жидкостей, в которые технически сложно поместить ареометр.
Существуют цифровые ареометры, но они редко используются автовладельцами, потому что в разы дороже аналоговых приборов.
Как мерить ареометром
Сначала сожмите грушу ареометра и поместите прибор в жидкость. Плавно отпуская грушу, наполните колбу измеряемым веществом. Немного покрутите ареометр, чтобы удалить пузырьки воздуха. Держите прибор вертикально и дождитесь пока ареометр внутри остановится на одном месте. Важно, чтобы при этом он не касался стенок колбы! Отметка, на которой уровень жидкости совпадает со шкалой ареометра — и есть значение плотности этой жидкости.
Измерение плотности ареометром важно проводить при температуре около 20 градусов. Если температура измеряемого вещества отличается, то нужно скорректировать показания, в соответствии с таблицей ниже.
Температура измеряемой жидкости, °C | -20°С | -10°С | 0°С | 10°С | 20°С | 30°С | 40°С | |
Величина поправки | Для электролита, г/см³ | -0,035 | -0,025 | -0,014 | -0,007 | 0 | +0,007 | +0,014 |
Для антифриза, °С | +27 | +21 | +12 | +5 | 0 | -7 | -12 |
Если у вас остались вопросы как пользоваться ареометром, посмотрите эти видео:
Для чего нужен ареометр и как им пользоваться
Важно учитывать, что на точность измерений ареометра влияет несколько факторов.
Как пользоваться ареометром для аккумулятора
Кроме универсальных ареометров с грушей, для электролитов используются отдельные приборы, только для этой жидкости. Это такие модели как Вымпел АР-02 5002, Heyner Premium 925 010, JTC 1041, Орион АР-2, Sparta 549125.
Ориентировка по цветовой разметке ареометра
Часто у ареометров кроме обычной шкалы есть еще и цветовая разметка — например, зеленый обозначает нормальный уровень, красный — очень низкий, и т.п.
Автомобильный ареометр позволяет измерить плотность электролита АКБ и таким образом определить что делать дальше: либо сколько нужно долить воды, либо сколько добавить кислоты.
В случае с электролитом измерения усложняются его прозрачностью. Поэтому лучше сначала опустить глаз ниже поверхности электролита, а затем медленно поднимать взгляд до тех пор, пока поверхность в виде эллипса не станет прямой линией. Точка, в которой находится линия на шкале ареометра и будет показанием ареометра.
Проверка плотности аккумулятора ареометром в домашних условиях
Процесс правильного использования ареометра для измерения плотности электролита в автомобильном аккумуляторе.
Алгоритм действий для измерения плотности электролита ареометром с грушей следующий:
Зависимость уровня зарядки от плотности электролита — в таблице ниже.
Процент заряженности | Плотность электролита, г/cм3 | Напряжение аккумулятора, В |
---|---|---|
100% | 1,28 | 12,7 |
80% | 1,245 | 12,5 |
60% | 1,21 | 12,3 |
40% | 1,175 | 12,1 |
20% | 1,14 | 11,9 |
0% | 1,10 | 11,7 |
Как пользоваться ареометром для аккумулятора с палочками
Как выглядит ареометр с палочками внутри
Существуют также ареометры особой конструкции — с “палочками” внутри. Смысл их работы в том, что при наполнении емкости электролитом всплывает пластиковая палочка, соответствующая определенной плотности. Маркировка нанесена на корпус, напротив каждой палочки (поплавка).
Но судя по отзывам, это не очень надежный в работе прибор — палочки всплывают не всегда или всплывают сразу несколько из них на разную высоту (самая легкая выше всех). Из-за чего трудно сориентироваться какая же на самом деле плотность проверяемого электролита.
Есть правда несколько вариантов такого ареометра для аккумулятора с полосками, один с цветными (от белой — 1.19 и до зеленой — 1.27 и далее красной и коричневой, когда плотность выше чем надо), а второй с поплавками одинакового цвета. Они всплывают не по одной, а сразу несколько (если четыре всплывает то нормальная плотность).
Как измерить плотность антифриза ареометром
Одна из важных характеристик антифриза — это его температура замерзания, которая актуальна для работы охлаждающей системы зимой. Температура замерзания зависит от плотности, а точнее от удельного веса этиленгликоля (или пропиленгликоля) в составе охлаждающей жидкости. Ареометр позволяет определить плотность вещества и определить при какой температуре антифриз замерзнет.
Таблица взаимной зависимости этих двух параметров представлена в таблице ниже.
Плотность антифриза, г/см³ | Температура замерзания антифриза, °С |
1,115 | –12 |
1,113 | –15 |
1,112 | -17 |
1,111 | -20 |
1,110 | -22 |
1,109 | -27 |
1,106 | -29 |
1,099 | -48 |
1,093 | -58 |
1,086 | -75 |
1,079 | -55 |
1,073 | -42 |
1,068 | -34 |
1,057 | -24 |
1,043 | -15 |
Процесс измерения плотности охлаждающей жидкости при помощи ареометра
Алгоритм измерений плотности антифриза ареометром следующий:
Пользоваться шкалой ареометра можно разному, в зависимости от того какая на ней нанесена разметка. Если ваш ареометр размечен в г/см³, то запишите результат измерений и по таблице определите температуру замерзания антифриза. Если же на ареометре нет показателя плотности, а только цветовая разметка с градусами Цельсия, то просто зафиксируйте итоговый результат.
Что нужно знать об ареометрах и как правильно выбирать: рейтинг лучших
Ареометр — устройство измеряющее плотность или процентное содержание жидкости в растворе. Прибор имеет поплавок и откалиброванную шкалу. Шкала служит для определения плотности жидкости и концентрации вещества. Используется устройство в химической промышленности, медицине, в автомобильной отрасли.
Разновидности
Внешний вид ареометров не отличается, разница только в шкале плотности.
Все ареометры делятся на две категории: с фиксированной массой и объемом. Первые пользуются большим спросом, но они позволяют проводить измерения только в малом объеме. Разные ареометры служат для измерения плотности в различных растворах.
Существуют такие типы устройств в зависимости от сферы использования:
На что обратить внимание при выборе
Основные критерии выбора: диапазон плотности и градуировка шкалы.
Приборы могут быть изготовлены из стекла или пластика. В некоторых моделях поплавок располагается в корпусе и находится вместе с грушей. Это дает возможность производить забор раствора из закрытой емкости, что может быть полезным если не предоставляется возможности поместить поплавок.
Другие особенности, на которые стоит обратить внимание:
Рейтинг ареометров для антифриза
Jonnesway AR030002
Заграничный производитель ареометров. Устройство имеет 2 шкалы. Одна определяет точку кипения, вторая точку замерзания. Модель имеет прочный корпус, эргономична, устойчива к щелочной среде.
Отзывы: |
Многофункционален в использовании, компактный. Прост в использовании, показывает результаты с высокой точностью. Из недостатков: дороговизна. |
JTC 1040
Китайский прибор доступный по своей стоимости. Вес 111г, поэтому его можно назвать компактным. Имеет 2 шкалы: точка замерзания и кипения. Поставляется в надежной упаковке.
Отзывы: |
Не высокая цена, простота в использовании и высокая точность данных. Из недостатков: низкая устойчивость к агрессивным растворам, кислоте, щелочи. |
AV Steel AV-920097
Ареометр разработан в России, но производится в Китае, поэтому является доступным по стоимости. Имеет две шкалы, принцип работы поплавковый.
Отзывы: |
Хорошая цена и качество сборки, надежный. Из недостатков: мелкий шрифт. |
Лучшие приборы для электролита аккумулятора
Jonnesway AR030001
Подходит для определения степени зарядки кислотных батарей. Цветная шкала для определения результатов, простая конструкция, малый вес 118 г.
Отзывы: |
Хвалят герметичность сборки, стойкость к агрессивным средам, защиту от ожогов. Из недостатков: высокая стоимость. |
Heyner PREMIUM 925 010
Для определения результатов этой моделью понадобится малое количество электролита. Ареометр имеет пластиковый корпус. Этим устройством возможно провести замеры в батареях. Имеет поплавковый принцип действия, точно определяет результаты.
Отзывы: |
Из преимуществ обладатели отмечают легкий вес, ценовую доступность и малый объем электролита для исследования. Из недостатков: тонкий носик, ненадежная система фиксации. |
AUTOPROFI АКБ BAT/TST-118
Измеряет плотность в свинцово-кислотных аккумуляторах. Имеет цветную шкалу, прост в применении. Прибор оснащен грушей и шлангом. Быстро измеряет уровень заряда аккумулятора.
Отзывы: |
Пользователи отмечают удобство в использовании, понятную шкалу и ценовую доступность. Из недостатков: неточные результаты измерений, узкая сфера использования. |
Лучшие спиртовые модели
Определяет процент спирта в жидкости в процентном соотношении. Имеет термометр. Применяется на заводах и производствах. Славится высокой точностью полученных результатов. Для точности результата нужно соблюдать температуру и химическое содержание раствора (только вода и спирт). Изготовлен из стекла.
Отзывы: |
Пользователи отмечают простоту использования, ценовую доступность около 500 руб. Недостатков не выявлено. |
АСП-1, АСП-2, АСП-3
Определяет процент содержания спирта в процентах, термометра не имеет. Различается на типы по диапазону шкалы.
Рефрактометр (оптический спиртометр)
Способен измерять процент спирта и сахара в разных растворах. Широко используется в виноделии и пивоварении на профессиональном уровне. Несколько капель жидкости будет достаточно для определения результатов. Комплектация включает в себя кейс для хранения, пипетку, салфетки.
Отзывы: |
Покупатели отмечают простоту использования, хорошую комплектацию, компенсацию температуры. Из недостатков: высокая стоимость. Если вам необходима высокая точность в измерении спирта лабораторные модели будут лучшим вариантом. Если нужно измерить уровень сахара, спирта в вине или пивных напитках подойдет оптический спиртомер. |
Как использовать устройство
Для измерений нужно провести следующие действия:
Выводы
Каждый ареометр имеет свою градацию в зависимости от сферы использования. Спиртометры и лактометры определяют процент содержания спирта в растворе, автомобильные ареометры определяют абсолютную плотность раствора.
Для измерения плотности необходимо набрать достаточное количество жидкости чтобы поплавок плавал и контактировал с ней.
Антифризные ареометры определяют температуру замерзания или кипения жидкости исходя из наличия в растворе воды и прочих добавок.
Большинство устройств рекомендуется использовать при температуре 20 градусов, так как температура сказывается на плотности раствора, а, следовательно, и на результатах исследований. Если при исследовании температура далека от 20 градусов, то следует создать условия, приближенные к необходимым для того, чтобы результаты эксперимента были точными.
Видео-совет: как пользоваться ареометром
Ареометр: принцип работы и известные разновидности
Определение плотности жидкости и удельного веса разведенных веществ возможно при помощи ареометра. Его принцип работы основан на законе Архимеда. Данное свойство позволило найти широкое распространение прибора в различных сферах жизнедеятельности человека. Так, например, автолюбители при помощи ареометра могут проверять плотность электролита и тосола. В быту данный прибор может измерять крепость алкогольных напитков, жирность молока, соленость раствора, концентрацию сахара. Различаются данные приборы лишь весом грузика и шкалой.
Принцип работы
Принцип работы ареометра основан на гидростатическом законе. В соответствии с ним выталкивающая сила, действующая на погруженное тело, равна весу вытесненной жидкости. То есть объем тела, находящегося в жидкости, одинаков объему, который оно способно вытеснить. Так как различные виды веществ имеют отличающуюся плотность, то погружаемый в них прибор опустится на определенную глубину, которая соответствует определенной плотности.
Измерение плотности ареометром заключается в погружении его в измеряемое вещество, и ожидания конца процесса уравновешивания. После появления равновесия прибор свободно плавает, и считать данные с шкалы не составит проблемы. О том, как пользоваться ареометром, становится понятно с рисунка ниже.
Типы устройств
Все ареометры по принципу измерений делятся на два вида:
Шкала ареометра с постоянной массой может быть градуирована:
Денсиметр состоит из стеклянной колбы, выполненной в виде поплавка. Внизу корпуса расположен балласт с определенным весом. Верхняя часть ареометра обычно выполняется суженной. В ней располагается зафиксированная шкала. Для удобства определение плотности ареометром используется встроенный термометр. Ожидание равновесия может затянуться на 3-4 минуты.
ГОСТ 18481 классифицирует назначение ареометров. Согласно стандарту различают следующие виды приборов:
В случае с ареометрами постоянного объема шкалы нет. Вместо нее используется кольцевая метка. Процесс измерения происходит путем подбора грузиков, располагаемых в тарелке прибора. Согласно инструкции, после определения веса гирек происходит вычисление плотности жидкости.
Параметры ареометров
Независимо от типа ареометра по госту все приборы имеют следующие параметры:
Для упрощения произведения измерений ареометр для аккумулятора имеет полую трубку и всасывающую грушу, что позволяет измерять плотность электролита без его слива с батареи.
Спиртометр
Ареометр асп нашел широкое применение для определения крепости спиртосодержащих напитков как в быту, так и на производстве. При применении алкоголеметра точность измерений зависит от содержания примесей. Корпус обычно изготавливается из стекла, но возможны варианты из металла.
Для определения доли спирта в жидкости необходимо опустить спиртовой ареометр в тару с подопытным веществом. Требуется контролировать, что бы Ареометр асп не контактировал с стенками и дном, иначе точность определения крепости будет низкая. Рекомендуемая температура окружающей среды составляет 20°С. Бытовой ареометр-спиртометр определяет крепость в градусах от 0 до 95% алкоголя в воде.
Ареометр асп имеет внешний вид изображенный на рисунке ниже.
Ареометр асп обладает возможными вариациями:
Бытовой ареометр асп не обладает высокой точностью и в лабораторных измерениях применяется крайне редко.
Ареометр для нефтепродуктов
Ареометр ант является прибором узкой специализации. Он используется при торговле нефтепродуктами, например, бензином и в нефтедобывающей промышленности. Предназначен он для помощи в контроле, сертификации и исследовании продукции из нефти.
Ареометр ант можно эксплуатировать при температуре до 45-50°С. Оптимальным считается диапазон температур от 20 до 22°С. При проведении проверки плотности ареометр ант помещается в емкость с жидкостью. При отсутствии касания стенок и дна происходит считывание показаний.
Размеры приборов различны. Так, например, ареометр ант 2 имеет длину 300 мм, что на 200 мм короче чем ант 1. Это позволяет измерять плотность топлива в меньшем объеме резервуара. Точность измерения в таком случая уменьшается вдвое. Связанно это с увеличением цены деления шкалы.
Сахарометр
Ареометр ас 3, изображенный на рисунке ниже служит для определения доли сахара в сахаросодержащих жидкостях. Наибольшую популярность он получил в пищевой промышленности.
Ареометр нашел применение для определения зрелости фруктов и овощей. Этот вопрос актуален при производстве сока из них. При созревании плода, крахмал, содержащийся в нем, превращается в сахар. Проверка сахарометром показывает готов ли плод для производства сока.
Автомобильный ареометр
Стандартный ареометр для аккумулятора состоит из следующих частей:
Как пользоваться ареометром во время проверки электролита видно на рисунке ниже.
Инструкция, о том как использовать ареометр аэ:
Ареометр аэ стоек к воздействию кислоты, но после использования он может контактировать с материалами боящимися агрессивных жидкостей, например, металлом, поэтому после завершения замера рекомендуется тщательно промыть все элементы. Это также предотвратить откладывание различных осадков на стеклянных поверхностях.
Простой по конструкции ареометр стал незаменимым помощником во многих областях. Независимо от типа измеряемого вещества, прибор показывает высокую отказоустойчивость. Развитие ареометров привело к появлению встроенного термометра, что значительно уменьшило погрешность измерений.
Ареометр: как пользоваться, назначение и классификация, измерение и определение плотности электролита аккумулятора (АЭ), спиртовой (АСП), нефтепродуктов (АНТ)