Ареометр как работает для измерения плотности

Ареометры — принцип работы. Строение и особенности

Ареометр – необходимый инструмент не только в большинстве лабораторий, но и полезный аксессуар для домашних работ.

Конструктивно простой прибор позволяет быстро и точно измерить плотность, концентрацию вещества и количество примесей. Цена такого оборудования доступна, и купить его можно у большинства поставщиков товаров для лаборатории.

Показатели, размеры, правила проведения измерений, и другие параметры регламентируются по 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, ДСТУ 6062, ГОСТ 28947 (ИСО 1768), ГОСТ 28947 (ИСО 1768), ДСТУ ГОСТ 31072.

Принцип работы

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

Строение и особенности

Классический прибор представляет собой стеклянный цилиндр, с одной стороны широкая трубка с округлым дном, с другой стороны узкая трубка с маркировкой в соответствующих единицах. Обычно это единицы концентрации определенного вещества или фактическая плотность раствора.

Внутри широкой части находится утяжелитель, чаще всего свинцовые шарики. Благодаря грузику прибор занимает вертикальное положение.

Плотность определяется как масса ареометра, деленная на объем жидкости, который он вытеснил. А это соотношение зависит от плотности измеряемого раствора и веса грузика в плотномере.

В приборах постоянного объема на колбу нанесена стационарная метка, до которой следует погружать прибор. Подбирая гирьки различного веса, добиваются погружения на нужную глубину. Имея в результате вес поплавка и надетых гирек, можно определить плотность конкретного вещества.

Сфера применения

Концентрация, плотность веществ нужны постоянно. Крепость алкогольных напитков, качество кислоты в аккумуляторе, состояние антифриза, количество жира в молочных продуктах, концентрацию сахарного и солевого растворов, спелость плодов и содержание растворимых веществ в соке – лишь небольшая часть задач, когда ареометры незаменимы.

В быту наибольшее распространение получили ареометры для спирта (для виноделия и самогонокурения) и плотномеры для электролита (автомобилисты).

Работу лаборатории без денсистометра представить вообще невозможно.

Инструкция к применению

Правила корректного использования или как пользоваться ареометром:

• Прибор должен быть сухой и чистый.
• Целостность измерителя не должна быть нарушена.
• Сосуд, в котором проводится измерение, должен быть достаточно высоким, чтобы плотномер свободно плавал в измеряемом растворе, не прикасаясь к стенкам и дну. Обычно берут высокий цилиндр для ареометров (без меток, из белого стекла).
• Показания снимаются по нижнему мениску, в момент, когда ареометр остановится.
• Измерение плотности ареометром проводят в стандартных условиях (20°С) или при других условиях, но результат пересчитывают и выдают на 20°С.

Классификация плотномеров

Хотя внешне большинство ареометров похожи, некоторые из них можно использовать сразу для многих жидкостей, другие только для определенных. Это обусловлено различной калибровкой.

Все ареометры делятся по:

• веществу, концентрация которого измеряется (солемер, спиртомер, сахарометр, лактометр);
• по исследуемой жидкости (общего назначения или специализированные);
• по градуировке шкалы (в единицах концентрации или плотности). Измеряемая концентрация может быть в объемных или весовых единицах;
• по типу: классические и электронные (рефрактометры, плотномеры, другие приборы).

Электрические денсистометры представляют собой приборы с прозрачной призмой и шкалой, измеряющие показатель преломления (рефрактометры) или же приборы со щупом на конце. Современные модели выпускают с цифровым дисплеем, в более простых вариантах шкала нарисована и результат смотрят через окуляр. Есть модели с термокомпенсицией или терморегуляцией и без.

Высокая стоимость (в 10-100 раз дороже классических стеклянных ареометров) приводит к тому, что высокотехнологичные модели покупают только для больших производств (пищевые, химические), где нужна быстрая точность определения в потоке и регулярный контроль качества жидкостей.

Шкала плотности идет с ценой деления 0,0005-0,02 г/см³, концентрации – 0,1-2%, от этого зависит класс точности прибора.

Виды приборов

Специализированные плотномеры выпускают для нефтепродуктов, молока, урины, электролита, спирта, сахара, соли, растворов кислот, щелочей. Градуируют такие узкоспециализированные модели сразу по концентрации исследуемого вещества, что делает их использование простым, удобным.

Универсальные ареометры идут с маркировкой фактической плотности, а результатом будет число, полученное по таблице соотношения плотностей и концентраций различных веществ. Выпускают целые сборники таких таблиц для всевозможных веществ. Производят модели без и с встроенным внутри термометром.

Самым универсальным вариантом считаются наборы ареометров, которые производят в большом диапазоне плотностей и с высокой точностью измерения.

Маркируют плотномеры большими буквами: первая – А (ареометр) и вторая – исследуемая жидкость.

• М — молоко,
• Н — нефтепродукты,
• У — урина,
• СП — спирт,
• Э — электролит,
• Г — грунт,
• С — сахар,
• К — кислота.

Приборы общего назначения маркируют АОН. Цифра в конце маркировки означает диапазон концентраций.

Детальное описание подвидов

Ареометры общего назначения

Плотномеры АОН измеряют относительную плотность любой жидкости, а по этому значению находят концентрацию необходимого вещества. Особенно важны ареометры АОН для исследования показателей качества многокомпонентных растворов. Оптимальным вариантом для таких целей иметь под рукой наборы ареометров.

Сахарометры

Используются для определения сахара в соках, винопродуктах, плодах и ягодах. Есть модели с термометрами и без. Особенно важны прибор АС или АСТ для виноделия, с их помощью можно точно определить момент затухания брожения и добавления сахара в сусло.

На пищевых производства ареометры для сахара позволяют определить степень готовности соков, пюре, маринадов, и других продуктов, в состав которых входит сахароза.

Известная величина растворимых сухих веществ в соке фруктов снятых с дерева или сразу на дереве, позволяет определить степень зрелости плодов. Но для этих целей больше подойдет автоматический портативный рефрактометр.

Лактометры

Определяя плотность молока, сыворотки, можно узнать содержание жира в процентах, что в свою очередь говорит о том, есть ли в молоке вода, обезжиренное молоко или другие разбавители. В фальсифицированном молокопродукте ареометр для молока АЛ падает на бок.

Спиртометр

Приборы для определения концентрации этанола в спиртосодержащих пищевых, медицинских и технических жидкостях. Показатель вычисляется по таблицам плотности при конкретной температуре. Так как изменение градусов спирта при разной температуре очень сильное, определение проводят с точностью до 0,1°С, стараясь максимально близко придерживаться стандартной температуры +20°С.

Клеемеры

АКЛ позволяют вычислять массовую концентрацию клея. Для каждого типа клея есть свои таблицы. Это особенно важно при использовании больших объемов клея:

• на производстве, для контроля качества;
• во время ремонта, когда остается клей и его нужно проверить перед очередным использованием или после смешивания разных по концентрации и свежести остатков.

Медицинские ареометры

В эту категорию входят плотномеры для урины. Исследуя этот показатель, можно заметить мочекаменную болезнь на ранних стадиях.

Ареометры для антифриза

Применяют в холодное время года. Для каждой минусовой температуры воздуха необходима своя концентрация антифриза, иначе он не будет работать. Значит, перед приготовлением свежей порции раствора, необходимо узнать минимальную температуру на улице и развести антифриз до нужной концентрации/плотности.

Для нефтепродуктов

Плотномеры АНТ-1, АНТ-2 позволяют определить следующие показателей бензина, дизельного топлива, сырой нефти, керосина:

• соответствие фактических показателей, указанным в сертификатах качества;
• наличие запрещенных примесей;
• классность нефтепродуктов.

Ареометры для нефти выпускают с термометрами, измерения проводят строго при 20°С или делают пересчет на стандартную температуру.

Ареометры для грунта

Приборы группы АГ позволяют определять грануло-метрический состав глинистой почвы при помощи стеклянного цилиндра с пустым стержнем с наполнителем.

Ареометры-гидрометры

АЭГ используют для определения концентрации этиленгликоля в большом диапазоне температур (-20…+40°С).

Ареометры для морской воды

Используют для мониторинга состояния акватории.

Для электролитов

Долговечность и качество работы аккумуляторной батареи без электролита с соответствующей концентрацией невозможны. Проверку крепости серной кислоты или концентрированной щелочи (реже) проводят при помощи ареометра для электролита АЭ. Зная эти показатели, можно точно определить время, когда следует менять электролит, чтобы вернуть емкость аккумулятора.

Уменьшение концентрации даже на 0,01 г/см³ означает разрядку на 1/20 от полной емкости, что еще не критично, так как она восстановится во время зарядки. Но большее отклонение будет говорить о том, что рабочий раствор некондиционный и необходимо его откорректировать, добавляя концентрированную кислоту или дистиллированную воду до тех пор, пока не будет получено нормативное значение плотности (1,22-1,29 г/см³ в зависимости от температуры).

Набор для автомобилиста это:

• плотномер-поплавок;
• стеклянная трубка;
• резиновая груша.

В аккумулятор вставляют трубку, грушей подтягивая раствор электролита внутрь емкости до тех пор, пока не появится поплавок-ареометр. Поплавок во время снятия показаний должен плавать внутри сосуда, не касаясь стенок или дна, а его положение должно быть вертикальным.

Также в продаже есть наборы поплавков разной массы при одном объеме, размещенные в общем контейнере из стекла. Заполнив такую емкость электролитом нужно выбрать тот поплавок, который будет плавать корректно – метка будет находиться на границе жидкости – это и будет фактическая плотность. Остальные поплавки утонут или будут плавать боком.

Купить ареометры

В любой лаборатории, автомастерской или медучреждении без прибора для определения плотности не обойтись. Купить ареометры можно у большинства поставщиков товаров для лабораторий. Выбирая, у кого приобрести устройство, следует обращать внимание на:

• в каких единицах калиброван ареометр;
• диапазон измеряемой величины;
• шкала или точность деления;
• погрешность прибора;
• есть ли термометр.

Каждый производитель перед передачей своей измерительной продукции на реализацию, проводить контроль качества. Для ареометров контроль проводят для каждой единицы товара, с указанием номера прибора и его индивидуальной погрешности. Поэтому, одна и та же модель плотномера у различных производителей будет иметь свою погрешность.

Как пользоваться ареометром

Ареометр — инструмент для измерения относительной плотности различных жидкостей. В данной статье расскажем, как правильно пользоваться прибором, основные принципы его работы и классификацию.

Ареометр представляет собой инструмент для измерения относительной плотности различных жидкостей. Ареометры обычно калибруются и оснащаются одной или несколькими шкалами. Главная задача ареометра – показать удельный вес какого-то растворённого вещества. Относительную плотность раствора показывает место совпадения уровня жидкости с риской на шкале прибора. Выглядит ареометр как градуированная трубка из бесцветного прозрачного стекла в виде цилиндрического стержня и расширенной колбочки на одном конце. В колбе находится ртуть или свинцовая дробь для того, чтобы полая стеклянная трубка сохраняла в рабочей жидкости вертикальное положение, т.е. плавала, как поплавок. Этот прибор находит широкое применение и в быту, и в производстве. Виноделы используют ареометр для проверки количества сахара в виноградном соке, а затем — для определения количества алкоголя, который образовался из сахара. Аквариумисты используют ареометр для измерения плотности солёной воды в своих морских аквариумах. Это жизненно важно для морских рыбок, им требуется строго определенная концентрация соли в воде. Автомобилисты используют ареометры для замера плотности электролита в аккумуляторных батареях. Это важно контролировать, чтобы машина всегда заводилась без проблем, особенно зимой. На производстве в самых разных отраслях ареометры применяются для контроля рабочих жидкостей и качества произведенной продукции, если она представляет собой какие-то растворы.

Классификация ареометров

• Веществу, содержание которого в растворе измеряется. К ним относятся спиртометры, солемеры, лактометры, сахарометры и т.д.
• По назначению: общие или специализированные.
• По градуировке, т.е. по тому, какие единицы измерения нанесены на шкалу. плотности или концентрации. Единицы измерения могут быть весовыми или объемными.
• По типу прибора: классический вариант или электронный. К последним относятся плотномеры, рефрактометры и т.д.

Электронные приборы, которые имеют шкалу и прозрачную призму, называются рефрактометрами. Их цель — измерять преломление светового луча и по нему определять плотность жидкости. Другая разновидность электронных систем отличается щупом на конце. Цифровой дисплей есть лишь в самых современных и дорогих моделях. А в изделиях попроще есть окуляр, в который рассматривают нарисованную шкалу и определяют результат измерения. Также существуют модели электронных ареометров, имеющие встроенные системы терморегуляции или термокомпенсации.

Однако, из-за высокой стоимости электронных приборов, которая доходит до 100-кратной, такие высокотехнологичные приборы используют лишь на больших химических и пищевых заводах. Т.е. в местах, где нужно быстро определять качество жидкостей на конвейере, причем контроль должен быть постоянным.

Ареометры разделяются по классу точности. Концентрации веществ определяются в диапазоне от 0,1 до 2%. А шкала плотности идёт с ценой деления от 0, 0005 до 0,02 граммов на сантиметр кубический.

Есть специализированные ареометры:

• Алкоголеметр (алкотестер) — для измерения процентного содержания алкоголя в жидкости.
• Лактометр — для определения жирности молока.
• Сахарометр — тестирует концентрацию сахара.
• Аккумуляторный ареометр — замеряет плотность электролита.
• Тестер антифриза — анализирует плотность охлаждающей жидкости.
• Ацидометр — определяет концентрацию кислоты.
• Солемер — измеряет концентрацию соли.
• Уринометр — показывает плотность мочи.
• Баркометр — используется для определения дубильных веществ в растворах для вычинки кож…

В специализированных ареометрах применяются специфические шкалы для измерения строго определенных веществ. Самые распространенные из таких шкал:

• API-гравитация повсеместно используется в нефтяной промышленности.
• Шкала Baume используется в промышленной химии и фармакологии.
• Шкала Брикса — в производстве фруктовых соков и сахара.
• Шкала Oechsle — для тестирования виноградного сусла в виноделии.
• Шкала Платона хорошо известна пивоварам.
• Шкала Twaddell применялась в промышленном производстве отбеливателей и красителей…

Принцип работы ареометра

Все типы ареометров работают на общем физическом законе. Внутри герметично запаянной стеклянной трубки прибора находится шкала. Она расположена таким образом, что уровень жидкости, в которой плавает ареометр, показывает, во сколько раз эта жидкость тяжелее или легче воды. Т.е. прибор показывает удельный вес исследуемой жидкости.

Работа любого ареометра основана на принципе Архимеда, его ещё называют принципом флотации. Согласно данному физическому закону любое твердое вещество, попавшее в жидкость, будет поддерживаться силой, равной массе вытесненной жидкости. Таким образом, в жидкие среды с низкой плотностью ареометры погружаются сильнее. А в жидкости с высокой плотностью — слабо.

Как пользоваться ареометром

Зная принцип работы ареометра, становится понятно, как пользоваться им в быту или в лаборатории. Прибор для получения нужных показаний нужно опустить в рабочую жидкость. Для этого испытуемую жидкость наливают в цилиндрический сосуд из прозрачного бесцветного стекла. Затем в него аккуратно погружают ареометр, утяжелённой колбочкой вниз, до тех пор, пока он не начнет свободно плавать. Плотность измеряемой жидкости будет равна значению на шкале прибора, которое находится на одном уровне с жидкостью в которую он погружен.

Рабочая жидкость должна быть без примесей, а стеклянный сосуд и сам ареометр должны быть чисто вымыты. Чтобы точно снять показания прибора, нужно подождать, когда он успокоится и замрёт на месте. Нужно убедиться, что прибор находится во взвешенном состоянии и не прилип к стенкам сосуда. Только после этого можно считывать показание шкалы, с которым совпадает уровень исследуемой жидкости.

Для точного анализа есть несколько советов. Наиболее точен прибор, когда температура рабочего образца составляет 20-30 градусов Цельсия. К каждому прибору прилагается таблица температурных поправок, которые нужно обязательно учитывать для получения точной концентрации искомого вещества. Все стандартные измерения сводятся (пересчитываются) к показателю при 20 градусах Цельсия.

В лабораторных условиях используются специальные стеклянные цилиндры. В домашних же условиях нужно позаботиться о том, чтобы столбика рабочей жидкости было достаточно для свободного плавания прибора. Ареометр не должен касаться ни стенок, ни дна сосуда.

Никаких трещин и сколов на трубке не допускается. На показание прибора может повлиять наличие газа в рабочей жидкости. Например, углекислый газ от брожения серьёзно искажает показания, поэтому игристые жидкости перед измерением нужно дегазировать.

Если Вы еще не знали, как такой лабораторный прибор, как ареометр, может облегчить Вашу жизнь, то на нашем сайте в разделе Ареометры вы можете выбрать и купить ареометр для различных бытовых или лабораторных нужд!

Что такое лабораторный ареометр

Ареометр – это лабораторный прибор, который предназначен для измерения плотности жидкости. Ориентируясь на полученные данные и пользуясь математическими расчетами, различными таблицами, удаётся также выявить иные характеристики смеси. Допустим, можно узнать содержание конкретного вещества. Прибор для измерения плотности жидкости нередко используют в пищевой промышленности, геологии, а также при проведении исследований в медицинских учреждениях. Мы готовы предложить ареометры высокого качества по доступной цене.

Что это и принцип работы

Лабораторный ареометр работает по принципу закона Архимеда. Жидкость будет выталкивать погруженное тело с той силой, которая равна весу жидкости в объеме, равному объёму погружённого тела. Допустим, объём устройства составляет 25 см3. Оно станет отталкиваться с силой, которая равна весу 25 см3 жидкости.

Стандартный ареометр для лаборатории выглядит как колба из стекла, которая расширена книзу. В неё помещают утяжелитель. Его подбирают с учетом назначения ареометра. В качестве утяжелителя могут применяться ртуть, металл, нефть, а также иные вещества. Их плотность должна быть значительно выше плотности той жидкости, которую необходимо измерить.

Вверху лабораторного ареометра расположена шкала для измерения. На ней присутствуют отметки, которые соответствуют показаниям данного устройства.

Правила использования

Разобравшись с принципом действия ареометра, необходимо понять, как его правильно использовать. Потребуется ознакомиться с правилами измерения плотности жидкости. Для этого нужно будет поместить в ней ареометр, после чего выполнить ряд несложных действий:

1. Снять показания ареометра. Потребуется посмотреть на уровень жидкости, обозначенный на измерительной шкале вверху данного устройства.
2. Воспользоваться вычислениями или таблицей. Существуют модели ареометров, которые способны «показать» конкретную плотность. Есть также приборы, отображающие измеренную архимедову силу. Второй вариант считается более универсальным, поэтому он широко распространён.
3. Ориентируясь на результаты вычислений или таблицы, удастся узнать искомую плотность жидкости.

Отдельно необходимо ознакомиться с рекомендациями по измерению. Это позволит правильно выполнить задачу и получить точные результаты:

1. Перед использованием ареометра жидкость необходимо налить в прозрачную ёмкость, допустим, в колбу из стекла. Это позволит легко рассмотреть показания и избежать ошибок.
2. Ареометр необходимо погружать в вертикальном виде. Это связано с тем, что определённые жидкости способны окрасить измерительную шкалу ареометра. Если горизонтально погрузить данный прибор, то показания будет тяжело различить.
3. Проводить измерение характеристик рекомендуется при комнатной температуре воздуха. Климатические условия должны быть нормальными, чтобы получить точные результаты. Существуют жидкости, способные значительно изменить плотность в случае охлаждения и нагревания. По этой причине температура воздуха должна быть в пределах от +15 до +22°С. Это позволит избежать ошибок.
4. Нельзя использовать тот прибор, на котором есть различные дефекты или повреждения. Он не сможет полноценно выполнять поставленные задачи.

Если человек использует универсальный ареометр для лаборатории, придётся также иметь при себе таблицу, без которой не получится расшифровать показатели. Подобные устройства позволяют узнать не фактическую плотность, а выталкивающую силу. В данном случае понадобится таблица, которая укажет на соответствие между удельным весом вещества, а также архимедовым воздействием.

Разновидности

Каждый ареометр предназначен для измерения плотности той жидкости, в которую он помещён. При этом есть особые устройства, способные выявить иные характеристики веществ.

Встречается 4 варианта классификации данных приборов:

1. По веществу, которое подлежит измерению. Допустим, встречаются приборы, предназначенные для определения объёма соли, долей спирта, сахара.
2. По назначению. Существуют общие, а также специализированные. Вторые используются для конкретного типа жидкости.
3. По виду шкалы. На неё обычно наносят плотность, а также концентрацию веществ в весовых или объемных долях.
4. По устройству. Встречаются электронные и классические ареометры. Второй тип считается более востребованным, потому как он отличается невысокой ценой, простотой использования и точностью.

У рассматриваемых приборов есть различные классы точности. Данные приспособления принято производить с учетом отраслевых стандартов, а также нормативов. Они обязательно подвергаются различным проверкам, контрольным измерениям. Если модели будут эксплуатироваться в медицинских организациях, то они получают удостоверения Минздрава.

Какие есть специализированные разновидности ареометров

Встречаются специализированные приборы, которые позволяют узнать объём конкретного вещества в растворе. В данном случае учитывается плотность той жидкости, в которую они помещены. Данные устройства будут отличаться от приборов общего назначения. У них другая шкала, на которой сразу отображены конкретные данные, и иной материал, используемый в качестве утяжелителя. При этом принцип работы ареометра остаётся таким же.

Можно выделить некоторые приборы, относящиеся к данному типу:

1. Лактометр. Он учитывает плотность молока и показывает жирность. Данные устройства используются в пищевой промышленности. Их также некоторые люди используют в домашнем хозяйстве.
2. Алкоголеметр. Он учитывает плотность жидкости и показывает, какой процент этилового спирта в ней присутствует. Данный прибор бывает разных видов. Он может быть предназначен для водки, пива, вина или иных напитков.
3. Сахарометр. Он позволяет узнать, какой объем сахара присутствует в жидкости. Его применяют в пищевой сфере.
4. Урометр. Его применяют во время исследований в лабораторных условиях, когда необходимо выполнить анализ мочи.
5. Ацидометр. С его помощью удаётся узнать, в какой концентрации содержится кислота в растворе.
6. Аккумуляторные ареометры. Они позволяют узнать плотность электролита. Данный показатель нужен для того, чтобы выяснить степень износа аккумулятора.
7. Тестеры антифриза. Они позволяют узнать, насколько концентрированная охлаждающая жидкость.
8. Баркометр. Используется в кожевенном деле, когда нужно выяснить объём дубильных веществ в растворах, предназначенных для выделки кожи.
9. Солеметр. Подходит для некоторых геологических исследований, а также для пищевой сферы. С его помощью узнать количество соли в конкретном растворе.

Специализированных приборов значительно больше, но многие из них предназначены только для исследований в условии лаборатории. Если нужен прибор для применения в домашних условиях, то лучше остановиться на универсальном.

Разновидности таблиц и шкал для измерения

На измерительной части прибора расположена шкала. Если устройство универсальное, то она покажет общее значение силы выталкивания, а если специализированное – позволяет узнать концентрацию конкретного вещества.

Какие есть разновидности шкал:

1. Шкала Эксле. Он ставится на приборах, который показывает объем сахара в соке винограда, а также позволяет узнать спелость ягод.
2. API-гравитация. Это необходимо для определения качества нефтепродуктов.
3. Шкала Брикса. Ее применяют для приборов, измеряющих сахар. Показывает концентрацию растворенной сахарозы. Часто применяется при производстве напитков, соков.
4. Шкала Плато. Используется в пивоварении.
5. Шкала Боме. Она считается одной из наиболее универсальных. Данную шкалу часто используют в химических исследованиях или в пищевой отрасли, в том числе в винодельческой.
6. Шкала Тваддела. Используется в химической промышленности для тех жидкостей, удельный вес которых выше, чем у воды.

Существуют и другие шкалы, которые применяются в рассматриваемых приборах. Все устройства обеспечивают точные результаты.

Плотность электролита, ареометр: конструкция прибора, алгоритм измерений

Что это? Плотность электролита и ареометр – неотъемлемые понятия. Первое указывает на степень разряженности автомобильного аккумулятора, второе – прибор, с помощью которого можно измерить этот показатель.

Как измерять? Чтобы измерить плотность электролита ареометром, необходимо отсоединить клеммы и снять АКБ, затем открутить крышечки смотровых колодцев и поочередно провести измерения.

В этой статье:

1. О чем говорит плотность электролита в АКБ
2. Что собой представляет ареометр для измерения плотности электролита
3. Техника безопасности при измерении плотности электролита ареометром
4. Алгоритм измерения плотности электролита ареометром
5. Долив воды после измерения плотности электролита

7 обязательных шагов для организации СТО
Шаг 5 упускают 68% предпринимателей

О чем говорит плотность электролита в АКБ

Одним из способов определения неисправности аккумуляторной батареи является измерение плотности электролита. Замеры производятся как при замкнутой электроцепи, так и без. Если плотность низкая, то это означает, что:

• неисправность локализована в какой-то отдельной ячейке;
• имеет место глубокий разряд всей батареи;
• внутри аккумулятора разорвана цепь.

Для измерения плотности электролита применяют специальный прибор – ареометр (другое название – денсиметр).

Классическим электролитом в АКБ выступает раствор серной кислоты. Именно ее концентрация и влияет на плотность: чем выше содержание H2SO4 в растворе, тем больше и плотность. Однако на данный показатель дополнительно оказывают влияние:

• температура электролита;
• уровень заряда АКБ.

Когда батарея разряжается, часть серной кислоты реагирует с металлом пластин (образуя соль). В итоге плотность электролита падает.

Для того чтобы получать релевантные данные, измерение плотности кислотного раствора принято проводить, когда его температура составляет 25 °С (или близка к ней). Нормальным значением плотности при полной зарядке аккумулятора является показатель 1,27 г/см 3 (±0,01). В зависимости от климатической зоны, где происходит эксплуатация АКБ, плотность может варьироваться в пределах ±5 %.

По мере разрядки батареи линейно снижается и плотность. Когда заряд оказывается израсходованным наполовину, плотность достигает значения в 1,2 г/см 3 (±0,01). При полной разрядке – 1,1 г/см 3 (±0,01).

У исправного аккумулятора (в котором нет коротких замыканий между пластинами) плотность электролита во всех банках одинаковая (и химический состав раствора тоже). Если же где-то коротит, то в неисправной банке плотность электролита будет заметно ниже – на 0,1-0,15 г/см 3 . Если же плотность одинаково низкая во всех банках, то налицо глубокая разрядка. Такой эффект также может свидетельствовать о сульфатации АКБ или о ее сильном устаревании.

При зарядке линейно растет плотность электролита и концентрация кислоты в растворе. Как следствие, общий уровень жидкости в каждой банке повышается. При разрядке уровень падает, но он все равно должен полностью покрывать пластины. Недопустимо использовать батарею с низким уровнем электролита, когда верхние части пластин обнажены – перед установкой АКБ необходимо проверить уровень раствора в каждой банке (он должен быть миллиметров на 10-15 выше кромки сепараторов – пластин, генерирующих заряд).

Что собой представляет ареометр для измерения плотности электролита

Плотность электролита в аккумуляторе определяется по закону Архимеда. Ареометр имеет нормативную плотность, и то, насколько он погрузится в раствор, зависит от концентрации кислоты (на корпусе ареометра нанесена соответствующая шкала). Как же проверить плотность электролита ареометром на практике? Перед использованием данного прибора следует разобраться с единицами измерения – зачастую шкала нанесена не в г/см 3 , а в системе СИ – в кг/м 3 .

Ареометр устроен крайне просто – он представляет собой тонкую, герметично запаянную стеклянную трубку (чтобы жидкость не повредила шкалу, она наносится на внутреннюю поверхность трубки). Один конец трубки имеет шарообразное утолщение, в котором находится утяжеляющий груз. Он нужен для того, чтобы измеритель мог плавать вертикально и было удобно разглядеть уровень его погружения по шкале.

Специально для измерения плотностей опасных жидкостей (как щелочей, так и кислот, содержащихся в электролите) разработаны автомобильные ареометры с улучшенной, немного более сложной конструкцией.

Данный прибор имеет прозрачную колбу, в который с помощью груши набирается исследуемая жидкость. Внутри колбы уже присутствует сам измеритель-ареометр, который оказывается погружен в жидкость в соответствии с соотношением плотностей. Конструкция колбы такова, что можно без проблем вернуть всю жидкость, взятую для измерения, обратно. Такой способ исследования позволяет произвести замеры плотностей в тех случаях, когда поместить в емкость с жидкостью обычный ареометр бывает трудно, а то и вовсе невозможно.

На рынке также можно найти электронные ареометры. Но они намного дороже аналоговых и при этом не дают очевидного преимущества, поэтому они не сильно распространены. Неправильно называть такие цифровые измерители плотности рефракторами. Последний является прибором, который определяет плотность жидкости по углу преломления света. Электронные ареометры используют иной принцип, а что касается рефракторов, то с их помощью удобно измерять физические характеристики иных автомобильных жидкостей, например антифриза.

Приобретайте такие ареометры, в которых шкала имеет максимальный масштаб. Большая цена деления позволит более точно определить плотность электролита, ведь здесь важна каждая сотая доля грамма на см 3 . В стеклянной колбе шкалу видно четче по сравнению с пластиковыми, которые со временем мутнеют. Однако стекло требует более бережного к себе отношения.

Техника безопасности при измерении плотности электролита ареометром

Осуществляя проверку плотности электролита в аккумуляторе ареометром, помните, что имеете дело с весьма концентрированной серной кислотой, неосторожное обращение с которой может привести к получению серьезных ожогов незащищенных участков кожи. Соблюдайте следующие правила безопасности:

• перед тем как замерять плотность электролита ареометром, всегда надевайте высокий резиновый фартук;
• руки должны быть защищены длинными резиновыми перчатками;
• глаза надо прикрыть специальными защитными очками.

Помните! Контакт кислотного раствора из АКБ с глазами может привести к необратимой потере зрения! Если же кислота все-таки попала на незащищенные участки кожи, то нужно немедленно промыть это место под проточной водой в течение не менее 15 минут. Затем следует сделать раствор соды: на 20 мл воды нужно положить 1 чайную ложку, размешать и аккуратно нанести раствор на обожженный участок. Вместо раствора соды можно использовать мыльную воду. Щелочь нейтрализует действие кислоты. А после того, как пройдет боль, надо немедленно обратиться к врачу.