Ареометр - это важный инструмент домашнего пивовара, который позволяет измерять плотность, отслеживать брожение и определять, когда пиво “остановится”. Но, для новичка, этотинструмент может показаться сложным в применение, и даже многие бывалые пивовары узнают, что они неправильно считывали его показания в течение многих лет.

Давайте в этой статье взглянем на значение ареометров и на способы получения наиболее точных показаний в вашей варки.

Что такое удельная плотность

Прежде чем углубиться в правильное использование ареометра, важно понимать, что прибор служит для измерения удельной плотности.

Удельная плотность - это измеренная плотность жидкости при определенной температуре и давлении. В случае домашнего пивоварения, мы измеряем количество растворенного сахара в сусле или пиве в сравнение с водой. Чистая вода имеет удельную плотность 1.000, и когда сахар растворяется в растворе, это приводит к ее увеличению.

Пивовары определяют показания плотности перед задачей дрожжей, чтобы получить так называемые показания начальной плотности. Для зерновых пивоваров имеет значение определение начальной плотности в день варки, которая позволяет отслеживать, насколько близко параметры рецепта соответствуют полученному суслу. Пиво, сидры и медовухи могут иметь плотность от 1.100и выше, причем большинство классических стилей пива в диапазоне 1.030-1.070.

После того, как стала заметна остановка брожения в пиве, что предполагает завершение всей деятельности дрожжей, тогда обычно отбирается проба на плотность . На следующий день еще одна проба будет отобрано и если они одинаковы, то можно вполне предположить, что брожение уже завершено. Сравнение начальной и конечной плотности позволит пивовару определить степень сбраживания , которая поможет узнать содержание алкоголя в напитке.

При обсуждении удельной плотности, пивовары, как правило, называют 1.030 как “десять-тридцать”. Плотность может также выражаться и в других единицах измерения, таких как Плато и Баллинг.

Как пользоваться ареометром

Ареометр является одним из инструментов, используемых для измерения удельной плотности (рефрактометр и сахарометр также могут быть использованы). Проще говоря, ареометр плавает в жидкости и на какой шкале ареометра поверхность жидкости соприкоснется таким удельная плотность и будет .

Показания плотности, как правило, определяются прежде, чем зададутся дрожжи в сусло и после того, как видимые признаки брожения прекратятся. Обычно не рекомендуется отбирать больше проб, чем это требуется, потому что каждый раз, когда ферментер открывается, чтобы вытащить пробу, вы подвергаете пиво опасности заражения. Чтобы отобрать пробу используйте пипетку, сифон или спринцовку и проявляйте особое внимание к санитарии.

Поместите образец сусла в цилиндр, достаточно большой, чтобы позволить ареометру свободно плавать, не задевая дно или стенки контейнера. Поместите ареометр в образец и дайте ему успокоится. Когда ареометр окончательно остановится вы сможете увидеть его показания. Иногда ареометр может придерживаться стенками вашего цилиндра, так что убедитесь, что он свободно плавает, прежде чем принимать показания.

После того, как вы закончите, не возвращайте образец в ферментер, так как это может привести к заражению. Вместо этого попробуйте образец для того, чтобы получить представление о том, чего ожидать от конечного продукта.

Как считывать показания ареометра

Чтение ареометра также просто, как определить где поверхность жидкости пересекает поверхность ареометра — верно? Но на самом деле немного сложнее. Если просто взять показания вашего ареометра, где пересекается жидкость, тогда ваши показания будут слишком высокими.

Вместо этого, вы хотите взять значение из нижней части, что называется мениском. Мениск представляет собой искривление в жидкости, и, как правило, происходит в небольших сосудах.

Посмотрите внимательно, где находится нижняя точка мениска и считывайте показания с этого уровня. Вы заметите, что это может быть на несколько уровней ниже, чем если бы вы считывали от верхней точки жидкости. См. изображение слева для наглядного объяснения.

Корректировка и калибровки ареометра

Очень важно понимать, что ареометры откалиброваны для использования в жидкости при определенной температуре. Старые ареометры обычно калибруются при 15-15,5 °С, а более новые могут доходить до 20 °С. С ареометром должна прилагаться инструкциях по его калибровке . Чем сильнее температура вашего измеряемого образца будет отличаться от калибровочной температуры, тем менее точными будут реальные показатели вашего ареометра. Что бы скорректировать эти показания воспользуйтесь калькулятором показаний ареометра .

Вы можете проверить калибровку ареометра, так как неточные показания для них не редкость . Для этого берут образец дистиллированной воды при температуре калибровки ареометра . Если показание ареометра составляют 1.000, тогда прибор откалиброван правильно. Если показания ниже, вы можете воспользоваться лезвием, чтобы сбрить часть стекла от ареометра, пока он не достигнет 1.000. Возможно, вам придется замазать сбритую часть лаком для ногтей, если ареометр всплывет слишком высоко. Добавьте лак для ногтей или скотч к верхней части ареометра, пока он не покажет 1.000.

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.

Популярные модели

Владельцы автомобилей, что в первый раз столкнулись с измерением кислотности, часто задают вопрос относительно того, каким может быть ареометр для электролита и сколько он стоит. Современными производителями предложено несколько разновидностей, у которых не только разные стоимость и внешний вид , но и функционал.

Самые известные из них:

Бюджетные приборы стоят не более 600 рублей, цифровые устройства - от 800 рублей и выше. Для корректной работы следует придерживаться оптимальных условий эксплуатации. Рекомендуемая температура измеряемых жидкостей - 20±2 градуса .

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.

Ареометры разработаны для определения плотности жидкостей и их удельного веса. Прибор представляет собой стеклянный поплавок с откалиброванной шкалой и балластом в нижней части.

Принцип работы

Функционирование основано на гидростатическом законе, согласно которому выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости. Или можно сказать о равенстве объемов погружаемого тела и вытесненной им жидкости. А поскольку разные жидкости имеют отличающиеся плотности, то одно и то же тело сможет погрузиться в них на разную глубину.

По мере погружения происходит уравновешивание, и в момент достижения равновесия ареометр будет свободно плавать.

Типы ареометров

По принципу измерений приборы могут быть с постоянной массой или постоянным объемом.

Ареометры постоянного веса называют денсиметрами, а их шкалы градуируют в:

— единицах плотности,

— процентах объемной или массовой концентрации растворенных веществ.

Обычно цена деления шкалы у денсиметров составляет от 0,0005 до 0,02 г/см3, при измерении концентраций - от 0,1 до 2%.

Ареометр-денсиметр представляет собой стеклянный корпус в форме поплавка с балластом и вложенной в узкую часть шкалой плотности или концентрации. Очень удобны модели со встроенным термометром. Замеры проводят по нижнему краю мениска при достижении устойчивого положения через 3-4 минуты.

По своему назначению в соответствии с требованиями ГОСТ 18481-81 они делятся на две группы:

— для измерения плотности жидкостей: общего назначения АОН, для нефтепродуктов АН, АНТ, кислот АК, электролита АЭ (АР), урины АУ, молока и сыворотки АМ,

— для измерения концентрации растворов: спиртомеры АСП, сахаромеры АС, АСТ, клеемеры АКЛ.

В ареометрах постоянного объема на стеклянную или металлическую колбу с тарелкой для гирь нанесена кольцевая метка, до которой должно проводиться погружение. Так как выталкивающая сила в жидкости разной плотности будет различной, то постоянство достигается подбором нагружающих гирек. Зная объем поплавка и вес гирек, можно вычислить плотность жидкости.

В быту наибольшее распространение получили спиртомеры и автомобильные ареометры для определения плотности электролита.

Измерение плотности

Аккумуляторная батарея для автомобиля представляет собой источник , в котором происходят гальванические реакции. В качестве электролита используются растворы кислот и щелочей определенной плотности. Нормативные показатели для разных климатических зон и времени года колеблются от 1,22 до 1,29 г/см3 в интервале температур от 20 до 30 °С.

Снижение плотности на 0,01 г/см3 от нормы свидетельствует о разрядке аккумулятора на 5-6 %. При зарядке она восстанавливается до нормативной. Но в процессе многочисленных перезарядок плотность рабочей жидкости меняется, поэтому нуждается в корректировке. Это проводят, доливая дистиллированную воду или кислоту с промежуточными замерами.

Конструкция ареометра для электролита

Автомобильный вариант прибора включает в себя:

— ареометр-денсиметр,

— стеклянную трубку с наконечником,

— резиновую грушу.

В заливное отверстие батареи погружают наконечник, через который при помощи груши затягивают электролит в стеклянную трубку, пока поплавок-ареометр не всплывет. Причем во время замеров необходимо следить, чтобы ареометр не касался дна и стенок, а колбу нужно держать вертикально.

Еще одной разновидностью ареометра автомобилиста является набор поплавков разной массы, но одинакового объема, помещенных в стеклянный контейнер. На каждом нанесена только одна метка. При заполнении жидкостью часть поплавков утонет, а плавающий поплавок с самым большим показателем показывает реальную плотность жидкости.

Именно плотность и концентрация электролита определяют работоспособность не в меньшей степени, чем электроды. Поэтому их значения необходимо регулярно контролировать.

Ареометр - прибор для измерения плотности жидкости.

Как работает ареометр

Как известно, плотность - это соотношение массы вещества к занимаемому объему . Определить плотность неизвестной можно с помощью ареометра.

Ареометр постоянной массы

Этот прибор представляет собой запаянную трубку, заполненную жидкостью (например ртутью) или сыпучим веществом веществом. Массу вещества можно узнать с помощью весов. На трубке нанесем шкалу, по которой можно определить какой объем трубки погружен в жидкости. Рассмотрим систему сил, действующих на ареометр погруженный в жидкостью, сила тяжести уравновешивается силой Архимеда.

Составим уравнение уравновешивающих сил:

Mg = ρgV

• где m - масса ареометра
• g - ускорение свободного падения
• V - объем ареометра, погруженный в воду
• ρ - плотность жидкости

Преобразовав уравнение получим:

ρ = m/V

Масса прибора известна, объем можно определить по нанесенной шкале.

Проведя , на ареометр можно нанести шкалу, по которой сразу можно будет определить плотность жидкости, без дополнительных вычислений.

Конструкция ареометра

Прибор может быть выполнен в виде пипетки с грушей, с помощью которой можно набрать измеряемую жидкость в полость прибора. В полости установлен сам анемометр - запаянная трубка, с нанесенной шкалой.

Форма ареометра и требования к конструкции определены в ГОСТ 18481-81 "Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие технические условия".

Шкала ареометра

Существуют ареометры, предназначенные для измерения плотности нескольких типовых жидкостей, например автомобильный ареометр позволяет измерять плотность:

• антифриза
• омывателя
• электролита

Для каждого типа жидкости нанесена отдельная шкала.

Ареометр постоянного объёма

В предыдущем примере масса прибора была постоянной, а объем изменялся. В ареометре постоянного объема погружаемая масса постоянна, прибор должен полностью утопиться, или на него нанесена риска, до которой должен погружаться ареометр. Масса прибора может изменяться, например в него можно досыпать дробь.

Схема сил, действующих на ареометр постоянного объема будет такой же, как и в предыдущем примере. Только в данном случае переменной величиной будет масса прибора, по которой можно судить о плотности жидкости.

Торсионный трубчатый датчик для измерения плотности

Работа данного прибора основана на тех же принципах, что и работа ареометра. Но если показания ареометра фиксируются визуально, то показания торсионного трубчатого датчика легко преобразовать в электрический сигнал.

Торсионный трубчатый датчик состоит из погружаемого тела, соединенного с трубкой - торсионом, на котором установлены тензодатчики выдающие электрический сигнал.

Погружаемое тело выталкивается жидкостью вверх и скручивает торсион. Величина кручения измеряется с помощью тензодатчика и преобразуется в электрический сигнал, который во вторичном преобразователе переводится в значение плотности жидкости.

Применение ареометров

Величина плотности может говорить о некоторых свойствах жидкостей ареометры используют для измерения:

• содержания соли в растворе - солимер
• концентрации сахара в растворе - сахоромер
• жирности молока - лактометр
• содержания алкоголя в напитке - спиртомер
• плотности электролита в аккумуляторе - автомобильный ареометр
• плотности неизвестных жидкостей

Сахарометр (ареометр для определения концентрации сахара) – прибор, которой в равной степени облегчает жизнь как самогонщикам и виноделам, так и пивоварам, поскольку дает возможность контролировать содержание сахара в сусле, что в свою очередь позволяет делать напитки с наперед заданной крепостью и плотностью. Наличие сахарометра в арсенале домашнего винокура необязательно, но очень желательно, а для пивоваров это одно из самых важных приспособлений, позволяющих придерживаться выбранного рецепта (стиля) пива. Зачастую сахарометр покупают те, кто решил заниматься приготовлением спиртного более-менее постоянно.

Принцип работы. Все ареометры, в том числе сахарометр и виномер, работают на основе гидростатического закона (закона Архимеда), согласно которому выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости, это значит, что объем погружаемого тела равен объему вытесненной им жидкости. Так как плотности жидкостей отличаются, то одно и то же тело погружается в них на разную глубину.

Сахарометр (виномер) представляет собой стеклянную трубку, нижняя (широкая) часть которой заполнена ртутью или дробью для создания требуемой массы, а верхняя (узкая) часть трубки имеет шкалу с градацией плотности раствора или концентрации измеряемого вещества.

Виномер отличается от сахарометра только наличием еще одной шкалы, которая показывает крепость (концентрацию этилового спирта) в сусле. Но из-за универсальности и небольших размеров точность бытовых виномеров зачастую ниже, чем сахарометров. При этом, зная начальную плотность сусла, определить крепость сахарометром на любом этапе брожения – не проблема.

Виды бытовых ареометров

В домашнем винокурении распространены 2 вида ареометров:

Сахарометр АС-3 – предназначен для измерения концентрации сахара в водных растворах по массе сухих веществ. Является самым точным бытовым прибором. Для определения крепости требуется сопоставить результат с табличными значениями и провести вычисления.

Диапазон измерений: 0-25%.

Цена деления шкалы: 0,5%.

Предел допустимой погрешности: ±0,5.

Виномер бытовой – устройство для определения сахаристости и крепости браги, вина или пива. Имеет две шкалы, нанесенные с разных сторон, что позволяет одновременно узнать сахаристость и крепость сусла без вычислений. Недостаток – более низкая точность в сравнении с АС-3.

Диапазон измерений: первая шкала – 0-25% (для сахара), вторая шкала – 0-12% (для спирта).

Цена деления шкалы: 1%.

Предел допустимой погрешности: ±1-2% для сахара и ±2-3% для спирта.

Как использовать сахарометр и виномер

Правильно измерять начальную и конечную плотность сусла, поскольку на основании полученной разницы можно сделать вывод о характере брожения (закончилось или нет) и крепости напитка.

Начальная плотность – содержание сахара до брожения. Измеряется перед внесением дрожжей. Рекомендуемые значения зависят от вида напитка.

Оптимальное содержание сахара в браге перед брожением – 18-20%, в случае со спиртовыми дрожжами – 20-30%.

Начальная плотность вина – 10-31%, при этом нужно помнить, что большинство штаммов винных дрожжей могут полностью сбродить сок максимум 20% сахаристости (12% итоговой крепости), а оставшийся сахар не переработается и будет определять вид вина (сухое, полусладкое, сладкое и т.д.).

Начальная плотность пива зависит от сорта, этот показатель находится в диапазоне 5-18% (для большинства популярных в России сортов – 11-12%).

Конечная плотность – содержание сахара в сусле после окончания брожения.

Если показания не меняются в течение 24-48 часов и находятся в пределах ниже 2-2,5% сахара, брожение считается завершенным.

Как считать крепость по сахарометру

Чтобы определить крепость сахарометром, нужно перевести показания начальной и конечной плотности в единицы алкоголя согласно таблице (см. рисунок), затем от начального значения отнять конечное.

Таблица для перевода показаний сахарометра в крепость

Например, если начальная плотность 18,5%, то это соответствует 9,25% алкоголя по таблице, а для конечной плотности сусла в 2,5% эквивалентная крепость – 1%. Итоговая крепость напитка = 9,25 — 1 = 8,25% об.

Инструкция по проведению измерений

1. Наполнить измерительную емкость (колбу, цилиндр или стакан) достаточным количеством сусла температурой +20 °C. При замере конечной плотности слегка перемешать жидкость, чтобы избавиться от остатков углекислого газа, снижающего точность измерений.

Внимание! Из-за несоблюдения температуры возможна погрешность до 7%!

2. Протереть ареометр чистой сухой тканью. Перед погружением прибор должен быть полностью сухим.

3. Аккуратно погрузить сахарометр (виномер) нижней частью в жидкость.

Прибор не должен касаться стенок и дна сосуда.

4. Подождать, пока ареометр стабилизируется на одном уровне.

5. Снять показания. Расположить глаза чуть ниже уровня жидкости, чтобы отчетливо наблюдалось эллиптическое основание мениска, затем медленно поднимать голову, пока эллипс не превратится в прямую линию.

В зависимости от конструкции, значения снимают с верхнего или нижнего края мениска (этот момент обязательно описан в инструкции к конкретной модели).

Красная стрелка – верхний мениск, зеленая – нижний. Если оригинальной инструкции к прибору не осталось, снимать показания по нижнему мениску

6. Достать сахарометр (виномер) с колбы, вытереть насухо и положить в заводской футляр для хранения. Хотя бы раз в пару месяцев проверять показания и калибровать прибор в случае необходимости.

Проверка и калибровка ареометра

Чтобы проверить сахарометр или виномер, достаточно опустить прибор в дистиллированную воду температурой +20 °C. При правильной работе должно появиться нулевое значение (по шкале содержания сахара для виномера).

Если ареометр всплывает слишком высоко, следует увеличить его массу путем нанесения на верхнюю часть стеклянной трубки лака для ногтей или скотча, пока показания шкалы не вернутся к нулевому значению.

Если сахарометр (виномер) излишне тонет, нужно уменьшить его массу, сбрив лезвием часть стекла в верхней части трубки.