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.

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.

Плотность электролита определяет надежную работу и долгий срок службы аккумуляторной батареи. Поэтому она нуждается в постоянном контроле, особенно в холодное время года. Процедура эта несложная и многие автолюбители делают ее самостоятельно. Необходимо только соблюдать технику безопасности и заранее обзавестись специальным прибором - ареометром для электролита. Кроме того, конечно, потребуются элементарные навыки обращения с ним.

Что такое плотность

Электролит - это смесь серной кислоты и воды. Разведены они в определенной пропорции. Даже людям с отрывочными знаниями школьного курса физики известно, что масса одно литра воды составляет 1 килограмм. Это значит, что ее плотность равна 1 г/см 3 . У кислоты этот показатель - 1.84, а в электролите, при оптимальных условиях, ее содержится около 35%. Это приблизительно третья часть. Опустив ненужные здесь математические вычисления, получаем что идеальная плотность электролита - 1.27 г/см 3 . На практике это значение может незначительно меняться в большую, или меньшую сторону. Однако показания ареометра для электролита должны находиться в пределах 1.26 - 1.28.

Зависимость плотности от состояния АКБ

В реальном аккумуляторе это величина непостоянная, сильно зависящая от степени его заряженности. Чем больше разряжена батарея, тем ниже плотность ее электролита. Причина тому - химические реакции, протекающие в аккумуляторе. При разряде часть серной кислоты превращается в сульфат свинца, массовая доля воды увеличивается, значит, плотность падает. Заряд батареи характеризуется обратным процессом. Таким образом, по плотности косвенно можно судить о состоянии батареи на данный момент. Чем она выше, тем больше напряжение на клеммах АКБ. Правда, не всегда высокая плотность - это хорошо. Иногда из-за неисправности электрооборудования, повышается напряжение бортовой сети, и батарея начинает кипеть. Испаряется в первую очередь вода, значит, увеличивается процент содержания кислоты. Если ареометр для электролита, показывает, что плотность больше чем 1.35, значит нужно принимать срочные меры. Высокое содержание кислоты, вызывает осыпание активного слоя пластин батареи. Процесс этот необратимый и обязательно приведет к сокращению срока службы аккумулятора.

Принцип работы ареометра

Важность периодического измерения плотности понятна. Что прибор, для этого предназначенный, называется ареометром - тоже. Теперь необходимо коротко уяснить его работу, это поможет при дальнейшем его использовании. Принцип действия денсиметра, так иногда называют ареометр, основан на известном всем законе Архимеда. В его основе равенство объемов погружаемого тела и вытесняемой им жидкости. Однако предметы имеют различную плотность. Поэтому на практике равновесие наступит при погружении тела на определенную глубину. В этом и заключается принцип действия ареометра для электролита и любой другой жидкости.

Конструкция

Денсиметр - это стеклянный поплавок определенного объема и массы. При погружении в жидкость он опускается на некоторую глубину: чем плотность меньше, тем ниже. Для считывания показаний на ареометре имеется шкала. Проградуирована она в соответствии с плотностью измеряемой жидкости. Так устроен денсиметр в общем случае. Для аккумулятора такой способ не годится. Поплавок можно опустить в банку АКБ, но погрузиться ему помешают свинцовые пластины. Поэтому ареометр плотности электролита устроен несколько иначе. Он находится внутри стеклянной колбы, с одной стороны которой установлен тонкий пластиковый наконечник, с другой - резиновая «груша». С их помощью сосуд заполняется электролитом. Его объем относительно невелик, но учитывая что диаметр колбы маленький, это позволяет денсиметру погружаться на достаточную для измерения плотности глубину.

Меры техники безопасности

Начинать нужно с подготовительных работ. Заранее позаботиться о перчатках и средствах защиты глаз и органов дыхания. К этому стоит отнестись серьезно: электролит является едкой жидкостью. Можно производить измерения на самом автомобиле, но все же лучше аккумулятор снять, и установить на ровную поверхность. Работать так удобнее, да и не пострадает лакокрасочное покрытие автомобиля. Перед тем как пользоваться ареометром для электролита необходимо произвести его внешний осмотр. Денсиметр прибор очень хрупкий и не прощает небрежного с ним обращения. В случае механических повреждений могут возникнуть трещины и сколы, что приведет к вытеканию электролита из колбы. Если все меры безопасности соблюдены, можно переходить непосредственно к выполнению работ.

Измерение плотности

Измерение электролита ареометром производится в следующей последовательности.

1. Открутить крышки всех банок на аккумуляторе.
2. Взять ареометр правой рукой за резиновую «грушу».
3. Наконечник денсиметра опустить в контролируемую «банку».
4. В колбу должно поступить количество жидкости достаточное для того, чтобы поплавок свободно в ней плавал.
5. Если с первого раза не получилось необходимо повторить операцию. При этом нужно стараться держать прибор вертикально.
6. Когда удастся набрать достаточное количество электролита, необходимо, не делая резких движений, добиться полного равновесия ареометра. При этом он не должен касаться стенок колбы.
7. Считать показания по шкале денсиметра. Поверхность электролита должна совпасть с одной из ее меток. Здесь есть одна тонкость. Между поплавком и стенками колбы образуются сферические углубления так называемые мениски: показания нужно отсчитывать по их нижнему срезу.
8. Плотность должна быть приблизительно одинаковой во всех «банках» и находиться в пределах 1,26 - 1,28 г/см 3 .

Может случиться так, что некоторые элементы аккумулятора окажутся сухими. Это очень часто случается у владельцев, пренебрегающих обслуживанием АКБ. Банка, естественно, не сухая в привычном понимании этого слова, просто из нее выкипела вода, и электролит опустился ниже свинцовых решеток. Обычно это происходит с крайними элементами. В этом случае, перед тем как измерить электролит ареометром необходимо довести его уровня до нормы. Для этого нужно долить в банку дистиллированной воды. Уровень электролита должен быть выше поверхности банок приблизительно на 1 см.

Какой ареометр выбрать для последующего использования

Денсиметр вещь хрупкая и одалживают его крайне неохотно. Поэтому для периодического контроля плотности электролита, в гараже лучше иметь свой, тем более что цена его невелика. В настоящее время в продаже имеется большой выбор ареометров, включая электронные. Нет никакого смысла переплачивать за ненужные функции.

Для гаражного использования вполне хватит классического, поплавкового. Можно приобрести универсальный ареометр, для электролита и тосола. Его шкала проградуирована для измерения двух жидкостей, что не будет лишним при подготовке автомобиля к зиме.

01-03-2012

История появление на свет ареометра. Назначение и классификация ареометров.

Этот гениально простой инструмент (грубо говоря - поплавок со шкалой) для определения плотности жидкости придумала гречанка Ипатия - механик, философ, математик, астроном и философ, жившая в 4-5 века в египетской Александрии. Отсюда, в общем-то, и само название : araios плюс metreo или metron, т.е. мера (измерять) жидкости. Кстати, кроме этого физического прибора, Ипатия также изобрела астролябию, дистиллятор и планисферу (это плоская подвижная карта звезд на небе).

Тем не менее, многие историки автором изобретения считают А. Боме - французского химика 18 века. Во всяком случае, современные и те, что использовались почти 300 лет назад, внешне очень похожи. Та же трубка из тонкого стекла, наполненная (утяжеленная при калибровке) снизу, в более широкой части, ртутью или металлическими шариками. Калибровочный груз зафиксирован связующим веществом - сургучом, смолой и т.п. Верхняя, более узкая часть прибора, имеет шкалу (проценты или значения плотности).

В технической энциклопедии, медицинском, толковом и прочих словарях приводится различное толкование слова ареометр - суть прибора и принцип его работы (гидростатический закон) от этого не меняются. Это лишь свидетельствует о широте и многообразии его применения.

Итак. С помощью данного инструмента определяют плотность жидкости (в том числе растворов и суспензий, т.е. им можно определять концентрацию вещества в растворе). Эти устройства порой называют денсиметрами (densi по латыни - плотный), однако данное определение не совсем корректно: скорее ареометр - один из видов денсиметров. Более правильное название: ареометры постоянной массы. А еще есть ареометры постоянного объема. О чем речь?

Плотность вещества зависит от массы ареометра и объема, который он вытесняет при погружении. Ареометр постоянной массы свободно плавает в жидкости, плотность или концентрацию оценивают по шкале. Ареометр постоянного объема имеет переменную массу - по мере ее увеличения (с помощью специальных гирек, укладываемых на верхнюю тарелку-чашку) прибор погружается в вещество до метки. Разделив массу гирек на объем вытесненного ареометром вещества, вычисляют его плотность. Первый такой прибор создал немецкий физик Даниэль Габриэль Фаренгейт.

Согласно ГОСТ 18481-81 ареометры классифицируются следующим образом (буква «Т» означает, что ареометр снабжен термометром, ведь плотность зависит от температуры; также приборы одного типа могут отличаться диапазоном измерений):

• АЭГ - гидрометр (означает то же, что ареометр) с термометром - для измерения массовой доли этиленгликоля в антифризе (определения точки замерзания);
• АГ - для определения гранулометрического состава глинистых грунтов;
• АК - для измерения плотности кислот;
• АМ - для измерения плотности молока, сыворотки, пахты;
• АН - определение плотности нефти и нефтепродуктов;
• АСП - определяет объемную концентрацию этилового спирта в водном растворе;
• АУ - замер плотности урины;
• АЭ (АР) - определяет плотность электролита, т.е. степень разряда аккумулятора;
• АОН - ареометры общего назначения: измеряют плотность жидкостей (в том числе растворов солей кислот, щелочей, кислот, бетона, растворителей и т.д.). Могут быть универсальными, либо в виде набора ареометров;
• АС- определение концентрации сахара в водном растворе.

Есть и другие, специальные ареометры. К примеру, АМВ - прибор для определения плотности морской воды в единицах относительной плотности: они используются для оценки массы судового балласта перед началом погрузо-разгрузочных работ и при обслуживании морских аквариумов. АБР - ареометр для определения плотности пульп, тампонажных (быстротвердеющих) и буровых растворов и др. Существуют и цифровые ареометры (используется тот же принцип), позволяющие передавать результаты измерений на компьютер или принтер.
Само собой, ареометры зарубежных производителей имеют иную маркировку.

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

Как работает данный измеритель?

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

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

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

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

Виды

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

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

Зачем нужен ареометр?

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

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

Или это может быть показателем других проблем:

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

Во многих подобных случаях батарею придется заменить.

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

Измерение электролита в аккумуляторе ареометром

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

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

Там, где шкала соприкасается жидкостью, нужно считать значение.

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

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

Ареометр для электролита и тосола

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

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

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

Говорят, есть люди, которые смастерили ареометр сами?

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

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

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

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

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