Используется в холодное время года. Для каждой температуры воздуха ниже точки замерзания требуется своя концентрация антифриза, иначе он не будет работать. Поэтому перед приготовлением новой партии раствора определите минимальную температуру наружного воздуха и разбавьте антифриз до нужной концентрации/плотности.
Ареометр. Определение, принцип действия, разновидности
Гидрометры используются для определения плотности жидкостей и их удельного веса. Прибор представляет собой стеклянный поплавок с калиброванной шкалой и балластом на дне.
Процесс основан на гидростатическом законе, согласно которому вытесняющая сила равна весу вытесненной жидкости. Можно также сказать, что объемы погруженного тела и вытесняемой им жидкости равны. А поскольку разные жидкости имеют разную плотность, одно и то же тело может погрузиться на разную глубину.
По мере погружения тело уравновешивается, и в момент равновесия гидрометр свободно плавает.
Принцип работы
Принцип действия гидрометра основан на гидростатическом законе. Согласно этому закону, вытесняющая сила, действующая на погруженное тело, равна весу вытесненной жидкости. Это означает, что объем тела в жидкости равен объему, который оно может вытеснить. Поскольку различные вещества имеют разную плотность, погруженное в них устройство погружается на определенную глубину, соответствующую определенной плотности.
Читайте также: Фторопласты: виды, характеристики и применение
При измерении плотности с помощью ареометра его погружают в измеряемое вещество и ждут завершения процесса равновесия. После достижения равновесия прибор свободно плавает, и данные можно легко считать со шкалы. На следующей иллюстрации показано, как используется ареометр.
Процедура измерения плотности жидкости с помощью ареометра
Как измерить плотность ареометром
Для того чтобы измерить плотность электролита в батарее, необходимо соблюдать условия, от которых зависят наши измерения:
- Аккумуляторная батарея должна быть заряжена
- Сразу после зарядки замерять плотность нельзя, нужно подождать 3-5 часов.
- Показания ареометра следует корректировать в зависимости от температуры электролита.
Читайте также: Реверсирование однофазного двигателя 220 В с помощью конденсатора.
Наиболее точное измерение производится при температуре раствора 27 градусов C. Если температура ниже, необходимо вычесть 0,004 доли единицы на каждые 6 градусов C; если выше — прибавить ту же величину.
Перед откручиванием крышки батарейного отсека тщательно очистите его поверхность, чтобы избежать попадания грязи в батарейный отсек, так как это может сократить срок службы вашего устройства.
Процедура измерения проста. Соберите ареометр: Прикрепите пипетку к корпусу пробирки, вставьте пикнометр в корпус и накройте другую сторону корпуса резиновым шариком.
Измерьте плотность в каждом стакане по очереди. Для этого опустите отверстие пипетки в пластины и налейте раствор кислоты в корпус ареометра с помощью резинового шарика. Не рекомендуется брать слишком много электролита, иначе денсиметр может застрять в колбе и измерения будут неточными; если раствора слишком мало, денсиметр не будет плавать. Необходимо добавить такое количество кислотного раствора, чтобы денситометр плавал без помех.
Плотность нашего электролита можно считать по пересечению шкалы ареометра и поверхности раствора. Обратите внимание, что измерительные приборы имеют разную шкалу. Некоторые показывают значения в г/см3, другие — в кг/м3, а чтобы получить привычные нам цифры, значения нужно разделить на 1000.
В зависимости от полученных значений вы можете решить, как отрегулировать раствор кислоты. Мы уже описывали, как увеличить плотность электролита в статье «Увеличение плотности электролита в аккумуляторе».
Некоторые гидрометры имеют шкалу для измерения плотности печного топлива с помощью гидрометра. Почему необходимо измерять плотность печного топлива? Этот показатель особенно необходим зимой и в северных районах страны. Дело в том, что плотность воды может определять точку замерзания, что очень важно при низких температурах для обеспечения нормальной работы двигателя.
Промывайте анемометр не менее трех раз после использования, предпочтительно дистиллированной водой. С помощью этой простой процедуры вы можете продлить срок службы вашего прибора более чем на год.
Типы устройств
Все ареометры делятся на два типа по принципу измерения:
- с постоянной массой, носящие название денсиметров;
- с неизменным объемом.
Шкала ареометра с фиксированной массой может быть градуирована:
- единицами плотности;
- процентами объемной концентрации веществ;
- процентами массового содержания примесей.
Массовый расходомер с переменной площадью может быть одного типа. Балласт с определенным весом прикрепляется к нижней части корпуса. Верхняя часть ареометра обычно имеет коническую форму. Он имеет фиксированную шкалу. Гидрометр имеет встроенный термометр для простого определения плотности. Ожидание равновесия может занять 3-4 минуты.
ГОСТ 18481 классифицирует назначения гидрометров. Согласно стандарту, существуют следующие типы ареометров:
- ареометр для нефтепродуктов, помогающие проверить нефть, бензин и прочие виды топлива;
- лактометры, позволяющие узнать характеристики молока;
- ареометр для электролита, служащий для проверки аккумуляторов;
- спиртовой денсиметр, определяющий крепость алкоголя;
- для проверки плотности урины, используемые для медицинских и лабораторных исследований;
- устройство общего назначения, например, ареометр аон 1;
- сахарометры, определяют концентрацию сахаросодержащей жидкости;
- солемеры, помогающие в контроле жесткости воды.
Ареометры с фиксированным объемом не имеют шкалы. Вместо этого используется кольцевая метка. Процесс измерения осуществляется путем размещения грузиков на диске ареометра. Согласно инструкции, плотность жидкости рассчитывается после определения весов.
Параметры ареометров
Независимо от типа ареометра, все приборы имеют следующие параметры:
- диапазон показаний, характеризующий нижнюю и верхнюю границы;
- пределы погрешностей, определяющие насколько измерение ареометром максимально может отличаться от истинного значения;
- точность шкалы и разрядность, показывающие дискретность получаемых данных;
- наличие дополнений, например, термометра.
Для упрощения измерений батарейный анемометр имеет полую трубку и аспирационный поршень, который позволяет измерять плотность электролита без слива его из батареи.
Спиртометр
Анемометр широко используется как в быту, так и в промышленности для определения содержания алкоголя в напитках. При использовании спиртометра точность измерения зависит от уровня примесей. Корпус обычно изготавливается из стекла, но может быть и из металла.
Чтобы определить соотношение алкоголя и жидкости, спиртометр необходимо поместить в емкость с тестируемым веществом. Следите за тем, чтобы ареометр не соприкасался со стенами и полом, иначе пострадает точность определения прочности. Рекомендуемая температура окружающей среды составляет 20°C. Гидрометр Home Asp определяет содержание спирта в градусах от 0 до 95% в воде.
Гигрометр Asp показан на рисунке ниже.
Гидрометр Asp можно варьировать:
- компактный ареометр для спирта, позволяющий произвести измерения в рюмке;
- виномер, определяющий количество сахара в спирте во время процесса брожения;
- ареометр для спирта, грузик которого откорректирован под определенный алкогольный напиток с учетом примесей.
Гидрометр Асп не очень точен и редко используется в лабораторных измерениях.
Он работает по закону Архимеда: жидкость толкает погруженное в нее тело с силой, равной весу жидкости, в объем, равный объему погруженного тела. Проще говоря, если инструмент имеет объем 10 кубических сантиметров, то сила, с которой он вытесняется, равна весу 10 кубических сантиметров жидкости.
Классический ареометр конструктивно представляет собой стеклянную бутылку с расширением в нижней части. Существует весовой коэффициент. Этот вес зависит от применения ареометра и может представлять собой металл, масло, ртуть и другие вещества, плотность которых намного больше плотности жидкости.
На верхней части ареометра находится измерительная шкала. На нем нанесены метки, соответствующие показаниям прибора.
Как пользоваться ареометром
Чтобы проверить (измерить) плотность жидкости, необходимо погрузить ареометр в жидкость. Следующий:
- Снять показания ареометра. Для этого нужно увидеть уровень жидкости на измерительной шкале в верхней части устройства.
- Обратиться к таблице или вычислениям. Некоторые модели ареометров узкоспециализированные, они сразу «показывают» необходимую плотность. Другие – более универсальны, они отображают измеренную архимедову силу.
- По результатам таблицы или вычислений определить искомую плотность жидкости.
Для правильного измерения следуйте приведенным ниже советам:
- Погружайте ареометр в жидкость, налитую в прозрачный сосуд – например, стеклянную колбу или пробирку. Так вы сможете увидеть показания наиболее точно.
- Погружайте ареометр вертикально. Конечно, он «самобалансирующийся», как поплавок. Однако некоторые жидкости могут окрашивать измерительную шкалу ареометра, поэтому при горизонтальном «утоплении» показания могут быть плохо считываемыми.
- Измерять характеристики нужно в нормальных климатических условиях – например, при комнатной температуре. Некоторые жидкости значительно изменяют свою плотность при нагревании или охлаждении, что может снизить точность показаний ареометра.
- Использование приборов с трещинами, дефектами или иными повреждениями не допускается.
Если вы хотите использовать глобальные ареометры, вам также понадобится таблица для расшифровки значений. Эти устройства показывают не фактическую плотность, а экспоненциальную мощность. Поэтому вам нужна таблица, показывающая связь между архимедовой силой и удельным весом вещества.
Плотномер незаменим в любой лаборатории, мастерской или медицинском учреждении. Вы можете приобрести ареометры у большинства поставщиков лабораторных приборов. Решая, у кого купить инструмент, следует обратить внимание на следующее:
- в каких единицах калиброван ареометр;
- диапазон измеряемой величины;
- шкала или точность деления;
- погрешность прибора;
- есть ли термометр.
Каждый производитель должен проводить контроль качества перед выпуском измерительной продукции на рынок. В компании Areometern контроль качества осуществляется для каждого изделия с указанием номера прибора и индивидуальной неопределенности. Поэтому один и тот же плотномер от разных производителей будет иметь разную погрешность.
