Ареометр: принцип работы и известные разновидности — My site

Ареометр: принцип работы и известные разновидности

Содержание

Ареометр: принцип работы и известные разновидности

Ареометр

Ареометр (от греч. araios — жидкий, неплотный и metreo — измерять) это лабораторное оборудование, используемое для осуществления измерений относительной плотности, концентрации, удельного веса жидкости или сыпучих веществ.

История создания ареометров

Прибор представляет собой стеклянную колбу, в нижней, более широкой, части которой находится небольшое количество дроби или ртути, в верхней, более узкой, части — проградуированная шкала, по которой определяется плотность раствора или концентрация растворенного вещества. Учитывая зависимость плотности жидкости от температуры, иногда ареометры для более точного измерения снабжают термометром. Ареометры такого типа обозначаются буквой «Т». Спектр применения лабораторных измерительных приборов очень велик: нефтехимическая, фармацевтическая, пищевая промышленности, здравоохранение, экология, сельское хозяйство и другие отрасли.Большинство ученых и историков считают изобретателем ареометра французского химика – Антуана Боме, который получил мировую известность как автор исследований по определению плотности жидкостей при помощи ареометра. Он изобрел два прибора: один для веществ, плотность которых меньше плотности воды, другой – для веществ, плотность которых больше плотности воды. Несмотря на такое утверждение, существует мнение, что прибор для измерения плотности был создан еще в египетской Александрии в IV-V веке греческим ученым, философом, астрономом, математиком Гипатией.

Первые ареометры применялись еще в эпоху позднего эллинизма (IV-V н.э.). По своей форме они были очень похожи на современные и назывались гидроскопами. Такие гидроскопы представляли собой цилиндр, который, при погружении в жидкость, указывал ее плотность и удельный вес.

Ареометры времен Боме (XVIII век) также изготавливались из стекла и представляли собой шарообразную колбу, в нижней части которой находилась ртуть или металлические шарики, в верхней – полоска бумаги со шкалой. Для определения концентрации вещества (соли, сахара) в химическом растворе, использовали специальный ареометр со шкалой, в которой было видно количество сахара или соли в жидкости. «Градусы Боме» — это система ареометрической шкалы, которая применяется в науке и технике и в настоящее время.

Принцип работы ареометров

Принцип работы данных приборов основан на гидростатическом законе Архимеда: масса любого физического тела равна массе воды, вытесненное этим телом. Ареометр опускается на разную глубину в зависимости от плотности жидкости.

Так, для измерения условного веса жидкости, в сосуд с этой жидкостью опускают ареометр. После того, как прибор принял верное положение, по ареометрической шкале определяют плотность жидкости.

Типы ареометров

Среди лабораторного оборудования и приборов, предлагаемых компанией «Прайм Кемикалс Групп», ареометры представлены в большом ассортименте. Ареометры купить на нашем сайте можно для следующих измерений плотности:

— кислот (в различных диапазонах);

— бензина, дизельного топлива или других нефтепродуктов;

— массовой доли сахара в сахаросодержащих растворах;

— для спирта (спиртомер);

Как определить качество ареометра?

Для определения качества измерительных показаний ареометры должны соответствовать определенным параметрам:

Классификация типов ареометров:

По ГОСТ 18481-81 в зависимости от типа назначения ареометры делятся на следующие классы:

• АК – для определения плотности кислот;

• АМ – для определения плотности молочных продуктов (молока, сыворотки)

• АНТ – для измерения плотности бензина, керосина и других нефтепродуктов с учетом температуры вещества;

Читайте также:  Приемная труба глушителя: назначение и способы замены

• АСП – для определения концентрации этилового спирта;

• АЭ (АР) – для измерения плотности электролита;

• АОН – для определения плотности жидкостей

• АС — для определения количества сахара в сахаросодержащем растворе.

Купить ареометр – просто и выгодно

Компания “Prime Chemicals Group” предлагает большой выбор лабораторного оборудования в Москве и Московской области. В нашем интернет-магазине Вы всегда найдете широкий ассортимент лабораторных измерительных приборов – ареометров для любой сферы деятельности. Для удобства и безопасности хранения ареометры поставляются в картонном тубусе или в пластиковом футляре. Все представленные модели отвечают европейскому знаку качества, изготовлены по стандартам ГОСТ и прошли первичную проверку на заводе-изготовителе. В зависимости от назначения ареометра цена в нашем каталоге варьируется от 70 до 390 рублей.

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.

Процесс измерения плотности жидкости при помощи ареометра

Как пользоваться ареометром

Пользоваться прибором очень легко. Чтобы определить необходимый параметр, поплавок помещают в емкость с раствором. Он должен успокоиться, что даст максимально точный показатель.

В случае работы с опасными жидкостями данная процедура должна происходить по-особенному. Так как от плотности и концентрации кислоты в электролите зависит исправная работа аккумулятора, периодически нужно проводить проверку этих параметров при помощи ареометра (о том, какими способами можно продлить срок службы АКБ, читайте в отдельной статье).

Показатель плотности электролита в аккумуляторах должен быть в пределах 1,22-1,29 гр/см3 (зависит от климата, в котором эксплуатируется автомобиль). Некоторые модели АКБ оснащены смотровым окошком, в котором помещен индикатор заряда. Его показатели:

  • красный цвет – уровень электролита упал, требуется восполнить объем (при этом заряда еще может хватать, чтобы стартер смог раскрутить маховик);
  • белый цвет – аккумулятор разряжен приблизительно на 50%;
  • зеленый цвет – источник питания имеет достаточный заряд.

Эти показатели помогут определить, можно ли использовать источник питания для работы энергоемкого оборудования, например, аудиосистемы (как правильно подключить автомобильный усилитель, описано здесь).

Периодическое обслуживание источника питания поможет определить, нужно долить в него дистиллят или АКБ нуждается в подзарядке. В обслуживаемых аккумуляторах замеры производятся автомобильным ареометром. Вот небольшая инструкция, как им правильно пользоваться.

Пошаговая инструкция проведения измерений

Перед измерением технической жидкости важно убедиться, что ее температура соответствует требованиям для данной процедуры. Производители рекомендуют проводить замеры при температуре в пределах +20 градусов (не окружающей среды, а проверяемой среды). Плотность одной и той же жидкости изменяется при разных показателях термометра, поэтому для устранения неточностей необходимо придерживаться данной рекомендации.

Для простоты замеров некоторые современные модификации оснащены термометром для определения температуры жидкости. чтобы можно было точно определить, соответствует ли жидкость нужным параметрам, иногда на шкале (или в технической документации прибора) указываются поправка с учетом нестандартной температуры.

Процедура выполняется в следующей последовательности:

  1. нужно убедиться, что с момента последней зарядки прошло не менее шести часов;
  2. выкручиваются все пробки батареи;
  3. поплавок (ареометр) вставляется в большую колбу, сверху надевается груша, а с другой стороны – пробка с зауженным горлышком;
  4. прежде чем опустить резиновый наконечник в электролит, полностью сжимается груша;
  5. пипетка погружается в жидкость, груша разжимается;
  6. объема электролита должно быть столько, чтобы поплавок внутри колбы свободно плавал и не прикасался к стенкам колбы;
  7. после считывания показателей электролит плавно возвращается в банку аккумулятора, пробки закручиваются.
Читайте также:  Разбортировка колеса в домашних условиях

Для лучшей сохранности ареометр необходимо вымыть водой. Это предотвратит образование внутри колбы налета, который может повлиять на точность замеров в последующем.

Ареометр. Виды и устройство. Работа и применение. Отличия

Ареометр – это устройство, применяемое для измерения показателей плотности жидкости, основанное на работе физического закона Архимеда. В большинстве случаев прибор представляет собой обычную стеклянную колбу с нанесенной шкалой, которая герметично закрыта и заполнена внутри металлической дробью для калибровки массы. Трубка более толстая внизу и сужается к верху, благодаря чему напоминает стеклянную бутылку с удлиненным горлышком. Ареометры предназначены для проведения измерения определенной жидкости, поэтому если прибор откалиброван для одного вещества, то не сможет работать с другим.

Как работает ареометр

Принцип работы устройства основывается на гидростатическом физическом законе. Согласно ему, при погружении тела в жидкость, на него действует выталкивающая сила, равная массе той жидкости, которая была вытеснена телом. Различные жидкости имеют разные показатели плотности, поэтому погружаемое в них тело выталкивается с разной силой. В одних веществах оно может утонуть, в то время как в других будет плавать на поверхности.

Принцип работы ареометра заключается в том, что его масса откалибрована под выталкивающую силу определенные жидкости. Благодаря наличию утяжелителя в нижней части, устройство при погружении принимает вертикальное положение, как поплавок на рыбацкой снасти. На боковой поверхности колбы прибора нанесена шкала. Для того чтобы определить какой уровень плотности вещества, нужно посмотреть до какого показателя на шкале достает линия жидкости.

Areometr foto

Если установить прибор в вещество, под которое он не откалиброван, то устройство может утонуть, ложиться на бок и плавать на поверхности или держаться вертикально, но давать неправильный показатель плотности. Чтобы снять точные данные при установке ареометра следует подождать, пока он окончательно уравновеситься и не будет колебаться.

Особенности шкалы

Хотя ареометр является очень простым устройством с технологической точки зрения, но с его помощью можно снимать различные показатели с жидкостей. В частности, имеющаяся в стеклянной колбе шкала может быть градуирована различными показателями:

  • Плотности жидкости.
  • Процент массового содержания примесей.
  • Процент концентрации растворенного вещества в основной жидкости.
Разновидности ареометров
Хотя внешне все ареометры практически одинаковые, все же они отличаются в зависимости от того под какое вещество настроены. Данные приборы бывают следующих видов:
  • Для нефтепродуктов.
  • Лактометры.
  • Для электролита.
  • Спиртометры.
  • Медицинские.
  • Сахарометры.
  • Солемеры.
Для нефтепродуктов

Ареометр, применяемый для изменения плотности нефтепродуктов, позволяет определить показатели нефти, бензина, дизельного топлива или керосина. Благодаря его использованию можно узнать соответствие горючего заявленным характеристикам и наличие недопустимых примесей, снижающие эффективность горения или способствующих увеличения образования гари.

Areometr dlia nefteproduktov

Лактометр

Применяется для проверки плотности молока. С помощью данного прибора можно определить наличие разбавителей. Лактометр выявляет молоко, в которое была добавлена вода. Также устройство позволяет определить продукт, представляющий собой жидкость с красителем, которую пытаются выдать за натуральное молоко. Большинство лактометров показывают процент жира, но при измерении поддельной или очень некачественной продукции просто ложатся на бок.

Laktometr

Для электролита

Прибор для измерения плотности электролита используется для диагностики аккумуляторов. Он выпускается также и для тестирования параметров различных кислот. С его помощью можно определить, состояние электролита и принять решение о необходимости его замены для возобновления емкости аккумуляторной батареи.

Areometr dlia elektrolita 1

Ареометр для измерения плотности электролита отличается наличием дополнительной внешней колбы с грушей. Поскольку электролит является кислотой, контакт кожи с которой нежелательный, то данный прибор был разработан с учетом требований безопасности. Чтобы снять измерения показателей аккумулятора нужно отвинтить на нем крышки, обеспечив доступ к банкам. После этого с помощью внешней колбы с грушей из него набирается электролит. Находящийся внутри колбы ареометр всплывает. Сквозь прозрачное стекло наружной колбы можно определить уровень плотность электролита.

Areometr dlia elektrolita 2

Конструкция такого ареометра устойчива к воздействию кислотной среды, но все равно после применения его необходимо промыть в чистой воде. Это связано с тем, что сохраненные на поверхности агрессивные вещества могут вызвать ожоги в дальнейшем, если прикоснуться к инструменту. Кроме этого стекающие капли кислоты разъедают металл и прочие материалы, на которые попадают.

Читайте также:  Фрикционы АКПП: как ремонтировать
Спиртометр

Спиртовой ареометр позволяет определить крепость алкогольного напитка. Данное устройство работает в различном диапазоне. В связи с этим при необходимости воспользоваться подобным прибором, при покупке следует отталкиваться от того, какой именно напиток придется тестировать. Если водку, виски и другие крепкие напитки, то стоит отдать предпочтение устройствам с диапазоном измерения около 40 градусов. Нужно учитывать, что подобный прибор не сможет показать содержание спирта в вине. Для слабоалкогольных напитков нужно применять легкие ареометры, которые прошли специализированную калибровку.

Spirtometr

Стоит отметить, что спиртометр стоит сущие копейки, поэтому нашел свое применение не только на промышленном производстве, но и в быту. Обычно он представляет собой простейшую конструкцию в виде стеклянной колбы, низ которой заполнен металлическими шариками. Для того чтобы получить точные данные требуются определенные температурные условия. При остывании или перегреве алкогольной жидкости данные искажаются. Лучше всего проводить измерение при температуре 20 градусов, что является эталонным показателем.

Медицинский

Медицинские ареометры применяются для анализа плотности мочи. Ими пользуются в лабораториях. С помощью данного оборудования можно оценить состояние мочеиспускательной системы, а также качество воды, которая употребляется человеком постоянно. По параметрам плотности удастся сделать предварительное диагностирование наличия каменных образований в почках.

Areometr meditsinskii

Сахарометр

Сахарометр в первую очередь применяется для анализа вин и фруктовых соков с целью определения концентрации в них сахара. Устройства используются в кулинарии при приготовлении напитков и коктейлей, а также в производстве алкогольной продукции. Зачастую в продаже предлагаются сахарометры в комплекте со спиртометрами. Также в набор может входить термометр для измерения температуры напитка.

Sakharometr

Использование сахарометра особенно важно при производстве алкогольных напитков получаемых в результате брожения. Периодическое снятие параметров сахара из сусла позволяет определить момент, когда брожение затухает, или узнать о необходимости добавления новой порции сахара, чтобы продолжить процесс.

Сахарометр нашел применение и в такой отрасли промышленности, как производство фруктового сока, а также садоводстве. С его помощью можно определить степень зрелости фруктов и ягод. Для этого проводится выдавливание небольшого количества сока, после чего измеряется концентрация в нем сахара. На основании получаемых данных принимается решение о целесообразности сбора урожая или о продлении срока его созревания. Ориентироваться в степени зрелости не сложно, поскольку большинство сортов садовых деревьев в описании имеют точные данные об эталонных показателях концентрации сахара в созревших плодах.

Солемер

Солемеры применяются для измерения параметров плотности воды. С их помощью можно определить состояние воды и ее пригодность к употреблению. Подобные приборы используется в рыбных хозяйствах, а также специалистами, которые занимаются содержание морских аквариумных рыб. От параметров плотности зависит здоровье рыбок, поэтому требуется периодическое тестирование воды, что выполняется солемером. Прибор не является панацеей, поскольку кроме плотности существует еще масса параметров, за которыми нужно следить, с помощью другого оборудования или химических тестов.

Areometr solemetr

Часто солемер используется в кулинарии, а также пищевой промышленности. С его помощью осуществляется контроль концентрации соли в маринадах. Особенно это важно при дальнейшем копчении мяса. Наличие солемера позволяет работать с большими объемами жидкостей, когда сложно определить какое количество соли нужно засыпать.

Отличие между однотипными приборами

Покупая данный прибор, следует обратить внимание на уровень погрешности, который указывается производителем. Данный показатель измеряется в процентах. В том случае, если устройство необходимо для выполнения простых задач, которые не требуют предельной точности, то может подойти практически любой прибор даже из самого низкого ценового сегмента. Если же проведение измерений является ответственным мероприятием, то и измерительный прибор должен быть соответствующим.

При необходимости точного измерения следует выбирать устройство с длинной шкалой. Обычно дешевые модели ареометров имеют плотно расписанный градиент, поэтому при снятии параметров измерений сложно визуально определить, какой именно результат получен.

Чтобы получить максимально точные результаты измерения важно использовать устройство правильно. В первую очередь при проведении тестирования нужно набрать жидкость в отдельную емкость с высокой горловиной. Для этого обычно используется широкая прозрачная пробирка или высокий стакан. После этого в эту посуду помещается непосредственно сам ареометр. Нужно следить, чтобы прибор не касался стенок, поскольку это искажает точность измерения.

Ссылка на основную публикацию