Ареометр что внутри. Что такое ареометр для электролита и как он работает? Продаваемые марки ареометров в России

Вашего автомобиля не работает должным образом, а уровень электролита находится в пределах нормы, первым делом необходимо измерить его плотность. А для этого каждый автомобилист должен знать, как пользоваться ареометром.

Что такое ареометр и как он работает

Ареометр - прибор, предназначенный для определения плотности жидкости. Принцип его работы основан на знаменитом открытом еще в III до н.э. и согласно которому на тело, плавающее в жидкости, действует выталкивающая сила, величина которой равняется весу вытесненной данным телом жидкости. А как пользоваться ареометром для измерения плотности жидкости, человечеству известно с IV-V века н.э. (считается, что именно тогда он и был изобретен).

Ареометры бывают различных видов: все зависит от того, плотность какой жидкости необходимо измерить. Наиболее практическое значение для рядового автолюбителя имеет ареометр автомобильный, предназначенный для измерения плотности как электролита, так и Его можно приобрести в любом магазине, торгующем автозапчастями, или на рынке.

Конструктивно автомобильный ареометр представляет собой обычную цилиндрическую стеклянную трубку (колбу) с кислотным электролитом, плотность которого необходимо измерить, и герметично запаянного стеклянного поплавка. В нижней части поплавка находится груз, а в верхней - шкала, по которой, собственно, и определяется Как пользоваться ареометром? Да очень просто! С помощью резиновой груши в трубку набирается электролит. Через некоторое время, когда жидкость в трубке успокоится, а поплавок будет в ней свободно плавать, нужно визуально определить плотность в месте пересечения шкалы с уровнем электролита. Плотность электролита аккумуляторной батареи, приведенной в рабочее состояние, зависит от конкретных условий эксплуатации и находится в пределах 1,20 - 1,30 кг/см 3 . Измерение плотности следует выполнять при температуре 18-22 градуса. Поскольку плотность электролита напрямую связана со значением температуры, при которой это измерение производится, необходимо с помощью специальной таблицы произвести коррекцию, чтобы определить его реальную плотность.

Соблюдайте меры безопасности

При измерении плотности электролита важно не только знать, как пользоваться ареометром, но также и соблюдать меры безопасности. Все работы следует выполнять в защитных перчатках, очках, соответствующих одежде и обуви. Ни в коем случае не допускать попадания электролита на открытие участки тела и в глаза. Все действия с аккумуляторными батареями необходимо проводить в теплом вентилируемом помещении, поскольку в процессе их зарядки происходит выделение токсичного газа.

При попадании кислоты в глаза или на кожу необходимо место обильно промыть водой. Ни в коем случае не стоит пытаться нейтрализовать кислоту, попавшую на тело (к примеру, содой). Это лишь усугубит ситуацию. Затем необходимо как можно скорей обратиться в лечебное учреждение.

При работе с антифризом также необходимо обязательное соблюдение мер безопасности. Пробку радиатора можно открывать только после полного остывания охлаждающей жидкости, чтобы не произошло ее выброса и, как следствие, получения ожогов.

После измерений плотности ареометр необходимо тщательно промыть в проточной воде до окончательного удаления остатков кислоты или охлаждающей жидкости. При соблюдении этого условия ареометр для измерения плотности электролита (антифриза) прослужит вам еще не один десяток 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.

Для современного транспортного средства аккумулятор является важным узлом общей электромеханической схемы. Без него невозможно запустить силовой агрегат машины. Основным же показателем работоспособности аккумуляторной батареи считается ее плотность, которую несложно измерить в условиях частного гаража.

1 Плотность аккумулятора – насколько важна эта характеристика?

Аккумуляторные свинцово-кислотные батареи (АКБ) применяются в большинстве современных автомобилей. Они представляют собой источник тока, в котором происходят определенные химические превращения, имеющие обратимый характер. Обычный аккумулятор располагает электродами, пластинами и специальным конвертером (сепаратором), установленными в корпусе устройства, а также крышкой с клеммами и выходными проемами. Работает АКБ за счет электролита – композиции, состоящей из серной кислоты и воды (дистиллированной), имеющей стандартную плотность от 1,23 до 1,29 г/см³. Именно при таком показателе батарея без проблем справляется со своими задачами.

Контакт свинцовых пластин с электролитом приводит к появлению в устройстве напряжения в 12–13 В. В процессе эксплуатации АКБ постепенно садится. Поэтому требуется ее регулярная подзарядка. При этом батарея разряжается быстрее в случаях, когда плотность электролита снижается. Это приводит к ухудшению функциональности устройства и его преждевременному выходу из строя.

Снижение плотности чаще всего наблюдается при закипании электролита либо существенном повышении его температуры и при .

Если не обращать внимания на состояние батареи, она потребует замены гораздо раньше истечения времени своей гарантированной эксплуатации. Чтобы продлить , необходимо производить периодические замеры плотности электролита. Такую операцию можно выполнять самому, используя достаточно простой в применении прибор под названием ареометр. Далее мы поговорим о нем подробнее.

2 Ареометр – верный помощник автомобилиста

Ареометр – элементарное устройство, используемое для проверки плотности жидкости. Конструктивно он изготавливается в виде зауженной с одной стороны трубки из стекла с нанесенными на нее делениями. Другая часть ареометра более широкая. В нее при калибровке прибора на заводе-производителе засыпается определенное количество ртути либо дроби. Ареометры, как правило, продаются в комплекте с мерной колбой и специальной грушей из резины. Последняя необходима для забора из батареи небольшого объема электролита на анализ.

Проверить плотность автомобильного аккумулятора с помощью описанного прибора несложно. Действуем по следующей схеме:

1. Полностью заряжаем батарею.
2. Ждем 6 часов.
3. С соблюдением всех норм предосторожности демонтируем АКБ, устанавливаем ее на ровную чистую поверхность (например, на верстак в гараже). Действуем очень аккуратно. Помним, что внутри аккумулятора находится кислота. Одна ее капля может стать причиной серьезного химического ожога на теле.
4. Удаляем с батареи пыль и грязь. Очистку следует выполнять тщательно. Одна частичка грязи, проникшая в аккумулятор, может вывести его из строя.
5. Снимаем крышку с батареи.
6. Берем ареометр, опускаем его (строго вертикально) внутрь первой банки АКБ. Всасываем из нее порцию электролита, нажимая на резиновую грушу.
7. На шкале прибора смотрим, какую плотность имеет электролит.
8. Аналогичным образом производим забор жидкости в остальных банках, записывая полученные показания.

На большинстве ареометров уровень допустимой (рекомендуемой) плотности отмечается зелеными полосками. В случаях, когда снятый показатель находится между ними, никаких дополнительных действий производить не нужно. Если же плотность не соответствует нормам, придется исправлять эту проблему. Как видим, правильно пользоваться ареометром может любой автомобилист. Главное быть осторожным при демонтаже и осмотре батарей, выполняя все описанные выше операции в перчатках, защищающих руки от химических воздействий. Добавим, что проверку плотности АКБ желательно осуществлять каждые 3–4 месяца. Тогда никаких проблем с аккумулятором у нас не возникнет.

3 Выравниваем плотность электролита – справимся без автомастеров!

Если измерения показали малую плотность рабочей жидкости в АКБ, исправить ситуацию можно несколькими способами. Для начала попытаемся просто перезарядить аккумулятор по такому алгоритму:

• 10 часов заряжаем батарею током в 10 раз меньшим показателя ее плотности. Тут все просто. Для устройств емкостью, допустим, 70 А*час берем ток 7 А, 60 А*час – 6 А.
• 2 часа заряжаем АКБ вдвое меньшим током (3,5 или 3 А).

Нередко этих двух действий достаточно для выравнивания плотности. Замеряем напряжение аккумулятора после проведения указанных процедур. Когда оно не превышает 14,4 В, проблема решена. Если же величина напряжения больше, доливаем в АКБ дистиллированную воду и по обычной схеме.

В случаях, когда перезарядка не приводит к ожидаемому результату, сливаем весь старый электролит из проблемной банки и заполняем ее новой рабочей жидкостью. Здесь есть несколько нюансов. Испорченный электролит нужно сливать очень осторожно. Батарею можно переворачивать на бок, но ни в коем случае не вверх дном. Перед заливкой нового состава обязательно промываем банки чистой водой.

Повысить плотность электролита можно и путем добавления в АКБ более концентрированного раствора. Действуем следующим образом. Отбираем из банки некоторый объем электролита. Сливаем половину жидкости. Вместо нее доливаем состав с плотностью 1,25–1,31 г/см³, заливаем "усиленный" раствор обратно в банку. После этого потребуется поболтать батарею с целью качественного перемешивания нового электролита.

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.

Каждый владелец автотранспортного средства хочет, чтобы аккумулятор служил как можно дольше. И если ресурс необслуживаемых АКБ ограничен производителем, то обслуживаемые источники питания при грамотном сервисе могут пережить автомобиль. Один из важнейших показателей - плотность электролита. Чтобы его контролировать, необходимо знать, как правильно пользоваться ареометром для аккумулятора - прибором, позволяющим измерять степень закисленности раствора в ячейках батареи.

Плотность - это вес смешанной с водой серной кислоты по отношению ко всему объему раствора, другими словами это степень закисленности данной смеси. Закон о гидростатике гласит, что при погружении тела в жидкую среду его вес равняется массе вытесняемого объема. На основе данного принципа и работает это нехитрое устройство, позволяющее с точностью до сотых значений определить кислотность смеси в г/см куб.

Конструктивно ареометр для аккумулятора имеет вид стеклянного поплавка, с расположенной внутри шкалой измерения. Во многих моделях он помещен в прозрачную колбу (пипетку) из стекла или пластика. Это максимально упрощает процедуру забора жидкости. При использовании некоторых видов ареометров можно проводить измерение не только кислотности, но и температуры тосола. В полном сборе вся конструкция состоит из следующих деталей:

• Ареометр;
• Груша;
• Стеклянная пипетка, в которую помещается сам прибор;
• Плотная пробка;
• Заборник.

Обзор популярных моделей ареометров

Автовладельцы, впервые столкнувшиеся с измерением кислотности, задаются вопросом, какие бывают ареометры для замера плотности электролита, и какие у них цены. Современные производители предлагают несколько разновидностей этих приборов, которые различаются, как стоимостью и внешним видом, так и функционалом.

Наиболее популярными являются:

• Sparta 549125. Модель, имеющая компактные размеры, прочный корпус из стекла и невысокую стоимость.
• SKYBEAR 623000. Недорогой китайский аналог, по отзывам хорошая вещь за такие деньги.
• Орион АР-02. Плотномер для электролита отечественного производства (НПП Орион г. Санкт-Петербург). Колба стеклянная, но, как утверждают владельцы, поплавок к ней постоянно липнет, что заставляет немного понервничать в процессе замеров.
• Рефрактометры (цифровые ареометры). Это инструменты для профессионального использования. Могут измерять характеристики множества разных жидкостей, из которых автомобилистам будут полезны кислотность электролита и температура тосола (антифриза). Стоят дорого, но зато могут настраиваться по дистиллированной воде, что позволяет всегда правильно определять параметры, вне зависимости от внешних условий. Заказать цифровой ареометр можно у китайцев .

Бюджетные измерители плотности можно приобрести по цене от 100 до 600 руб. Профессиональные инструменты стоят от 800 руб.

Важно. При выборе ареометра обратите внимание на материал корпуса пипетки. Некачественный пластик со временем может помутнеть, что затруднит или вовсе сделает невозможной работу с инструментом.

Как пользоваться ареометром и что при этом нужно учитывать

Чтобы пользоваться ареометром для аккумулятора правильно, следует соблюдать оптимальные условия его эксплуатации. Устройство предназначено для проверки показателей кислотности, находящихся в диапазонах от 1100 г/см3 до 1300 г/см3. Также некоторые модели могут определять температуру охлаждающей жидкости. Ее значения могут варьироваться, как правило, в пределах –20…+40 градусов.

Как пользоваться ареометром для аккумулятора, чтобы всегда правильно определять параметры раствора? Следует соблюдать простую последовательность шагов.

1. Сначала необходимо собрать готовую конструкцию. Это означает поместить поплавок в пипетку, с одной стороны которой надеть грушу, а с другой - закрепить пробку с наконечником.
2. Сжав грушу, пипетку требуется погрузить в жидкую среду. Постепенно ослабляя давление важно добиться такого заполнения сосуда пипетки, чтобы поплавок свободно плавал в вертикальном положении.
3. Правильно произвести считывание значений по шкале в точке соприкосновения с жидкостью.
4. После завершения процедуры важно полностью промыть всю конструкцию. Это не только продлит эксплуатацию прибора, но и поможет избежать ошибок показаний при дальнейшем использовании.

Чтобы правильно пользоваться ареометром для АКБ и сохранить достоверность результатов, следует учитывать некоторые важные нюансы:

• Соблюдением техники безопасности не следует пренебрегать. Попадание кислоты на кожу станет причиной возникновения ожога, а в случае попадания на одежду приведет ее в негодность для дальнейшего использования.
• Измерение плотности электролита в аккумуляторе ареометром важно проводить правильно - так, чтобы исключить соприкосновение поплавка с краями емкости (корпуса). В противном случае он может «залипнуть» и показания будут недостоверными.
• Будьте осторожны при взаимодействии с тосолом. Некоторые производители используют в составе опасный компонент – этиленгликоль, который (в отличие от пропиленгликоля) очень ядовит и при длительном воздействии на кожу может привести к ее серьезному повреждению.

Знание о том, как пользоваться плотномером для электролита правильно, позволит самостоятельно проверять уровень кислотности в аккумуляторе. Что в совокупности с грамотной ее корректировкой продлит жизнь вашего квадратного друга на долгие годы.