Встроенный ареометр в аккумуляторе. Ареометр для электролита: назначение, конструкция, применение

Ареометр — это прибор для измерения плотности жидкости. В самогоноварении и пивоварении используется два вида ареометров, а именно — спиртометр и сахаромер. Первый измеряет процент содержания спирта в водном растворе, то есть крепость самогона или спирта-сырца. Второй — процент содержания сахара в жидкости, что полезно при определении плотности пивного сусла и для проверки готовности браги.

Для простоты мы будем называть оба этих прибора ареометрами.

Пользоваться ареометром для определения крепости спирта очень просто. Достаточно опустить прибор в раствор и сверится с его шкалой. Не стоит забывать, что большинство ареометров откалибровано для использования при температуре 20 градусов. Так что для большей точности измерений пользоваться ареометром нужно именно при такой температуре жидкости.

Как правильно пользоваться ареометром?

Основная задача ареометра в пивоварении — это измерение плотности сусла. Измерение обычно проводится после варки, перед внесением в сусло дрожжей. Сусло в это время обычно уже охлаждено с помощью чиллера до нужной температуры. Так что, как и в случае с самогоном, пользоваться ареометром для пива очень просто. Опускаем в сусло и смотрим на шкалу.

А вот в случае с брагой определить ее крепость очень сложно. Спиртометр тут не поможет, так как рассчитан на менее плотную среду. Сахаромер тоже не панацея, готовя брагу по разным рецептам, вы всегда будете получать жидкость разной плотности. То есть на точность вычислений опять же надеяться не стоит.

Но можно быть хитрее и пользоваться ареометром для измерения конечной плотности браги. Если плотность минимальна (1-1,5%), значит, дрожжи «съели» почти весь сахар и брага имеет максимально возможную крепость. Можно перегонять.


Но правильно измерить плотность после брожения тоже нужно уметь. Чтобы получить точное значение, необходимо:

    слить немного браги в отдельную емкость;

    охладить до комнатной температуры (~20 градусов);

    профильтровать (например, с помощью х/б ткани — это необходимо для того, чтобы снизить плотность браги и получить точное значение количества оставшихся сахаров);

    измерить плотность.

Учитывайте наши простые советы и вы будете пользоваться ареометром правильно, что обязательно положительно отразится на ваших успехах в домашнем винокурении.

Аэрометром называется прибор, применяемый для измерения относительной плотности, удельного веса и концентрации различных жидкостей.
В основе работы ареометра лежит гидростатический закон, который четко указывает, что вес жидкости, вытесненной опущенным в нее телом, равен весу этого тела. Таким образом, сам ареометр, вытесняя часть жидкости, определяет ее удельный вес и плотность.

Принцип работы с ареометром достаточно прост: любая жидкость имеет определенный уровень плотности. От этого уровня напрямую зависит, насколько глубоко тело сможет погрузиться в жидкость. Чем выше плотность жидкости, тем на меньшую глубину погрузится ареометр. Прибор имеет шкалу, благодаря которой легко определять уровень погружения и, следовательно, плотность исследуемой жидкости.

Сферы применения

Ареометры нашли широкое применение в лабораториях и промышленности. На бытовом же уровне наибольшее распространение получили ареометры спиртовые и ареометры автомобильные для электролита, которые помогают определять плотность электролита в щелочных и кислотных аккумуляторах.

Ареометры для электролита нередко включаются в комплектацию частично обслуживаемых автомобильных аккумуляторов, так как и автомобилисты, и производители аккумуляторов по достоинству оценили высокую практичность и удобство данного решения.

Форма и конструкция ареометра для электролита и тосола

Внешне ареометр напоминает известный каждому поплавок, с нанесенной на его верхнюю часть шкалой. Каждое деление этой шкалы может означать разные единицы измерения и различную цену деления. Так, шкала ареометра для электролита определяет плотность в килограммах на метр кубический, а шкала ареометра для тосола позволяет определять температуру жидкости в градусах по Цельсию. При этом многие современные ареометры имеют сразу две шкалы - и для электролита, и для тосола.

Как это работает

Для того чтобы сделать любые измерения простыми и удобными, современные ареометры комплектуются баллоном (выполняющим функцию спринцовки), пипеткой (корпус) и заборником. Ареометр помещается внутрь прозрачного корпуса, на который надеваются баллон и заборник.

Опуская заборник в электролит (либо тосол), необходимо нажать на баллон, который наполнит пипетку. При достаточном наполнении пипетки жидкостью, ареометр сможет плавать внутри. Глубина погружения ареометра в электролит укажет на его плотность согласно показаниям шкалы.

Правила проведения замеров

Для получения максимально точных результатов измерений, необходимо следовать некоторым простым правилам:
- пипетку во время измерений следует держать строго вертикально;
- необходимо следить, чтобы ареометр не касался дна, верхней части пипетки и ее внутренних стенок;
- необходимо использовать только герметично закрытую пипетку.

Чтобы высокое качество приобретенного ареометра и удобство использования можно было гарантировать, он должен отвечать следующим требованиям:
- шкала должна предлагать широкий диапазон показаний;
- точность шкалы должна находиться на самом высоком уровне;
- шкала должна содержать термометр;
- должны присутствовать показатели отказоустойчивости;
- производителем должна предоставляться гарантия.

1. Назначение и общие сведения

1.1. Ареометр для электролита, тосола, антифриза и омывателя со встроенным термометром в комплекте с устройством для отбора жидкости (набор для автомобилиста) предназначен для отбора и измерения плотности электролита в аккумуляторе (рис.1 ), определения температуры замерзания охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя (рис.2 ) и температуры замерзания омывающей жидкости в системе омывания лобовых стекол и фар автомобиля (рис.3 ), а также для измерения температуры исследуемых жидкостей (электролита, тосола, антифриза, омывателя).

1.2. В качестве электролита в автомобильных аккумуляторах используются водные растворы серной кислоты.
1.3. Охлаждающие и омывающие жидкости относятся к группе антифризов. Антифризы - это морозостойкие жидкости, замерзающие при температуре ниже нуля градусов по шкале Цельсия (° С) и отличающиеся основой приготовления и областью применения.
1.4. Охлаждающие жидкости - это антифризы, изготовленные на основе этиленгликоля и пропиленгликоля. Тосол - это марка антифриза на основе этиленгликоля.
1.5. Омывающие жидкости (омыватели) - это антифризы, изготовленные на основе одноатомных спиртов: метилового, этилового и других.
Омыватели на основе метилового спирта - метанола, как омывающие жидкости запрещены к применению во многих странах (они негативно действуют на зрение, двигательную и нервную системы).
Смешивать антифризы, изготовленные на разной основе, не рекомендуется.

2. Комплект поставки

2.1. Ареометр со встроенным термометром АЭТОТр: 1 шт.;
2.2. Устройство для отбора жидкости (электролита, охлаждающей и омывающей жидкостей) состоит из:
- пипетка: 1 шт;
- груша: 1 шт;
- пробка с наконечником: 1 шт;
2.3. Паспорт: 1 шт.;
2.4. Пенал упаковочный: 1 шт. (крышка пенала выполнена и используется как лейка (воронка)).

3.Устройство и технические характеристики

3.1. Ареометр для электролита, тосола и омывателя со встроенным термометром АЭТОТр ТУ У 33.2-24667973-004:2007 представляет собой стеклянный поплавок, в верхней части которого помещена бумажная шкала ареометра, а в нижней части встроен термометр. Шкала ареометра состоит из трех основных шкал - шкала электролит, антифриз, омыватель (рис.4 ).

3.2. Шкала электролит проградуирована в единицах плотности г/см3
- диапазон измерения плотности электролита: от 1,10 до 1,30 г/см3
- цена деления шкалы: 0,01 г/см3
- предел допускаемой погрешности: 0,01 г/см3.
3.2.1. Цветные полосы на шкале электролит показывают процент (%) зарядки аккумулятора:
- желтая полоса - аккумулятор разряжен,
- красная - заряжен на 50%,
- синяя - на 75%,
- зеленая - 100 % зарядка.
3.3. Шкала антифриз состоит из двух шкал (одна расположена слева, другая справа), проградуированных в градусах Цельсия со знаком минус (-° С) и предназначенных для определения температуры замерзания охлаждающих жидкостей.
3.3.1. Шкала слева предназначена для определения температуры замерзания охлаждающей жидкости на основе этиленгликоля :
- диапазон определения температуры замерзания охлаждающей жидкости: от 0 до минус 40° С;
- цена деления шкалы: 5° С.
3.3.2. Шкала справа предназначена для определения температуры замерзания охлаждающей жидкости на основе пропиленгликоля :
- диапазон определения температуры замерзания охлаждающей жидкости: от 0 до минус 30° С;
- цена деления шкалы: 5° С.
3.4. Шкала омыватель состоит из двух шкал (одна расположена слева, другая справа), проградуированная в градусах Цельсия со знаком минус (-°С) и предназначенных для определения температуры замерзания омывающих жидкостей.
3.4.1. Шкала слева предназначена для определения температуры замерзания омывающей жидкости, изготовленной на основе этилового спирта - этанола:
- диапазон определния замерзания омывающей жидкости: от 0 до минус 40°С;
- цена деления шкалы: 5°С.
Омыватели, изготовленные на основе этилового спирта - этанола, можно узнать по значку пламени на упаковке.
3.4.2. На рынок СНГ поступают омывающие жидкости, плотность которых отличается от плотности жидкостей, изготовленных на основе этилового спирта - этанола. Изучив плотности и температуры замерзания этих жидкостей, мы построили для них усредненную шкалу, выделив цветом диапазоны возможного замерзания этих жидкостей:
- желтый цвет - омывающая жидкость замерзает до минус 20°С;
- красный - замерзает при минус 20°С;
- зеленый - ниже минус 20°С.
3.5. Шкала встроенного термометра проградуирована в градусах Цельсия (°С) и предназначена для определения температуры исследуемой жидкости, что позволяет учитывать поправки к показаниям ареометра (таблица 1), если температура жидкости отличается от 20±2°С:
- диапазон измерения температуры исследуемой жидкости: от минус 40 до плюс 40°С;
- цена деления шкалы: 5°С.

Таблица 1

4. Эксплуатация прибора

4.1. Перед началом работы необходимо собрать устройство для отбора жидкости, как показано на рис.5 .

4.2. Сжать грушу, опустить наконечник пробки в измеряемую жидкость. Медленно разжимая грушу, дать возможность жидкости заполнить пипетку в таком количестве, чтобы ареометр свободно плавал в верикальном положении. При считывании показаний со шкалы ареометра уровень и линия соприкосновения жидкости со стержнем ареометра должны находиться ниже гофры пипетки (рис.6), а стержень ареометра внутри гофрыю Точечное касание стержня ареометра к внутренней гофре пипетки предотвращает сплошное залипание ареометра со стенкой пипетки.

4.3. Линия соприкосновения жидкости со стержнем ареометра соответствует:
- по шкале электролит - плотность электролита;
- по шкале антифриз - температура замерзания охлаждающей жидкости;
- по шкале омыватель - температура замерзания омывающей жидкости.
Отсчет показаний выполняют по нижнему краю мениска. Измерения следует производить при температуре 20±2°С.
4.4. Если измерения производятся при температуре жидкости, отличающейся от 20±2°С, то к результатам измерений следует алгебраически (то есть с ее знаком) прибавить поправку, приведенную в таблице 1.
Поправки в табице 1 для охлаждающей и омывающей жидкостей приведены для их оптимальных концентраций, соответствующих температуре замерзания этих жидкостей при минус 40 °С. Поправки для охлаждающей жидкости, выделенные красным цветом, приведены в данном случае для справки, потому что при низких температурах жидкости поправка так велика, что значение температуры замерзания по шкале ареометра будет выходить за пределы измерения прибора. Для охлаждающих жидкостей мы рекомендуем проводить измерения при температуре плюс 10°С и выше.
4.5. После проведения измерений ареометр и устройство для отбора жидкости необходимо промыть чистой водой и насухо протереть.

Полезно знать

Оптимальная плотность электролита в аккумуляторе в зависимости от времени года и района эксплуатации

Таблица 2

Температура замерзания электролита в зависимости от плотности

Таблица 3

5. Гарантийные обязательства

5.1. Ареометр для электролита и тосола АЭТ с утройством для отбора жидкости (набор для автомобилиста) изготовлен в соответствии с ТУ У 33.2-24667973-004:2007.
5.2. Гарантийный срок экслуатации 12 месяцев со дня продажи через розничную торговую сеть.

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.

Аккумуляторная батарея для автомобиля представляет собой источник тока , 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

Как пользоваться ареометром?

Ареометр является, по сути, поплавком, верхнюю часть которого занимает проградуированная для электролита (кг/м3) и для тосола (°С) шкала. Как правильно пользоваться ареометром?

Измерение плотности электролита

Измерять плотность жидкости находящейся в аккумуляторной батарее – процедура не сложная, но требующая аккуратности и внимательности. Необходимо набрать из банки аккумулятора в ареометр необходимое количество жидкости (электролита), расположить ареометр вертикально и отметить, какому значению соответствует нижний край мениска.

Измерение плотности других жидкостей

Как пользоваться ареометром при измерении плотности других жидкостей? Этот процесс не намного сложнее описанного выше. Необходим сам ареометр и некий, не очень широкий сосуд с жидкостью. Глубина сосуда не должна быть меньше 20-25 см, емкость – не меньше 0,5 л. Наполняем стеклянный цилиндр жидкостью и аккуратно погружаем в него ареометр. Прибор не выпускаем из рук до тех пор, пока не убедимся, что ареометр достиг уровня, на котором может самостоятельно плавать. Необходимо это для того, чтобы стеклянный прибор не повредился о дно сосуда. Погруженный в сосуд ареометр располагаем так, чтобы, находясь приблизительно посередине, он не прикасался к стенкам резервуара. Измерения можно снимать, едва успокоится поверхность жидкости. Отмечаем показатель шкалы, до которого прибор «утонул» в жидкости, это и есть искомое значение плотности.

Не следует забывать, что на плотность жидкости существенно влияет ее температура, а она может быть значительно повышена. Поэтому прежде чем снимать показатель плотности, необходимо обеспечить соответствие температуры измеряемой жидкости нормативной.