Как пользоваться ареометром и как проверять плотность ареометром

Разновидности приборов

Спиртовые ареометры, или спиртометры обычно применяются на производствах алкогольных напитков для контроля качества последних.

Принято выделять следующие виды приборов:

• бытовые. Выглядят как запаянные стеклянные колбы с грузиком, внешне очень напоминающие поплавки. Обычно работают в диапазоне 0-96% и предназначены для проведения измерений в домашних условиях. При строгом соблюдении всех инструкций погрешность результата составляет не более 0,5%. Бытовые спиртомеры отличаются дешевизной и простотой использования, поэтому идеально подойдут для начинающих;
• электронные (цифровые). Отличаются от традиционных ареометров усовершенствованным принципом работы, показывают высокую точность измерений и быструю реакцию датчика, просты в эксплуатации. Полученные результаты отображаются на ЖК-табло. Как правило, цифровые модели дополнительно способны измерять температуру раствора и концентрацию спирта в парах, а также контролировать процесс перегонки. Основным недостатком таких приборов считается высокая цена;
• оптические. Идеально подходят для вин и ликеров, поскольку определяют не только концентрацию спирта, но и содержание сахара в исследуемой жидкости, однако имеют узкий диапазон измерений – обычно от 0 до 40 градусов. Отличаются чрезвычайной точностью и возможностью работать в различных спиртсодержащих растворах, в том числе многокомпонентных. Оптические спиртометры не требуют соблюдения рекомендуемого температурного режима, поскольку принцип их действия основан на компьютерном анализе спектра поглощения света жидкостью. Стоимость таких приборов очень высока, но вполне оправдывается функциональностью;
• рюмочные. Компактные устройства для проведения измерений в небольших сосудах – например, в рюмках. Достоверность полученных с помощью такого прибора результатов весьма сомнительна, поскольку их точность намного ниже, чем у бытовых ареометров. Шкала рюмочных спиртометров – от 0 до 96%;
• лабораторные. Профессиональные приборы для максимально точного определения содержания спирта в растворе. Могут быть как стеклянными (наборы АСП-1, АСП-2 и АСП-3), так и металлическими. В последнем случае лабораторный спиртометр состоит из шарика с двумя стержнями, верхний из которых снабжен шкалой с градусами, а нижний служит для подвешивания специальных позолоченных гирек. Точность измерения лабораторных спиртометров очень высока – до доли процента. Среди обывателей популярен набор АСП-3, состоящий из трех ареометров (0-40%, 40-70% и 70-100%), который широко применяется для изготовления домашнего алкоголя.
• виномеры (винные спиртометры). Используются любителями для определения крепости и сахаристости вин и настоек. Шкала у таких приборов небольшая – содержание сахара измеряется в диапазоне 0-25%, а спирта – 0-12%.

Виды ареометров

Ареометр бывает нескольких видов, для практического использования на ареометр наносят шкалу в соответсвии с разведенным веществом, например:

• Спиртомер — показывает процент алкоголя, используется для измерения крепости напитка.
• Лактометр — показывает процент жира, используется для контроля качества молока.
• Солемер — применяют для измерения солености жидкости.
• Сахаромер — используют при определении концентрации растворенного сахара.
• Алкоголеметр или спиртометр – замеряет крепость алкогольных напитков в процентах. Чем больше в жидкости примесей, тем хуже спиртосодержащая жидкость по качеству. Спиртометр бывает стеклянный и металлический, применяется в житейских и в индустриальных целях. Проанализируем стеклянный спиртометр для домашнего использования. При применении необходимо спустить его на дно емкости, чтобы верхняя его часть не всплывала и чтоб он не задевал стенок, так как показания будут неправильными. Температура должна быть около двадцати градусов. Домашний универсальный ареометр замеряет крепость в градусах от нуля до девяноста пяти процентов спирта в воде. Его величина — десять сантиметров, что позволяет мерить крепость в стопке, благодаря этому его прозвали рюмочный спиртометр. Есть также виномер — ареометр, который замеряет количество сахара в спирте при ферментации, используется для ликеров, вин, пива и браги.
• Лактоденсометр или лактометр устанавливает процент жира в продукции из молока. В молоке не должно быть воды. Ее попадание возможно как специально, так и случайно при промывании оборудования для доения бурёнок. Вследствие этого на предприятиях применяют лактометр для контроля качества молока.
• Солемер или TDS метр распознаёт химический состав воды и имеющиеся в ней соли. Состоит из корпуса, экрана с электродами, функционирует от батареи. Он устанавливает жесткость воды, и с его помощью можно узнать, годная ли вода для использования в пищу. Применяют при выборе рыб для аквариума, так как разным видам рыб подходит вода неодинаковой жесткости. Для комнатных растений подойдет только жесткая вода, вследствие того, что в грунте обычно много извести, которая при поливе становится щелочным раствором. В особенности мучатся от излишне мягкой воды орхидеи и виды Бушмелевых. На предприятиях прибор применяют для очистки воды в резервуарах.
• Рефрактометр или сахаромер замеряет скопление сахара в сахаросодержащих жидкостях. На заводах, производящих сок, устанавливает спелость овощей и фруктов. При развитии плода крахмал с помощью гидролиза обращается в сахар, и из этого плода можно производить сок. Сахаромер работает от солнечной энергии, прочие источники питания не потребуются.

Принцип действия ареометра

Чтобы измерить плотность жидкостей внутри аккумулятора, есть специальный прибор — ареометр. Он выглядит как большая пипетка, внутри которой находится рабочее тело с нанесёнными на него измерительными шкалами. Одна из них позволяет измерять плотность электролита, другая — уровень тосола.

Устройство ареометра простое, он состоит из таких частей:

• Колба для забора жидкости.
• Резиновая груша, создающая внутри отрицательное давление, всасывающее электролит.
• Рабочее тело со стеклянным поплавком, измерительной шкалой и балластом, который позволяет ему оставаться на плаву.

Чтобы измерить ареометром плотность, нужно осуществить несколько простых действий. Стоит заметить, что все процедуры следует проводить при температуре, близкой к значениям комнатной. Если аккумулятор до этого был на морозе или под воздействием жары, лучше дать ему постоять до того момента, когда он нагреется или, наоборот, остынет. Это необходимо для того, чтобы снять как можно более точные показатели: температура сильно влияет на величину плотности жидкости.

Принцип правильного использования прибора:

1. Сборка. Плавающее тело со шкалой помещается в заборную колбу, к которой подсоединяются груша и пипетка.
2. Далее нужно сжать грушу, погрузить пипетку в жидкость и набрать в неё небольшой объём электролита.
3. Считать показатели.

Шкала прибора, как правило, выполнена так, что разберётся в его показателях любой человек. В случае с измерением уровня электролита данные будут в процентах от общего объёма жидкости внутри. Если он высок, значит, аккумулятор заряжен и исправен. Если низок — необходима зарядка. Когда поплавок погрузился ниже критического значения, батарею придётся заменить, так как причиной этого могут быть обрывы электрической цепи внутри или неисправные электроды. Рекомендуем: Отличительные свойства аккумуляторных батарей Akom

Чтобы ареометр служил дольше, после каждого использования нужно промывать его проточной водой. Электролитическая жидкость содержит растворы кислот и отдающих ионы металлов, а потому может повредить стеклянные компоненты и привести к выходу их из строя.

Примеры популярных моделей ареометров

Это достаточно дешёвые и широко распространённые приборы – нет смысла заниматься сравнением брендов и производителей. Простота применения любого ареометра, который вы сможете найти в сетевых магазинах по названию или артикулу, будет примерно одинаковой.

Актуальные модели:

1. SPARTA 549125 – простой и дешёвый прибор, ничего лишнего, подойдёт для редкого использования.
2. Rockforce RF-9G4005A – по функционалу схож с предыдущим вариантом, но исполнен лучше, с использованием более качественных материалов, меньше подвержен износу.
3. AUTOPROFI АКБ BAT/TST-118 – более продвинутая модель с автоматической шкалой и стрелкой, без поплавка.

Электролит и его свойства

Аккумуляторная батарея – важная деталь автомобиля, которая отвечает за быстрый гарантированный запуск в любых погодных условиях и непрерывную работу всех электрических модулей и систем. Транспортное средство не может считаться надежным при севшем аккумуляторе.

Необходимо регулярно проводить диагностику и обслуживание источника питания: проверять уровень и плотность электролита в аккумуляторе, пополнять водой, регулировать концентрацию, своевременно заряжать АКБ.

Определение

В источниках питания для автомобилей в качестве электролита используют раствор серной кислоты. Изготавливают его обязательно на дистиллированной воде. Он создает среду для накопления энергии. От качества электролита зависит количество рабочих циклов АКБ, его надежность и долговечность.

Плотность

Чем больше серной кислоты присутствует в растворе, тем выше его плотность. Измеряют ее в г/см3 или в кг/м3.

Оптимальная плотность электролита подбирается индивидуально для каждого конкретного накопителя. В инструкции по эксплуатации указываются лишь рекомендованные значения.

Подобрать и поддерживать правильное значение очень важно, так как:

• низкая плотность ведет к снижению емкости устройства и необходимости частой подзарядки;
• высокая плотность способствует скорейшему разрушению накопителя: большое количество кислоты вызывает осыпание активного слоя пластин батареи.

С приходом зимы эта задача еще более усложняется.

Ориентироваться можно на следующие нормы плотности для разных регионов летний и зимний периоды:

• в тёплых климатических зонах – 1.23 г/см3 летом и 1.25 г/см3 зимой;
• в холодных регионах – 1.27 г/см3 летом и 1.29 г/см3 зимой;
• в средней полосе от 1.25 г/см3 летом до 1.27 г/см3 зимой.

Зависимость плотности от уровня заряда

Еще плотность электролита зависит от состояния источника энергии. При разрядке АКБ концентрация серной кислоты снижается, поскольку она преобразуется в сульфат свинца. Соответственно, плотность электролита уменьшается. Во время зарядки аккумулятора происходит противоположный химический процесс.

Способы определения

Существует несколько наиболее доступных способов проверить насколько крепок напиток. К наиболее распространённым из них относятся: рефрактометрический способ; определение количества градусов с помощью виномера и ареометра.

Рефрактометрический способ

Как показала практика, крепость изготовляемого напитка зависит от количества сахара в рецепте или от уровня его содержания в изначальном сырье. Связь это прямая, имеет известное математическое выражение. Если узнать, сколько содержится сахара, то подсчитать какова будет крепость вина, не составит труда. Количество полученных при брожении градусов соотносится с уровнем сахаристости изначального сусла следующим образом: 1 к 0,6.

Таким образом, получаем, что один процент сахара даст в конечном продукте примерно 0,6 процентов или градусов алкоголя.

Следовательно, для того чтобы готовить в домашних условиях винные напитки, относящиеся к сухим, необходимо добиться содержания сахара в сусле не менее 24 процентов.

Но определить уровень сахаристости сусла можно только с помощью сложного рефрактометрического метода, который требует не только квалификации химика, но и наличия прибора – рефрактометра. На практике домашнего виноделия применяется другой, очень доступный способ определения крепости напитков.https://www.youtube.com/embed/9ZG-CgOTF6Q

Определение виномером

Можно приобрести недорогой, несложный, но достаточно точный прибор виномер, который представляет из себя стеклянный капилляр с мерными делениями, заканчивающийся на одном конце воронкой. Для того, чтобы измерить крепость, необходимо налить вино в воронку. При этом надо соблюдать несколько несложных требований:

• Наливать медленно, не образуя пузырьков и пенистости напитка;
• Наполнять капилляр через воронку до тех пор, пока с противоположного конца не выльется несколько капель;
• Постараться не нагреть прибор теплом рук, то есть делать все манипуляции надо относительно быстро.

После того, как виномер заполнился, надо перевернуть его воронкой вниз и установить на ровной поверхности. Ещё немного вина может вылиться из сосуда. Цифра на капилляре, напротив которой остановился нижний мениск жидкости и есть количество спиртовых градусов нашего напитка.https://www.youtube.com/embed/sT5uo-SDjRk

Определение ареометром

Вино наливается в мерный цилиндр, количество не менее 200 мл. Нижний мениск (уровень жидкости) должен находиться на уровне глаз измеряющего

Осторожно опустить прибор в жидкость широкой частью, для стабилизации колебаний должно пройти несколько секунд, примерно 20 –30 секунд. Если не получается снять показания, следовательно, прибор неисправен или не рассчитан на ту крепость, которая есть в измеряемом напитке. Именно по этой причине необходимо покупать несколько приборов различного диапазона измерений

Хранить ареометры нужно очень аккуратно и бережно, так как любые, даже самые незначительные повреждения, сказываются на точности измерений в сторону увеличения погрешности

Именно по этой причине необходимо покупать несколько приборов различного диапазона измерений. Хранить ареометры нужно очень аккуратно и бережно, так как любые, даже самые незначительные повреждения, сказываются на точности измерений в сторону увеличения погрешности.

Существуют ещё цифровые ареометры, которые дают наиболее точную картину содержания спирта в вине. Показывает цифры содержания спирта из расчёта на температуру измеряемого напитка

Это очень важно, так как для получения самых точных данных следует соблюдать требование, чтобы температура измеряемого напитка была не ниже 20 градусов по Цельсию. Но у цифрового прибора есть один очень существенный недостаток. Это их высокая цена по сравнению с остальными приборами для измерения крепости.https://www.youtube.com/embed/5lGBOheZX78

Это их высокая цена по сравнению с остальными приборами для измерения крепости.https://www.youtube.com/embed/5lGBOheZX78

Детальное описание подвидов

Ареометры общего назначения

Плотномеры АОН измеряют относительную плотность любой жидкости, а по этому значению находят концентрацию необходимого вещества. Особенно важны ареометры АОН для исследования показателей качества многокомпонентных растворов. Оптимальным вариантом для таких целей иметь под рукой наборы ареометров.

Сахарометры

Используются для определения сахара в соках, винопродуктах, плодах и ягодах. Есть модели с термометрами и без. Особенно важны прибор АС или АСТ для виноделия, с их помощью можно точно определить момент затухания брожения и добавления сахара в сусло.

На пищевых производства ареометры для сахара позволяют определить степень готовности соков, пюре, маринадов, и других продуктов, в состав которых входит сахароза.

Известная величина растворимых сухих веществ в соке фруктов снятых с дерева или сразу на дереве, позволяет определить степень зрелости плодов. Но для этих целей больше подойдет автоматический портативный рефрактометр.

Лактометры

Определяя плотность молока, сыворотки, можно узнать содержание жира в процентах, что в свою очередь говорит о том, есть ли в молоке вода, обезжиренное молоко или другие разбавители. В фальсифицированном молокопродукте ареометр для молока АЛ падает на бок.

Спиртометр

Приборы для определения концентрации этанола в спиртосодержащих пищевых, медицинских и технических жидкостях. Показатель вычисляется по таблицам плотности при конкретной температуре. Так как изменение градусов спирта при разной температуре очень сильное, определение проводят с точностью до 0,1°С, стараясь максимально близко придерживаться стандартной температуры +20°С.

Клеемеры

АКЛ позволяют вычислять массовую концентрацию клея. Для каждого типа клея есть свои таблицы

Это особенно важно при использовании больших объемов клея:

• на производстве, для контроля качества;
• во время ремонта, когда остается клей и его нужно проверить перед очередным использованием или после смешивания разных по концентрации и свежести остатков.

Медицинские ареометры

В эту категорию входят плотномеры для урины. Исследуя этот показатель, можно заметить мочекаменную болезнь на ранних стадиях.

Ареометры для антифриза

Применяют в холодное время года. Для каждой минусовой температуры воздуха необходима своя концентрация антифриза, иначе он не будет работать. Значит, перед приготовлением свежей порции раствора, необходимо узнать минимальную температуру на улице и развести антифриз до нужной концентрации/плотности.

Для нефтепродуктов

Плотномеры АНТ-1, АНТ-2 позволяют определить следующие показателей бензина, дизельного топлива, сырой нефти, керосина:

• соответствие фактических показателей, указанным в сертификатах качества;
• наличие запрещенных примесей;
• классность нефтепродуктов.

Ареометры для нефти выпускают с термометрами, измерения проводят строго при 20°С или делают пересчет на стандартную температуру.

Ареометры для грунта

Приборы группы АГ позволяют определять грануло-метрический состав глинистой почвы при помощи стеклянного цилиндра с пустым стержнем с наполнителем.

Используют для мониторинга состояния акватории.

Для электролитов

Долговечность и качество работы аккумуляторной батареи без электролита с соответствующей концентрацией невозможны. Проверку крепости серной кислоты или концентрированной щелочи (реже) проводят при помощи ареометра для электролита АЭ. Зная эти показатели, можно точно определить время, когда следует менять электролит, чтобы вернуть емкость аккумулятора.

Уменьшение концентрации даже на 0,01 г/см³ означает разрядку на 1/20 от полной емкости, что еще не критично, так как она восстановится во время зарядки. Но большее отклонение будет говорить о том, что рабочий раствор некондиционный и необходимо его откорректировать, добавляя концентрированную кислоту или дистиллированную воду до тех пор, пока не будет получено нормативное значение плотности (1,22-1,29 г/см³ в зависимости от температуры).

Набор для автомобилиста это:

• плотномер-поплавок;
• стеклянная трубка;
• резиновая груша.

В аккумулятор вставляют трубку, грушей подтягивая раствор электролита внутрь емкости до тех пор, пока не появится поплавок-ареометр. Поплавок во время снятия показаний должен плавать внутри сосуда, не касаясь стенок или дна, а его положение должно быть вертикальным.

Также в продаже есть наборы поплавков разной массы при одном объеме, размещенные в общем контейнере из стекла. Заполнив такую емкость электролитом нужно выбрать тот поплавок, который будет плавать корректно – метка будет находиться на границе жидкости – это и будет фактическая плотность. Остальные поплавки утонут или будут плавать боком.

Чем и как проверяют плотность электролита в аккумуляторе

Проверять уровень электролита в рабочем растворе, помимо ареометра и мультиметра, можно и самодельным прибором.

Специальное устройство для измерения плотности (ареометр) представляет собой обычную стеклянную трубку, верхняя часть которой заужена и имеет шкалу с делениями. Нижняя часть трубки широкая в ней находится дробь или ртуть, которую засыпают строго определенное количество во время калибровки ареометра. В автомагазинах такой прибор продается в наборе с резиновой «грушей» для забора электролита и мерной колбой, в которой размещен сам ареометр.

Важно знать

Принцип действия прибора основан на законе Архимеда, а плотность электролита определяют по глубине погружения ареометра (объему жидкости, вытесненной им), и весу устройства.

Ареометр для измерения электролита

Прежде чем проверять уровень электролита в автомобильном аккумуляторе, надо учитывать следующие правила:

• батарея должна быть выставлена на ровной поверхности;
• температура аккумулятора должна составить около 20-25 градусов тепла;
• замер уровня плотности производится не в одной, а во всех банках;
• проверка рабочей величины осуществляется не раньше, чем через десять часов с последней поездки либо через три часа после подзарядки;
• аккумуляторную батарею необходимо предварительно зарядить.

Измерение ареометром

Подробнее о том, как для измерения уровня плотности пользоваться ареометром:

1. На отключенном аккумуляторе откручиваются все банки.
2. В одну из банок концом вставляется ареометр, на другом его конце располагается груша, с ее помощью делается забор жидкости. Её в устройстве должно быть столько, чтобы его поплавок свободно болтался в емкости.
3. Производится определение уровня плотности в соответствии с показаниями на шкале тестера. Полученные параметры записываются.
4. Диагностика параметра плотности повторяется для каждой банки. Все полученные параметры сопоставляются с нормированными значениями, указанными в таблице.

Важно знать

Плотность аккумулятора рекомендуется проверять не реже, чем каждые 15-20 тысяч километров пробега.

Таблица: поправка к показаниям ареометра

Как проверить аккумулятор автомобиля мультиметром

Пошаговая инструкция, которая позволит правильно замерить и узнать плотность батареи, выглядит так:

1. Производится сборка измерителя. Для этого к корпусу мультиметра подключаются провода с крокодилами. Сам тестер перед замером переводится в режим «вольтметра».
2. Поворотный переключатель на устройстве переводится в положение 20 В. В результате тестер будет показывать любые параметры ниже этого порога.
3. Затем кабеля соединяются с клеммными выходами аккумулятора — черный контакт идет на отрицательную клемму, красная — на положительную. Если цвет проводов одинаковый, то следует проверить маркировку непосредственно на корпусе мультиметра. На контактах, где кабеля выходят из тестера, должны быть знаки «-» и «+».
4. Производится мониторинг параметра напряжения и полученные данные сравниваются с нормированными. Если батарея заряжена полностью, то рабочий параметр составит 12,7 вольт, соответственно, зарядка устройства не потребуется. В случае, если полученный параметр составил в диапазоне от 12,1 до 12,4 В, то устройство разряжено наполовину, значит, его плотность не соответствует норме. В остальных случаях требуется детальная диагностика аккумулятора и его подзарядка или замена.

Таблица: плотность электролита при проверке мультиметром

Измерение плотности электролита самодельным прибором

Принцип замера зимой или летом с помощью самодельного прибора аналогичный, и такой тестер можно соорудить самостоятельно с учетом следующих нюансов:

1. Основным элементом ареометра является поплавок, с помощью которого производится замер.
2. В качестве резервуара можно использовать стеклянную пробирку или другую похожую емкость.
3. В пробирку насыпается пшено или другое сыпучее вещество, также можно использовать кусок свинца или другой грузик.
4. Затем емкость опускается в воду. В месте, где вода будет по уровень, нужно отметить цифру 1, это связано с тем, что данная жидкость имеет плотность 1 г/см3. Затем производится градуировка величин для других растворов с более высокой плотностью.