Что нужно знать об ареометрах и как правильно выбирать: рейтинг лучших

Измерение плотности

Измерение электролита ареометром производится в следующей последовательности.

1. Открутить крышки всех банок на аккумуляторе.
2. Взять ареометр правой рукой за резиновую «грушу».
3. Наконечник денсиметра опустить в контролируемую «банку».
4. В колбу должно поступить количество жидкости достаточное для того, чтобы поплавок свободно в ней плавал.
5. Если с первого раза не получилось необходимо повторить операцию. При этом нужно стараться держать прибор вертикально.
6. Когда удастся набрать достаточное количество электролита, необходимо, не делая резких движений, добиться полного равновесия ареометра. При этом он не должен касаться стенок колбы.
7. Считать показания по шкале денсиметра. Поверхность электролита должна совпасть с одной из ее меток. Здесь есть одна тонкость. Между поплавком и стенками колбы образуются сферические углубления так называемые мениски: показания нужно отсчитывать по их нижнему срезу.
8. Плотность должна быть приблизительно одинаковой во всех «банках» и находиться в пределах 1,26 — 1,28 г/см3.

Может случиться так, что некоторые элементы аккумулятора окажутся сухими. Это очень часто случается у владельцев, пренебрегающих обслуживанием АКБ. Банка, естественно, не сухая в привычном понимании этого слова, просто из нее выкипела вода, и электролит опустился ниже свинцовых решеток. Обычно это происходит с крайними элементами. В этом случае, перед тем как измерить электролит ареометром необходимо довести его уровня до нормы. Для этого нужно долить в банку дистиллированной воды. Уровень электролита должен быть выше поверхности банок приблизительно на 1 см.

Для чего нужны и какие бывают

Ареометры служат для измерения удельной плотности жидкостей и согласно своему назначению нередко называются плотномерами. Существующие на сегодня приборы подразделяются на два класса:

1. Постоянного объема.
2. Постоянной массы.

В основе работы устройств обоих классов лежит закон Архимеда, хотя измерение плотности проводится ими по абсолютно разным методикам.

Приборы постоянного объема

Классический плотномер этого вида представляет собой небольшую чашку или полый шар с чашкой, на бортике которых нанесена черта. Для измерения чашку (шар) опускают на поверхность жидкости и при помощи разнокалиберных гирь, идущих в комплекте, добиваются погружения прибора до черты. Затем подсчитывается общий вес гирек, который при помощи специальной таблицы пересчитывается в удельную плотность. Ареометры постоянной массы имеют высокую точность, просты по конструкции, дешевы, но ввиду достаточно кропотливого и длительного процесса измерения получили распространение лишь в качестве лабораторных.

Ареометр для измерения характеристик спиртосодержащих жидкостей (спиртометр)

Плотномеры с постоянной массой

Прибор представляет собой герметичную колбу – поплавок, в нижней части которой находится грузик определенной и неизменной массы. Верхняя часть поплавка отградуирована в тех или иных единицах. Поскольку объем и масса прибора постоянны, глубина его погружения напрямую зависит от плотности жидкости. Для измерения ареометр погружается в жидкость, а показания считываются непосредственно со шкалы. Очевидно, что работать с таким устройством гораздо проще, и именно по этой причине плотномеры постоянной массы, а иначе денсиметры, получили самое широкое распространение практически во всех сферах, включая и бытовую.

Ареометр постоянной массы тонет тем сильнее, чем плотнее (тяжелее) жидкость

Существует и еще один вид ареометров для аккумулятора, которые имеют набор поплавков одинакового объема, но различного веса. Измерение таким прибором производят погружением в жидкость сразу всех поплавков, а плотность определяют по количеству всплывших/утонувших.

В этом плотномере для электролита используется 7 поплавков, каждый из которых реагирует всплытием только на «свою» плотность

Денсиметры такого типа имеют невысокую точность и обычно называются индикаторами плотности.

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.

Виды приборов

Такие приспособления принято подразделять на виды конструкционным особенностям и методу их применения. Среди них выделяют:

• Бытовые;
• Электронные;
• Оптические;
• Рюмочные;
• Лабораторные;
• Виномеры.

По внешнему виду бытовые приспособления напоминают стеклянные колбы, которые оснащены грузиком. Их в простонародье называют «поплавками». Они предназначены для произведения измерительных процедур в домашних условиях. Диапазон таких изделий колеблется от 0 до 96%. Точное соблюдение инструкции по применению дает возможность снизить погрешность измерения до 0,5%. Такие изделия отличаются бюджетностью и простотой применения.

Высокую точность тестирования показывают электронные ареометры, но они имеют более сложную конструкцию и отличаются высокой стоимостью. Результаты измерения отображаются на специальном ЖК-табло. С их помощью можно измерить температуру раствора, концентрацию спирта в парах, а также осуществлять контроль процесса перегонки.

Для вин, ликеров и других подобных напитков используют оптические приборы. Их называют еще «рефрактометрами». Они помогут узнать не только концентрацию спирта в растворе, но и содержание сахара. Оптические приборы можно использовать даже для многокомпонентных составов. Устройства отличаются высокой точностью, но работают в диапазоне до 40 градусов. Эти приспособления требовательны к соблюдению температурного режима. В противном случае погрешность измерения может быть значительной.  Высокая функциональность таких приборов просто поражает. Главным недостатком таких устройств считается очень высокая цена. В домашних условиях такое изделие используется очень редко.

Рюмочные спиртомеры можно использовать только для бытовых измерений. Точность их вызывает оправданное сомнение. Проведение тестирования обычно выполняется в небольших сосудах. Такими приборами часто проверяют спиртные напитки дома перед их употреблением, но зачастую погрешность измерения довольно значительна. Самогон и водку перед употреблением охлаждают, поэтому устройство может показать меньше градусов, чем есть на самом деле.

Для промышленного производства спиртных напитков необходима высокая точность измерения. В этом случае используются лабораторные спиртомеры. Приспособления содержат в наборе несколько инструментов для проведения тестирования. Иногда их количество достигает 18 шт. Такие устройства могут быть стеклянными или металлическими. Изделия из металла состоят из шарика с 2-мя стержнями. Верхний из них оснащен шкалой с градусами, а нижний – служит для подвешивания специальных позолоченных гирек. Содержание спирта такими приборами можно измерить с высокой точностью. Они учитывают даже доли процентов. В последнее время этими приборами часто стали пользоваться и частные производители алкоголя. Наборы из множества приборов позволяют точно определить содержание спирта в любом напитке, но пользоваться ними будет несколько неудобно. Простота измерения не является приоритетом при использовании лабораторных устройств.

Вина и настойки требуют совсем другого подхода к измерению содержания в растворе разных компонентов. Для приготовления этих напитков используются виномеры. Эти приборы позволяют выяснить крепость и сахаристость алкогольных напитков. Диапазон шкалы спирта рассчитан на показатель до 12%, а содержания сахара – до 25%.

Приобретая ареометр, спиртомер или рефрактометр, необходимо убедится в точности этого измерительного прибора. Для этого нужно внимательно изучить инструкцию по применению устройства. Принципы использования устройства должны быть полностью соблюденены, иначе результаты будут далеки от истины. Проверить приобретенный прибор можно на купленном крепком алкоголе.

Шкалы

Семипоплавковый ареометр для измерения плотности электролита в автомобильных аккумуляторах

Для практического применения ареометр градуируют в концентрации растворенного вещества, например:

• Спиртомер — в процентах алкоголя для измерения крепости напитка;
• Лактометр — в процентах жира для определения качества молока;
• Солемер — для измерения солености раствора;
• Сахаромер — при определении концентрации растворенного сахара;

Так как плотность жидкостей сильно зависит от температуры, измерения концентрации должны проводиться при строго определенной температуре, для чего ареометр иногда снабжают термометром.

Различают следующие виды ареометров:

• ареометр общего назначения АОН-1, АОН-2, АОН-3, АОН-4, АОН-5;
• ареометр для молока АМ, АМТ;
• ареометр для нефтепродуктов АН, АНТ-1, АНТ-2;
• ареометр для урины АУ;
• ареометр для спирта АСП-1, АСП-2, АСП-3, АСП-Т;
• ареометр для электролита АЭ-1, АЭ-2, АЭ-3;
• ареометр для грунта АГ;
• ареометр для сахара АС-2, АС-3, АСТ-1, АСТ-2;
• ареометр для кислот АК-1, АК-2;
• ареометр-гидрометр с термометром АЭГ.

Шкала Боме

Запрос «» перенаправляется сюда. На эту тему нужно создать отдельную статью.

Французский химик Антуа́н Боме́ в 1768 году разработал современную конструкцию ареометра и шкалу плотности жидкостей в градусах Боме, обозначаемых как degrees Baumé, B°, Bé° и просто Baumé, Бомэ, Боме, которые изначально были численно равны концентрации раствора поваренной соли (хлорида натрия) в процентах по массе при 16 °C. Позднее шкала уточнялась и исправлялась. Шкала Боме используется на практике по сей день, но в России отменена в 1930-е гг.

Между плотностью и количеством градусов Боме существует несложная математическая зависимость, но в разных источниках приводятся разные численные коэффициенты:

d=ab±B{\displaystyle d={a \over {b\pm B}}}, где

• знак + используется для жидкостей, менее плотных, чем вода, а знак − для жидкостей, более плотных, чем вода;
• d{\displaystyle d}, г/_см3 — плотность;
• a{\displaystyle a}, b{\displaystyle b} — коэффициенты, равные:
  • a=b=144,3{\displaystyle a=b=144,3};
  • a=b=145{\displaystyle a=b=145} для жидкостей, более плотных, чем вода и a=140,b=130{\displaystyle a=140,b=130} для жидкостей, менее плотных, чем вода;
  • a=b=144{\displaystyle a=b=144} для жидкостей, более плотных, чем вода и a=144,b=134{\displaystyle a=144,b=134} для жидкостей, менее плотных, чем вода.

Теперь про наши любимые «градусы».

В наше время это несистемная, нестандартная (не ГОСТовская), устаревшая единица и в наше время она уже ничего не значит или значит то, что ей может приписать любой «умник»-самоделкин-самогонщик-Кулибин из 19 – начала 20 веков.

В 19 веке, во времена Дмитрия Ивановича, в начале 20 века эта единица соответствовала определенным значениям. Причем не только массовым, но и объемным!! Были разные системы расчетов, если интересуют подробности, посмотрите статью из журнала «Вопросы истории естествознания и техники» №2, 1999 г. «ИЗ ИСТОРИИ РУССКОЙ СПИРТОМЕТРИИ», Л.Б. Бондаренко.

Вот видите, даже выпить расхотелось! – Ну куда его – без градусов? Уж лучше молочка попить! Во-первых, вас запутали многочисленными вычислениями бродящими по интернету: В литре водке, имеющей крепость 40°, содержится 572 г воды и 381 г зернового этилового спирта. Если же на этикетке бутылки водки стоит надпись 40 % vol. (сорок процентов от объема), то в литре такой водки (по батюшке Дмитрию Ивановичу Менделееву) 635 г воды и только 318 г зернового этилового спирта, это примерно 35°.

На 572 г воды – 381 г спирта – здесь спирта больше. – 40° На 635 г воды – 318 г спирта – это менее крепко! – 40% или

35° В первом случае водка была 40 градусов, во втором – 40 процентов. Первая водка крепче и 40 градусов не эквивалентно 40 процентам.

Так и хочется пересчитать проценты в градусы, правда? Не пересчитывайте! В этом отрывке вместо градусов должны быть МАССОВЫЕ доли. Да, есть объёмные проценты, есть массовые. Естественно, получаются разные результаты. Но в ликеро-водочной промышленности массовыми долями (при вычислении содержания спирта!) не пользуются. Только объемный процент! Во-вторых, большую сумятицу в наши умы внес Вильям Похлёбкин своей книгой о водке (Похлебкин В. В. «История водки»).

Лично я очень уважаю этого человека, но, к сожалению, он не дружил с точными науками и написал много лишнего (точнее неправильного), как о водке, так и о Дмитрии Ивановиче (см. ниже). Именно от него идет до сих пор эта путаница с градусами, массовыми процентами… Здесь можно много написать о его ошибках, но лучше – вывод:

Надо запомнить: с 70-ых годов 20 века и по сей день обозначения на этикетках указываются только в объемных процентах, напр.: 40% об. Также с того времени, еще по инерции упоминают градусы, но эти градусы равны объемным процентам, а не массовым. Более того, часто тогда писали: «сорокоградусная водка – 40°, то есть 40% об.». То есть говорили, что это одно и тоже.

Поэтому, если к вам подойдет какой-нибудь умник и будет спрашивать:

– Как же нам пересчитать проценты в градусы? отвечайте: – Вы путаете, молодой человек, градусы и массовые доли! В официальных стандартах сейчас градусов нет. Всё измеряется (в ликеро-водочной промышленности, пишется на этикетках) в объемных процентах. Если вам так хочется, то можете пересчитать массовые доли в объемные, но это только для личного самоутверждения и никакого отношения к содержанию бутылки не имеет. Если же вы на каких-то бутылках заметили обозначение в градусах, то будьте уверены, что это или левая/паленая водка или неграмотные (сверхнеграмотные) изготовители, которые плевали на стандарты. (К сожалению, приходится признать, что наше время – время безграмотных, если не сказать сильнее. Отсюда большинство наших бед).

Ну а теперь для любителей всего градусного про Дмитрия Ивановича Менделеева.

Вот что писал Похлебкин:

Исследуя спиртоводные растворы, Менделеев «подметил» их особенности и обратил внимание на их связь с появлением разного качества у различных водно-спиртовых смесей. Оказалось, что физические, биохимические и физиологические качества этих смесей также весьма различны, что побудило Д.И

Менделеева искать идеальное соотношение объема и веса частей спирта и воды в водке. В то время как прежде смешивали различные объемы воды и спирта, Д.И. Менделеев провел смешение различных проб веса воды и спирта, что гораздо труднее и что дало более точные результаты. Оказалось, что идеальным содержанием спирта в воде должно быть признано 40о, которые не получались никогда точно при смешении воды и спирта объемами, а могут получиться только при смешении точных весовых соотношений алкоголя и воды.

Последнее предложение – абсолютная чушь с научной точки зрения.

И, кроме этого, при смешивании спирта и воды на полном «участке кривой» всё идет плавно и 40 процентов или градусов никак не выделяются на графиках. Менделеев в своих работах нигде не утверждает, что водка должна быть именно 40-градусная – «физические, биохимические и физиологические» исследования никто не проводил, поэтому идеального соотношения нет!

Продаваемые марки ареометров в России

Выбор марок ареометров на рынке нашей страны достаточно велик, но по факту они представляют практически одинаковые устройства. Различия только в качестве использованного материала для изготовления приборов.

Ареометр ИП1

Из общего однообразия выделяется ареометр ИП1, который изготовлен не с стандартным стеклянным ареометром, а с набором пластиковых палочек, напротив которых на корпусе написано своё значение плотности. После наполнения полости устройства электролитом палочки всплывают и значение плотности считывается по шкале с той, которая всплыла последней.

Предел измерения этого прибора от 1,19 г/см3 до 1,31 г/см.

Цена деления шкалы 0,02 г/см.

Ареометр ИП1 — “Индикатор плотности — 1” не совсем точный прибор, но он достаточно распространён среди автомобилистов, наверное по причине малой стоимости ( примерная стоимость в магазинах 100 рублей) и компактности.

Далее можно рассмотреть ареометры стоимостью от 100 до 250 рублей. Марок приборов в этом диапазоне достаточно много.

Ареометр Орион АР-02

На фоне всего этого многообразия выделяется продукция, уже знакомого нам по серии зарядных устройств, предприятия из Санкт-Петербурга ООО “НПП ОРИОН СПБ” ареометр Орион АР-02.

Это единственный прибор на который я нашел инструкцию. Её можно почитать и скачать здесь.

Принцип работы, техника безопасности и процесс измерения описан выше, давайте посмотрим как выглядят остальные экземпляры на картинках и о некоторых небольшое видео.

JTC-1039 BATTERY TESTER

Такие модели ареометров немного дороже, их стоимость уже будет варьироваться от 300 до 600 рублей. Они компактны и с эргономичным дизайном. Такой прибор приятно держать в руке, и его не надо собирать разбирать, что конечно удобно.

Hella Hydro Volt

Hella Hydro Volt — прибор для измерения плотности достаточно качественного исполнения. Компактный, интересный , в нем груша выполнена прямо в корпусе. Как пишут магазины: “Данная модель отличается высокой точностью, погрешность измерений не превышает 1 процента.“

Цена на данный прибор колеблется от 800 и даже до 1400 рублей, по данным интернет магазинов.

В повседневной жизни приходится встречаться с тем, что требуется проверить плотность какого-нибудь вещества, например, спирта, кислоты, молока. Для этого применяют ареометр, им также проверяют плотности электролита. Если хозяин автотранспортного средства рассчитывает, что аккумулятор будет работать как можно дольше, ему надлежит проверять, какая плотность у электролита. Для чего нужен ареометр — прибор, позволяющий замерять уровень закисленности раствора в ячеях батареи.