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
Проверяем и восполняем уровень электролита в аккумуляторе
Главным условием нормальной работы стандартного автомобильного аккумулятора является нормальный уровень электролита. Конечно, данное утверждение справедливо только к тем батареям, в которых использована жидкая среда для работы заряженных пластин. В гелевых аккумуляторах, к примеру, никак невозможно проверить уровень электролита, ведь сама среда является гелеобразной, а корпус батареи не разбирается. Но большинство автомобилистов отдают предпочтение именно старым вариантам кислотных аккумуляторов, которые работают в жидкой рабочей среде. Сегодня мы рассмотрим ситуацию, когда уровень электролита в аккумуляторе снижается.
Сегодня довольно сложно рассуждать о тех или иных неполадках батареи, поскольку типы устройств, их разновидности и сложности ремонта сегодня заставляют задуматься о смысле сервиса — для многих стало проще купить новую АКБ и забыть о проблеме. Производители активно стали изготавливать необслуживаемые батареи, то есть такие аккумуляторы, в корпус которых крайне сложно пробраться. После снижения уровня электролита в таких устройствах их просто утилизируют и покупают новые.
Обслуживание аккумулятора и добавление электролита в систему
Начнем с того, что батарея, которая уже начала снижать уровень электролита, зачастую обладает серьезной неполадкой. В таком аккумуляторе могли посыпаться рабочие пластины, или в корпусе устройства образовалась течь, что еще более опасно. В таких случаях электролит испаряется или вытекает, сворачивается или преобразовывается. Одним словом, его становится на порядок меньше.
Из-за такого уменьшения количества рабочей жидкости происходит соприкосновение пластин, которые не должны касаться друг друга. Также верхний рабочий элемент, который удерживает заряд, оказывается не покрытым рабочей жидкостью, что быстро разрушает его. Потому нельзя допускать снижения уровня электролита в батарее, а восполнить утрату можно следующим способом:
- убедиться, что в вашем распоряжении обслуживаемый аккумулятор, то есть, можно добраться до внутренней части;
- открутить все верхние пробки, чтобы оценить уровень электролита в разных банках батареи;
- тщательно осмотреть аккумулятор на предмет наличия течи или трещины, из которой может сочиться жидкость;
- долить в резервуары дистиллированной воды до уровня, который определяется производителем как оптимальный;
- оставить пробки открытыми и подключить к аккумулятору зарядное устройство для возобновления заряда;
- периодически следить за процессом выполнения зарядки, оценивая состояние электролита и визуальные свойства внутренней части батареи;
- если электролит закипит или станет мутным после включения зарядного устройства, стоит избавиться от такой батареи и купить новую.
Мутная жидкость внутри аккумулятора говорит о том, что ваша батарея уже не способна на содержание нормального заряда. Начал разрушаться верхний слой свинцовых пластин или других элементов, которые отвечают за работу батареи и удержание заряда длительное время. Такая АКБ может подвести в любой момент, а зимой ее эксплуатация и вовсе не представляется возможной.
Конечно, большая часть проблем с батареями автомобилей выявляется в зимнее время, когда аккумулятор погружается в экстремальные для себя условия работы. Тем не менее, и в теплое время года может произойти резкая утечка жидкости или испарение вследствие нарушения нормальной работы устройства. Часто резкое снижение уровня жидкости в батарее будет означать необходимость замены этого элемента.
Восстановительные работы АКБ или покупка нового аккумулятора?
В работе с автомобильным аккумулятором нужно быть предельно осторожным, ведь в качестве электролита в большинстве современных батарей применяют опасную серную кислоту. Добавляя дистиллированную воду, вы уменьшаете плотность электролита, что снижает эффективность работы аккумулятора. Но это единственный способ хоть как-то продлить жизнь устройства и отсрочить покупку новой батареи.
Тем не менее, не тешьте себя надеждами, что долитая в электролит дистиллированная вода сможет полностью возродить нормальную работу аккумулятора. Зачастую восстановить батарею полностью не удается вовсе. Через короткий срок батарея снова потребует вмешательства. Если аккумулятор начал показывать характер, лучше поменять его и не подставлять себя под опасность непредвиденной поломки. Основные факторы выбора новой батареи следующие:
- определение номинальной емкости батареи, которая рекомендована производителем (иногда можно купить АКБ на 10 А*ч больше рекомендованной);
- подбор нужного пускового тока с возможным изменением от заводских характеристик только в сторону увеличения;
- рассмотрение в магазине только тех вариантов аккумуляторов, которые идеально подходят по форме и будут без проблем установлены в авто;
- выбор по производителям, оценка надежности батарей по различным рейтингам и отзывам, покупка только официального оборудования известных брендов;
- визуальная оценка батареи в магазине или при доставке, проверка на отсутствие различных физических повреждений, неровностей корпуса;
- оценка срока изготовления аккумуляторной батареи — АКБ, простоявшие в магазине два года, уже можно считать подержанными.
Срок службы аккумулятора для автомобиля равен 7-9 годам максимум. Но этот срок начинает считаться не с момента установки батареи на авто, а с момента выпуска элемента с завода. Потому не покупайте батареи по акциям и сидкам, ведь таким образом продавцы чаще всего стараются избавиться от неликвидной продукции, которая вскоре не будет стоить и копейки.
Также откажитесь от экспериментов с техническими характеристиками. Многим автомобилистам со временем эксплуатации машины начинает казаться, что свой транспорт они знают на порядок лучше производителя. На самом деле, лучшие технические параметры прописаны в инструкции по эксплуатации Эксперименты с объемом, пусковым током, размером и прочими параметрами не заканчиваются для машины хорошо. Предлагаем посмотреть видео со всеми тестами аккумулятора и некоторыми советами по подготовке батареи к зимней эксплуатации:
Интерпретация результата
Если показания плотности электролита в одной из банок АКБ, ниже по сравнению с остальными, это значит, что в ней короткое замыкание. Соответственно, аккумулятор не исправен. Его нельзя восстановить.
Равное значение плотности во всех банках (±0.01 г/см3) характеризует степень его заряженности и необходимость определенных действий.
Низкие значения всего аккумулятора могут быть из-за следующих проблем:
- накопитель сильно разряжен;
- аккумулятор бракованный;
- АКБ устарел, требуется его замена;
- источник питания сильно изношен, так как на нем постоянно работает двигатель.
Типы устройств
Все ареометры по принципу измерений делятся на два вида:
- с постоянной массой, носящие название денсиметров;
- с неизменным объемом.
Шкала ареометра с постоянной массой может быть градуирована:
- единицами плотности;
- процентами объемной концентрации веществ;
- процентами массового содержания примесей.
Денсиметр состоит из стеклянной колбы, выполненной в виде поплавка. Внизу корпуса расположен балласт с определенным весом. Верхняя часть ареометра обычно выполняется суженной. В ней располагается зафиксированная шкала. Для удобства определение плотности ареометром используется встроенный термометр. Ожидание равновесия может затянуться на 3-4 минуты.
ГОСТ 18481 классифицирует назначение ареометров. Согласно стандарту различают следующие виды приборов:
- ареометр для нефтепродуктов, помогающие проверить нефть, бензин и прочие виды топлива;
- лактометры, позволяющие узнать характеристики молока;
- ареометр для электролита, служащий для проверки аккумуляторов;
- спиртовой денсиметр, определяющий крепость алкоголя;
- для проверки плотности урины, используемые для медицинских и лабораторных исследований;
- устройство общего назначения, например, ареометр аон 1;
- сахарометры, определяют концентрацию сахаросодержащей жидкости;
- солемеры, помогающие в контроле жесткости воды.
Пример лактометра
В случае с ареометрами постоянного объема шкалы нет. Вместо нее используется кольцевая метка. Процесс измерения происходит путем подбора грузиков, располагаемых в тарелке прибора. Согласно инструкции, после определения веса гирек происходит вычисление плотности жидкости.
На что обратить внимание при выборе
Какой ареометр необходим Вам?
СпиртовойАвтомобильный
Основные критерии выбора: диапазон плотности и градуировка шкалы.
Приборы могут быть изготовлены из стекла или пластика. В некоторых моделях поплавок располагается в корпусе и находится вместе с грушей. Это дает возможность производить забор раствора из закрытой емкости, что может быть полезным если не предоставляется возможности поместить поплавок.
Другие особенности, на которые стоит обратить внимание:
- Лучше приобретать стеклянный ареометр. Стекло считается прочным материалом, стойким к разным соединениям, агрессивным средам.
- Пластиковые колбы со временем теряют прозрачность. Это может сказаться на точности результата.
- При выборе устройства с наличием груши обращайте внимание на качество резины. Она должна быть сохранять эластичность при разных температурах.
Все ареометры имеют шкалу. Она может быть цифровой или цветной. Цифровая — выбор профессионалов. Она считается высокоточной. Используется там, где нужно знать точность без погрешностей. Цветная шкала подойдет для приблизительных измерений. Она разделена на несколько цветов. Используется для оценки технической жидкости.
Параметры ареометров
Независимо от типа ареометра по госту все приборы имеют следующие параметры:
- диапазон показаний, характеризующий нижнюю и верхнюю границы;
- пределы погрешностей, определяющие насколько измерение ареометром максимально может отличаться от истинного значения;
- точность шкалы и разрядность, показывающие дискретность получаемых данных;
- наличие дополнений, например, термометра.
Для упрощения произведения измерений ареометр для аккумулятора имеет полую трубку и всасывающую грушу, что позволяет измерять плотность электролита без его слива с батареи.
Подводим итоги
Многие владельцы автомобилей самостоятельно выполняют определенный спектр действий в обслуживании. С помощью выполнения несложных работ своими руками можно сэкономить немало денег, потому этот вариант снижения стоимости эксплуатации транспорта очень популярен. Обслуживание аккумулятора — один из таких процессов. В этом деле нет ничего хитрого, потому лучше выполнять работу самому, чем доверять ее специалистам за определенные деньги.
Нужно помнить, что аккумуляторная батарея является одним из важных узлов автомобиля, без качественной работы этого прибора невозможна приятная и надежная эксплуатация машины. Если вы заметили серьезные неполадки с аккумулятором, логичнее всего покупать новую батарею. Но бывают ситуации, когда АКБ можно обслужить и зарядить.
Источники
- https://zen.yandex.ru/media/avtotachki/chto-takoe-areometr-princip-raboty-i-dlia-chego-nujen-5ed3fc090eff8b3692c21992
- https://narkologiya-orel.ru/vina/areometr-svoimi-rukami.html
- https://drajver.ru/oborudovanie/shkala-areometra-dlya-akkumulyatora.html
- https://autogrm.ru/blog/areometr.html
- https://almazcar.ru/rejtingi/kakoj_areometr_luchshe_kupit_dlya_akkumulyatora.html
- https://autoopeka.ru/areometr-dlya-elektrolita-kakoy-luchshe/
- https://akkumir.ru/otvet/areometr
- https://vyborexperta.ru/raznoe/luchshie-areometry/
- https://mirsmazok.ru/antifrizy-i-teplonositeli/areometr-dlya-antifriza-kak-i-dlya-chego-on-primenyaetsya/
- https://KrymShina.ru/raznoe/areometr-dlya-elektrolita-kakoj-luchshe.html
Спиртометр
Ареометр асп нашел широкое применение для определения крепости спиртосодержащих напитков как в быту, так и на производстве. При применении алкоголеметра точность измерений зависит от содержания примесей. Корпус обычно изготавливается из стекла, но возможны варианты из металла.
Для определения доли спирта в жидкости необходимо опустить спиртовой ареометр в тару с подопытным веществом. Требуется контролировать, что бы Ареометр асп не контактировал с стенками и дном, иначе точность определения крепости будет низкая. Рекомендуемая температура окружающей среды составляет 20°С. Бытовой ареометр-спиртометр определяет крепость в градусах от 0 до 95% алкоголя в воде.
Ареометр асп имеет внешний вид изображенный на рисунке ниже.
Бытовой спиртометр
Ареометр асп обладает возможными вариациями:
- компактный ареометр для спирта, позволяющий произвести измерения в рюмке;
- виномер, определяющий количество сахара в спирте во время процесса брожения;
- ареометр для спирта, грузик которого откорректирован под определенный алкогольный напиток с учетом примесей.
Бытовой ареометр асп не обладает высокой точностью и в лабораторных измерениях применяется крайне редко.
Что будет, если использовать слишком разбавленный антифриз?
При очень низких температурах разбавленный антифриз кристаллизуется и образует кашеобразное вещество. С одной стороны, оно не перестанет защищать двигатель и радиатор от возможных повреждений. С другой стороны, эксплуатировать автомобиль в таких условиях невозможно.
Кроме того, смесь, содержащаяся слишком много воды, перестает должным образом защищать детали системы охлаждения от коррозии. В результате на стенках двигателя будет скапливаться осадок, который негативно скажется на эффективности его работы.
Ареометр для нефтепродуктов
Ареометр ант является прибором узкой специализации. Он используется при торговле нефтепродуктами, например, бензином и в нефтедобывающей промышленности. Предназначен он для помощи в контроле, сертификации и исследовании продукции из нефти.
Ареометр ант можно эксплуатировать при температуре до 45-50°С. Оптимальным считается диапазон температур от 20 до 22°С. При проведении проверки плотности ареометр ант помещается в емкость с жидкостью. При отсутствии касания стенок и дна происходит считывание показаний.
Размеры приборов различны. Так, например, ареометр ант 2 имеет длину 300 мм, что на 200 мм короче чем ант 1. Это позволяет измерять плотность топлива в меньшем объеме резервуара. Точность измерения в таком случая уменьшается вдвое. Связанно это с увеличением цены деления шкалы.
Ареометры АНТ
Важность плотности электролита
В качестве автомобильных аккумуляторов в основном используют свинцово-кислотные батареи. Электролитом в них выступает серная кислота, а точнее — её водный раствор. Именно от её удельного веса и зависит нормальная работа этой комплектующей. Такое состояние ещё называют степенью закислённости смеси.
Измеряется она в граммах на кубический сантиметр. Типовые значения составляют при нормальной температуре 25 градусов Цельсия. Основные показатели:
- В стартерной батарее — 1,26−1,28.
- В стационарной — 1,22−1,23.
Допустимое отклонение при этом не должно превышать 0,01 г/см3. Во время заряда и разряда любой аккумулятор испаряет некоторое количество воды внутри. Это ведёт к увеличению концентрации соляной кислоты в растворе, что имеет негативное влияние на ресурс.
Интенсивность испарения имеет зависимость от таких параметров, как расходные материалы, применяемые для сборки батарей, пригодность и актуальность оборудования, на котором они производятся. Низкая плотность может возникать из-за наличия короткого замыкания внутри корпуса при соприкосновении пластин, обрывов и слишком низкого уровня остаточного заряда.
Известно, что снижение объёма воды, которая должна быть внутри, негативно влияет на работу АКБ. Её избыток тоже может приводить к неприятным последствиям. Так, перелив через край смеси приводит к серьёзной коррозии корпуса и окружающих деталей, разрушению контактных клемм и сильной растворённости электролитической жидкости.
Сахарометр
Ареометр ас 3, изображенный на рисунке ниже служит для определения доли сахара в сахаросодержащих жидкостях. Наибольшую популярность он получил в пищевой промышленности.
Бытовой сахарометр АС-3
Ареометр нашел применение для определения зрелости фруктов и овощей. Этот вопрос актуален при производстве сока из них. При созревании плода, крахмал, содержащийся в нем, превращается в сахар. Проверка сахарометром показывает готов ли плод для производства сока.
Зависимость плотности от состояния АКБ
В реальном аккумуляторе это величина непостоянная, сильно зависящая от степени его заряженности. Чем больше разряжена батарея, тем ниже плотность ее электролита. Причина тому — химические реакции, протекающие в аккумуляторе. При разряде часть серной кислоты превращается в сульфат свинца, массовая доля воды увеличивается, значит, плотность падает. Заряд батареи характеризуется обратным процессом. Таким образом, по плотности косвенно можно судить о состоянии батареи на данный момент. Чем она выше, тем больше напряжение на клеммах АКБ. Правда, не всегда высокая плотность – это хорошо. Иногда из-за неисправности электрооборудования, повышается напряжение бортовой сети, и батарея начинает кипеть. Испаряется в первую очередь вода, значит, увеличивается процент содержания кислоты. Если ареометр для электролита, показывает, что плотность больше чем 1.35, значит нужно принимать срочные меры. Высокое содержание кислоты, вызывает осыпание активного слоя пластин батареи. Процесс этот необратимый и обязательно приведет к сокращению срока службы аккумулятора.
