Ареометр — это прибор, что измеряет плотности жидкостей. Автовладельцы могут применять его в двух случаях. Первый — для проверки плотности электролита, чтобы узнать состояние АКБ. Второй — узнать плотность антифриза. От этого параметра зависит температура замерзания охлаждающей жидкости.
Ареометры для электролита и антифриза могут быть как универсальными, так и отдельными приборами. При обслуживании автомобиля своими руками вы должны знать как правильно пользоваться каждым из них в том или ином случае.
Как пользоваться ареометром и зачем он нужен?
Ареометр работает на основе принципа Архимеда. Его применяют, чтобы узнать плотность любых жидкостей. В зависимости от того, какой материал проверяется, внутри прибора наносится соответствующая шкала. Для автовладельца главное разобраться с показаниями шкалы отвечающей за плотность антифриза и электролита. Эти две жидкости с разными плотностями, поэтому им нужны разные шкалы для измерений.
Большинство автомобильных ареометров универсальные — в них просто нанесены две отдельные шкалы. Но существуют и приборы для каждой из жидкостей.
Пример ареометра с тремя шкалами
Плотности электролита АКБ и антифриза измеряются в г/см³, поэтому чаще всего шкала проградуирована именно в этих единицах. Но иногда приборы могут быть размечены и в кг/м³. Также в некоторых устройствах шкала для антифриза может быть сразу размечена в градусах Цельсия, которые указывают температуру замерзания жидкости. Если нет, нужно пользоваться таблицей зависимости температуры от плотности, которую вы найдете ниже, в соответствующем разделе.
Сам по себе ареометр состоит из тонкой стеклянной или пластиковой трубки, запечатанной с обеих сторон, и с градуированной шкалой внутри. Один конец трубки имеет форму шара или луковицы и в нем находится груз из мелкой металлической дроби. Груз заставляет прибор плавать вертикально в жидкости как поплавок.
Для удобства работы с опасными жидкостями, лучшие автомобильные ареометры имеют более безопасную конструкцию. У них есть второй цилиндр (стеклянный или пластиковый), который выполняет роль колбы — используя грушу в него набирается жидкость для измерения, а внутри его уже сам ареометр. В результате ареометр плавает внутри колбы, не касаясь ее стенок, и измеряет плотность вещества. Груша позволяет также безопасно вернуть набранную жидкость обратно, в АКБ или расширительный бачок антифриза. Также такая конструкция позволяет измерить плотность жидкостей, в которые технически сложно поместить ареометр.
Существуют цифровые ареометры, но они редко используются автовладельцами, потому что в разы дороже аналоговых приборов.
В некоторых источниках цифровые ареометры называются рефрактометрами. Это в корне неправильно — рефрактометр это принципиально другой прибор, который для измерений использует показатель преломления света в среде. Хотя этим прибором тоже можно эффективно измерять плотность электролита и температуру замерзания антифриза.
Покупая ареометр, выбирайте прибор со шкалой максимального размера. Чем больше шкала, тем больше деления и тем проще вам будет проводить измерения. А для того же электролита важны каждые 0,01 г/см³. При выборе материала из которого он будет сделан учтите, что пластик может мутнеть со временем, зато он безопасен в работе. Стекло позволяет более четко выполнять измерения, но требует внимательности и бережного хранения, чтобы не разбить прибор.
Техника безопасности при работе с автомобильным ареометром
Приступая к измерению плотности электролитической жидкости, не забывайте, что она представляет собой разбавленную соляную кислоту – химически агрессивную жидкость, способную нанести сильнейшие ожоги при попадании на незащищённые участки кожи.
Поэтому при работе с ареометром необходимо придерживаться соответствующих мер безопасности:
- надеть резиновый фартук;
- защитить руки резиновыми перчатками;
- работать только в защитных очках.
Попадание кислоты в глаза может привести к потере зрения!
Зимой проверять ареометром плотность электролита аккумулятора необходимо в отапливаемом помещении.
Если электролит попал на незащищённую кожу или в глаза, нужно немедленно промыть поражённые участки проточной водой, причём процедура должна длиться не менее 15 минут. После этого следует приготовить водный раствор соды (на 200 мл. чайная ложка соды) или использовать мыльную воду для нанесения на обожжённые участки кожи – таким образом вы максимально нейтрализуете действие кислоты щелочным раствором.
После этого следует вызвать скорую помощь или, если есть возможность, добраться до ближайшей больницы самостоятельно для оказания последующей медицинской помощи.
Как мерить ареометром
Сначала сожмите грушу ареометра и поместите прибор в жидкость. Плавно отпуская грушу, наполните колбу измеряемым веществом. Немного покрутите ареометр, чтобы удалить пузырьки воздуха. Держите прибор вертикально и дождитесь пока ареометр внутри остановится на одном месте. Важно, чтобы при этом он не касался стенок колбы! Отметка, на которой уровень жидкости совпадает со шкалой ареометра — и есть значение плотности этой жидкости.
Измерение плотности ареометром важно проводить при температуре около 20 градусов. Если температура измеряемого вещества отличается, то нужно скорректировать показания, в соответствии с таблицей ниже.
| Температура измеряемой жидкости, °C | -20°С | -10°С | 0°С | 10°С | 20°С | 30°С | 40°С | |
| Величина поправки | Для электролита, г/см³ | -0,035 | -0,025 | -0,014 | -0,007 | 0 | +0,007 | +0,014 |
| Для антифриза, °С | +27 | +21 | +12 | +5 | 0 | -7 | -12 | |
Если у вас остались вопросы как пользоваться ареометром, посмотрите эти видео:
Для чего нужен ареометр и как им пользоваться
Важно учитывать, что на точность измерений ареометра влияет несколько факторов.
- Чистота — все компоненты прибора должны быть чистыми, особенно колба и шкала. Поэтому прибор нужно тщательно промывать после каждого использования.
- Температура — лучше чтобы ареометр и измеряемая жидкость были одинаковой температуры с окружающей средой (идеально, если это 20°С). Это предотвратит изменение плотности во время тестирования и показания будут более точными.
- Конструкция прибора — внешний сосуд должен иметь диаметр на 2-2,5 сантиметра больше самого измерительного элемента, чтобы ареометр мог свободно плавать в жидкости не касаясь стенок. Ареометр, касающийся колбы, выдает некорректные измерения.
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:
- Постоянного объема.
- 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.
Рекомендуем: Характеристики и особенности аккумулятора Бош S4 004
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.
Как пользоваться ареометром для аккумулятора
Кроме универсальных ареометров с грушей, для электролитов используются отдельные приборы, только для этой жидкости. Это такие модели как Вымпел АР-02 5002, Heyner Premium 925 010, JTC 1041, Орион АР-2, Sparta 549125.
Ориентировка по цветовой разметке ареометра
Часто у ареометров кроме обычной шкалы есть еще и цветовая разметка — например, зеленый обозначает нормальный уровень, красный — очень низкий, и т.п.
Автомобильный ареометр позволяет измерить плотность электролита АКБ и таким образом определить что делать дальше: либо сколько нужно долить воды, либо сколько добавить кислоты.
В случае с электролитом измерения усложняются его прозрачностью. Поэтому лучше сначала опустить глаз ниже поверхности электролита, а затем медленно поднимать взгляд до тех пор, пока поверхность в виде эллипса не станет прямой линией. Точка, в которой находится линия на шкале ареометра и будет показанием ареометра.
Проверка плотности аккумулятора ареометром в домашних условиях
Процесс правильного использования ареометра для измерения плотности электролита в автомобильном аккумуляторе.
Алгоритм действий для измерения плотности электролита ареометром с грушей следующий:
- Батарея должна отстояться около 6 часов, а электролит внутри достичь комнатной температура, около 20°С.
- Открутите пробки АКБ.
- Опустите ареометр в первую банку и наберите электролит.
- Дождитесь пока ареометр перестанет двигаться и запишите результат измерений.
- Повторите процедуру для каждой банки.
- По результатам измерений примите решение сколько долить воды. Инструкция — тут.
Зависимость уровня зарядки от плотности электролита — в таблице ниже.
| Процент заряженности | Плотность электролита, г/cм3 | Напряжение аккумулятора, В |
| 100% | 1,28 | 12,7 |
| 80% | 1,245 | 12,5 |
| 60% | 1,21 | 12,3 |
| 40% | 1,175 | 12,1 |
| 20% | 1,14 | 11,9 |
| 0% | 1,10 | 11,7 |
Помните, что электролит содержит кислоту, поэтому важно соблюдать все правила техники безопасности. Работайте в перчатках, исключите попадание электролита на кожу, одежду и другие поверхности.
Как пользоваться ареометром для аккумулятора с палочками
Как выглядит ареометр с палочками внутри
Существуют также ареометры особой конструкции — с “палочками” внутри. Смысл их работы в том, что при наполнении емкости электролитом всплывает пластиковая палочка, соответствующая определенной плотности. Маркировка нанесена на корпус, напротив каждой палочки (поплавка).
Но судя по отзывам, это не очень надежный в работе прибор — палочки всплывают не всегда или всплывают сразу несколько из них на разную высоту (самая легкая выше всех). Из-за чего трудно сориентироваться какая же на самом деле плотность проверяемого электролита.
Чтобы правильно проверить плотность таким ареометром нужно не торопится. Набрав электролит в колбу, подождите секунд 10. Когда измерение происходит на грани плотности последней всплывающей палочки, то она всплывает с запозданием.
Есть правда несколько вариантов такого ареометра для аккумулятора с полосками, один с цветными (от белой — 1.19 и до зеленой — 1.27 и далее красной и коричневой, когда плотность выше чем надо), а второй с поплавками одинакового цвета. Они всплывают не по одной, а сразу несколько (если четыре всплывает то нормальная плотность).
Что такое плотность и на что она влияет
Обязательным элементом свинцово-кислотной батареи является электролит. Это серная кислота, разбавленная дистиллированной водой. Плотность воды составляет 1 грамм на миллилитр (г/мл). У серной кислоты она выше, чем у воды, и составляет 1,84 г/мл. Концентрированная кислота способна растворить многие металлы, в том числе и свинец, поэтому её следует разбавлять водой. Разбавленная водой кислота называется электролитом. Разбавляют её до пропорции, при которой она неспособна растворить свинец, но позволяет протекать химическому процессу, называемому электролитической диссоциацией (разновидность электролиза).
Чем выше плотность, тем сильнее электролиз, но тем быстрее идёт разрушение свинца. Наиболее оптимальная плотность для аккумуляторов 1,27 г/мл для районов умеренного климата со средней температурой от -20 до +30°С. Такую плотность имеет полностью (100 %) заряженный новый аккумулятор. Для северных регионов это значение составляет 1,29 г/мл, для южного жаркого климата — 1,25 г/мл.
В продажу поступает серная кислота уже в виде электролита плотностью 1,3 г/мл. С учётом условий эксплуатации аккумулятора её доводят до нужных параметров.
Как уже отмечалось выше, чем больше плотность электролита, тем сильнее электролиз и тем выше потенциал на выводах батареи. Новая АКБ имеет плотность 1,27 г/мл и напряжение на клеммах 12,8 В. За время эксплуатации батареи при регулярном недозаряде на её свинцовых пластинах образуется нерастворимый сульфат свинца, соединение серной кислоты со свинцом. Называется это сульфатацией пластин. При заряде батареи уже не вся кислота высвобождается, и плотность электролита снижается. А следовательно, снижается и интенсивность электролиза. Напряжение на клеммах будет уже меньше 12,8 В. А попытка зарядить батарею до начального значения напряжения лишь приводит к кипению электролита — активному выделению пузырьков водорода и кислорода. Это процесс разложения воды. Потеря воды приводит к повышению плотности.
Мнение эксперта
Алексей Бартош
Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.
Задать вопрос
Слишком высокая или низкая плотность одинаково недопустимы и значительно снижают срок эксплуатации АКБ.
В условиях эксплуатации автомобиля с частыми пусками двигателя и коротким пробегом происходит ускоренная сульфатация пластин и снижение плотности электролита. При эксплуатации машин в дальних рейсах с длительной работой двигателя происходит перезаряд батареи и разложение воды на газы, а плотность электролита повышается. Напряжение на клеммах уже не отражает степень заряженности батареи. И чтобы точно узнать состояние аккумулятора, нужно произвести измерение плотности электролита. Для этого используют ареометр.
Ареометр — прибор для измерения плотности жидкостей и твёрдых тел, принцип работы которого основан на Законе Архимеда.
Отличие ареометров по назначению
Несмотря на то что практически все ареометры служат для измерения плотности и работают по одному принципу, они могут иметь разное назначение, что необходимо учитывать при выборе прибора. Согласно существующим государственным стандартам, плотномеры разделяются на следующие виды:
- Приборы общего назначения.
- Денсиметры для электролита. Служит для контроля плотности кислотного электролита в АКБ.
- Для нефтепродуктов. С их помощью измеряют качество нефтепродуктов.
- Спиртометры. Показывают количественное содержание спирта в алкогольных напитках.
- Лактометры. Позволяют определить жирность и другие характеристики молока.
- Медицинские. Для проверки удельной плотности урины при лабораторных анализах.
- Сахарометры. Позволяют измерить количество сахара в жидкости.
- Солемеры. Используются для контроля жесткости воды.
Чем же отличаются эти приборы один от другого? По принципу и методике измерения, как было замечено выше, ничем. Основное отличие состоит в измеряемом диапазоне плотности и градуировке шкалы. Спиртометр, к примеру, измеряет плотность в диапазоне 0.79–0.99 г/см. куб., а вид ареометра для электролита – 1.1–1.4 г/см. куб. Таким образом, первый будет свободно плавать на поверхности электролита, второй утонет в спирте полностью. Кроме того, шкала спиртометра обычно градуируется в процентах объема («градусах»), а плотность электролита измеряют в граммах на кубический сантиметр или килограммах на кубический метр.
Спиртометр (вверху) проградуирован в процентах, а шкала ареометра для электролита выражена в кг/м. куб.
Такие же проблемы возникнут и с другими видами приборов, если попытаться использовать их не по назначению. Исключение может составлять лишь универсальный плотномер. Как правило, он имеет очень большой диапазон измерений, а его шкала отградуирована в стандартных единицах плотности – г/см. куб. (кг/м. куб.).
Рекомендуем: Как выбрать аккумулятор для Рено Логан (Renault Logan)
Измерение напряжения на аккумуляторе вольтметром или мультиметром
Оценить степень заряженности аккумулятора можно измерив напряжение на нем. Для этого необходим вольтметр или популярный в наше время прибор – мультиметр. Для измерения напряжение с помощью мультиметра, включите его в режим измерения постоянного напряжения, при этом диапазон установите выше максимального значения напряжения на заряженном аккумуляторе. Например, для популярного недорогого мультиметра серии DT-830 (M-830) это 20 вольт. Далее подключите черный (COM) щуп мультиметра на минус аккумулятора, красный (плюсовой) на плюс АКБ и снимите показания с дисплея мультиметра.
Напряжение полностью заряженного аккумулятора должно быть не менее 12,6 вольта. Если напряжение батареи менее 12 вольт, степень ее заряда упала больше чем на 50 %, аккумулятор необходимо срочно зарядить! Нельзя допускать глубоких разрядов АКБ, это ведет, повторюсь еще раз, к сульфатации пластин аккумулятора. Напряжение на аккумуляторной батареи величиной меньше 11,6 в означает, что батарея разряжена на 100 %.
Опять же нельзя жестко привязываться к конкретному значению напряжения, так как оно связано с плотностью электролита в аккумуляторе.
Автомобильный аккумулятор состоит из шести банок, соединенных последовательно. Напряжение одной банки можно вычислить по формуле:
Uб= 0,84 +ρ
где, ρ – плотность электролита;
Тогда напряжение на аккумуляторе будет равно:
Uакб = 6*(0.84 +ρ)
При плотности АКБ равной 1,27 г/см3 напряжение на аккумуляторе будет:
Uакб = 6*(0,84 +1,27) = 12,66 вольт
Соответственно при разной начальной плотности электролита в аккумуляторе будет и разной напряжение на нем.
Внешний осмотр аккумулятора
Внешний осмотр аккумуляторной батареи я советую проводить при любом удобном случае, когда вы заглядываете под капот своего авто. Причины этого действия лежат на поверхность аккумулятора. А именно в процессе эксплуатации на поверхности аккумулятора накапливается грязь, влага, потеки электролита (испарение при кипении). Все это приводить к возникновению токов саморазряда АКБ. И если к этому добавить окисленные клеммы аккумулятора, а еще токи утечки на электронику автомобиля, то и получается если вовремя не подзарядить батарею, то возникнет глубокий разряд аккумулятора, а частые глубокие разряды прямая дорога к сульфатации пластин и уменьшению срока службы аккумулятора.
Убедиться в наличии саморазряда можно подключив один щуп вольтметра на клемму АКБ а другим провести по поверхности аккумулятор, при этом вольтметр покажет какое-то напряжение, соответствующе определенному току саморазряда батареи.
Обычно потеки электролита убираются раствором соды в воде (чайная ложка на стакан воды), что и понятно: электролит-кислота, раствор соды – щелочь (для того кто химию не помнит!).
Клеммы зачищаются мелкой наждачной бумагой и проверяется надежность их соединения с проводами и АКБ.
Ну и обратите внимания на корпус в целом. В случае плохого крепления аккумулятора, особенно в морозы, когда пластиковый корпус довольно хрупок, могут возникнуть трещины в корпусе.
Плотность электролита в аккумуляторе летом
Если зимой главная проблема АКБ – снижение емкости, то летом – испарение электролита.
Точнее испаряется вода, повышая постепенно концентрацию раствора кислоты. Если не следить за уровнем, то жидкость оголит верх свинцовых пластин.
Доводить до такого состояния нельзя, так как на воздухе они начинают активно разрушаться.
Чтобы в жару концентрация кислоты не повышалась слишком сильно (что вредно для пластин), плотность нередко делают меньше на 0,02 г/куб. см, чем это считается оптимальным. Обычно в теплую погоду это не ухудшает запуск двигателя, зато продлевает срок службы аккумулятора.
Выкипанию воды из электролита способствует то, что в подкапотном пространстве, где расположен двигатель, летом очень жарко.
Крышку капота раскаляет солнце, работающий мотор также сильно нагревается.
При высокой температуре токоотдача повышается и АКБ становится способной легко проворачивать стартер даже в том случае, если плотность электролита находится на уровне всего 1,22 г/куб. см (этот уровень считается минимально допустимым для влажного теплого климата).
При испарении воды происходит снижение уровня жидкости в банках, плотность растет. Как результат ускоряются разрушительные процессы платин.
Поэтому летом нужно проверять уровень электролита хотя бы 1 раз в месяц, а лучше 2 раза и периодически доливать в банки дистиллированную воду.
В противном случае произойдет перезаряд из-за высокой плотности электролита, а пластины подвергнутся ускоренной сульфатации.
Внимание! Увеличенная плотность электролита летом приводит к значительному уменьшению срока эксплуатации аккумуляторной батареи.
Летом зарядка с помощью зарядного устройства требуется редко, но тоже применяется. Однако, если вы достали ЗУ, то заодно проверьте состояние АКБ – измерьте уровень электролита в каждой банке, долейте при необходимости дистиллят.
Хотя выкипает в основном вода, но кислота тоже испаряется. Поэтому постоянное добавление дистиллированной воды в раствор в конце концов приведет к падению концентрации.
Это приводит к невозможности батареей держать заряд, и, соответственно, эксплуатировать ее. Чтобы вернуть работоспособность, плотность электролита нужно будет поднять. Для этого требуется проверить ее уровень.
