Прибор для измерения плотности жидкости своими руками
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 19.09.2024
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, автомобильный ареометр имеет более безопасную конструкцию. У него 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.
Какая плотность должна быть в аккумуляторе
Выдерживать оптимальный показатель плотности электролита очень важно для аккумулятора и стоит знать, что необходимые значения зависят от климатической зоны. Поэтому плотность аккумулятора должна быть установлена исходя из совокупности требований и условий эксплуатации. К примеру, при умеренном климате плотность электролита должна находиться на уровне 1,25-1,27 г/см3 ±0,01 г/см3. В холодной зоне, с зимами до -30 градусов на 0,01 г/см3 больше, а в жаркой субтропической — на 0,01 г/см3 меньше. В тех регионах, где зима особо сурова (до -50 °С), дабы аккумулятор не замерз, приходится повышать плотность от 1,27 до 1,29 г/см3.
Также нужно помнить, что, как правило, аккумуляторная батарея, находясь на автомобиле, заряжена не более чем на 80-90 % её номинальной ёмкости, поэтому плотность электролита будет немного ниже, чем при полном заряде. Так что, требуемое значение, выбирается чуть-чуть повыше, от того, которое указано в таблице плотности, дабы при снижении температуры воздуха до максимального уровня, АКБ гарантированно оставался работоспособным и не замерз в зимний период. Но, касаясь летнего сезона, повышенная плотность может и грозить закипанием.
Таблица плотности электролита в аккумуляторе
Таблица плотности составляется относительно среднемесячной температуры в январе-месяце, так что климатические зоны с холодным воздухом до -30 °C и умеренные с температурой не ниже -15 не требуют понижения или повышения концентрации кислоты. Круглый год (зимой и летом) плотность электролита в аккумуляторе не стоит изменять, а лишь проверять и следить, чтобы она не отклонялась от номинального значения, а вот в очень холодных зонах, где столбик термометра часто на отметке ниже -30 градусов (в плоть до -50), корректировка допускается.
Плотность электролита в аккумуляторе зимой
Плотность электролита в аккумуляторе зимой должна составлять 1,27 (для регионов с зимней температурой ниже -35 не менее 1.28 г/см3). Если будет значение ниже, то это приводит к снижению электродвижущей силы и трудного запуска двигателя в морозы, вплоть до замерзания электролита.
Когда в зимнее время плотность в аккумуляторной батареи понижена, то не стоит сразу бежать за корректирующим раствором дабы её поднять, гораздо лучше позаботится о другом – качественном заряде АКБ при помощи зарядного устройства.
Получасовые поездки от дому к работе и обратно не позволяют электролиту прогрется, и, следовательно, хорошо зарядится, ведь аккумулятор принимает заряд лишь после прогрева. Так что разряженность изо дня в день увеличивается, и в результате падает и плотность.
Для новой и исправной АКБ нормальный интервал изменения плотности электролита (полный разряд – полный заряд) составляет 0,15-0,16 г/см3.
Помните, что эксплуатация разряженного аккумулятора при минусовой температуре приводит к замерзанию электролита и разрушению свинцовых пластин!
По таблице зависимости температуры замерзания электролита от его плотности, можно узнать минусовой порог столбика термометра, при котором образовывается лед в вашем аккумуляторе.
Как видите, при заряженности на 100% аккумуляторная батарея замерзнет при -70 °С. При 40% заряде замерзает уже при -25 °С. 10% не только не дадут возможности запустить двигатель в морозный день, но и напрочь замерзнет в 10 градусный мороз.
Когда плотность электролита не известна, то степень разряженности батареи проверяют нагрузочной вилкой. Разность напряжения в элементах одной батареи не должна превышать 0,2В.
Показания вольтметра нагрузочной вилки, B
Степень разряженности батареи, %
Если АКБ разрядилась более чем на 50% зимой и более чем на 25% летом, её необходимо подзарядить.
Плотность электролита в аккумуляторе летом
Летом аккумулятор страдает от обезвоживания, поэтому учитывая то, что повышенная плотность плохо влияет на свинцовые пластины, лучше если она будет на 0,02 г/см3 ниже требуемого значения (особенно касается южных регионов).
В летнее время температура под капотом, где зачастую находится аккумулятор, значительно повышена. Такие условия способствуют испарению воды из кислоты и активности протекания электрохимических процессов в АКБ, обеспечивая высокую токоотдачу даже при минимально допустимом значении плотности электролита (1,22 г/см3 для теплой влажной климатической зоны). Так что, когда уровень электролита постепенно падает, то повышается его плотность, что ускоряет процессы коррозионного разрушения электродов. Именно поэтому так важно контролировать уровень жидкости в аккумуляторной батарее и при его понижении добавить дистиллированной воды, а если этого не сделать, то грозит перезаряд и сульфация.
Если аккумулятор разрядился по невнимательности водителя или другим причинам, следует попробовать вернуть ему его рабочее состояние при помощи зарядного устройства. Но перед тем как заряжать АКБ, смотрят на уровень и по надобности доливают дистиллированную воду, которая могла испариться в процессе работы.
Читать также: Автоматы для сварки в среде защитных газов
Через некоторое время плотность электролита в аккумуляторе, из-за постоянного разбавления его дистиллятом, снижается, и опускается ниже требуемого значения. Тогда эксплуатация батареи становится невозможной, так что возникает необходимость повысить плотность электролита в аккумуляторе. Но для того, чтобы узнать насколько повышать, нужно знать как проверять эту самую плотность.
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.
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).
Техника безопасности
Во время работы с кислотой или проверки плотности аккумулятора нужно соблюдать осторожность:
- Работать только в спецодежде, которую не жалко выбросить. Даже электролит, не говоря уже о концентрированной кислоте, легко приводит любую одежду и обувь в плачевное состояние.
- Работать нужно в резиновых перчатках, чтобы предотвратить возможные химические ожоги. Даже измерять плотность аккумулятора не стоит без них.
- Защитные очки тоже не помешают, особенно при приготовлении электролита, когда опасность попадания этой агрессивной жидкости в глаза особенно велика. Некоторые люди по неопытности льют воду в кислоту, а не наоборот, как это положено, и в результате может произойти её всплеск.
- Перед зарядкой АКБ следует правильно подключить её к устройству, не путая полярность.
- Не стоит забывать и об эффективной вентиляции. Если нет принудительной вытяжки, то вполне подойдёт хорошо проветриваемое помещение.
Во время подобных работ курить запрещается. Важно помнить о том, что кислота состоит из водорода, который взрывоопасен, и это особенно вероятно тогда, когда проводится обслуживание большого числа АКБ.
Заряжая батарею, нужно обязательно проверить чистоту вентиляционных отверстий в пробках всех банок, а ещё лучше — вывернуть их полностью.
Батарею нужно беречь от ударов.
№ слайда 1
Мой прибор по физике: Ареометр Автор: Алексеев Н., ученик 7-А класса МОБУ СОШ №3Руководитель: Иванова Л.М., учитель физики
№ слайда 2
Цель: изготовить простейший измерительный прибор в домашних условиях.Задачи:1. Выяснить назначение прибора и в каких условиях данная конструкция будет использоваться.2. Определить каким требованиям должна соответствовать конструкция прибора.3. Определить на каких физических явлениях и законах основана работа ареометра.4. Найти наиболее простое и конструктивное решение.
№ слайда 3
Назначение ареометра АРЕОМЕТР( или иначе плотномер ) - это прибор в виде стеклянного поплавка с измерительной шкалой и грузом (внизу), предназначенный для измерения плотности жидкостей и сыпучих тел.Ареометр опускается в жидкость, плотность которой необходимо измерить. Принцип действия ареометра основан на законе Архимеда. В зависимости от плотности жидкости сила Архимеда будет различна, и ареометр будет погружаться в разных жидкостях на разную глубину.
№ слайда 4
Устройство ареометра Ареометр представляет собой стеклянную трубку, нижняя часть которой заполняется дробью или ртутью для достижения необходимой массы. В верхней части находится шкала, которая проградуирована в значениях плотности раствора или концентрации растворенного вещества. Плотность раствора равняется отношению массы ареометра к объему, на который он погружается в жидкость.
№ слайда 5
Немного историиЭтот гениально простой инструмент (грубо говоря – поплавок со шкалой) придумала гречанка Ипатия – механик, философ, математик и астроном, жившая в 4-5 века в египетской Александрии. Многие историки автором изобретения считают А. Боме – французского химика 18 века. Во всяком случае, современные ареометры и те, что использовались почти 300 лет назад, внешне очень похожи.
№ слайда 6
Типы ареометров Спиртомер - для измерения крепости напитка Лактометр - для измерения плотности цельного и обезжиренного молока Солемер - для измерения солености раствора Сахаромер - для определения концентрации растворенного сахара
№ слайда 7
№ слайда 8
№ слайда 9
№ слайда 10
Преимущества простота сделан из подручных средствкомпактен безопасенбольшой интервал измерений
№ слайда 11
Недостатки большая погрешность измерениянеточная вертикальность расположенияненадёжен
№ слайда 12
Техника использования Осторожно опускать ареометр в жидкость, не выпуская его из рук до тех пор, пока не станет очевидно, что он плавает. Опустив руку, ожидать, пока ареометр примет нужное положение и успокоится уровень жидкости. Ареометр должен находиться в центре сосуда, не касаясь его стенок и дна. Имеется черта шкалы, до которой ареометр погружается в жидкость и дает надлежащий отсчет. Необходимо, чтобы измеряемая жидкость предварительно была приведена к нормальной температуре.
№ слайда 13
Правила пользования перед погружением ареометра в жидкость его следует тщательно обмыть чистой водой и вытереть досуха чистым полотенцем; при погружении тщательно перемешать жидкость; после измерения ареометр надо обмыть водой, вытереть и уложить в футляр.
№ слайда 14
Применение в кабинете физики для проведения лабораторных работ, практикума, демонстрационных экспериментов и исследовательских задач в быту для измерения плотности жидкостей
№ слайда 15
Вывод Отдыхая в летние каникулы или отправляясь в поход, с помощью самодельного ареометра мы сможем сравнивать плотности воды в различных водоёмах и авторитетно заявлять, какая вода солонее и в каком водоёме легче плавать.
№ слайда 17
Большинство автомобильных АКБ являются необслуживаемыми и поэтому практически не требуют специального ухода. Однако состояние данного устройства необходимо контролировать, чтобы максимально продлить срок его эксплуатации.
И одним из ключевых показателей в данном случае является плотность рабочей жидкости. Именно поэтому автомобилистам следует знать, что такое ареометры для аккумуляторов и какие особенности имеет их использование.
Что это такое?
На данный момент большинство автомобильных АКБ – свинцово-кислотные модели. Такими же чаще всего бывают мотоциклетный и мопедный аккумуляторы АКБ. В качестве электролита для них используется серная кислота. Если быть точнее, то речь идет о водном растворе этого вещества. При этом работоспособность аккумулятора напрямую зависит от ее удельного веса. Плотность жидкостей измеряется приборами, именуемыми ареометрами, которые работают на основе закона Архимеда.
В ситуациях с исследованием состояния раствора кислоты в автомобильной АКБ определяющий фактор – это глубина погружения прибора. И здесь имеется в виду, прежде всего, объем жидкости, вытесняемой собственным весом ареометра. Существуют различные виды описываемых измерительных приборов, отличающиеся друг от друга в первую очередь предназначением. Параллельно с этим стоит уделить внимание наиболее распространенной конструкции автомобильных моделей, которая состоит из:
- трубки, выполненной из стекла или прозрачного пластика;
- груши резиновой;
- пипетки;
- непосредственно самого ареометра.
На одном (нижнем) конце трубки размещается пипетка, длина которой позволяет доставать до свинцовых пластин батареи. Внутри располагается ареометр, который представляет собой герметичную расширяющуюся трубочку, выполненную из стекла. На ее широкой части находится груз, а на противоположном конце – шкала. Резиновая груша установлена на второй стороне корпуса прибора. Она предназначена для забора образцов электролита и возвращения их обратно в банки после выполнения замеров.
Помимо всего изложенного, важно отметить, что для автомобилистов имеют значение показатели плотности как электролита, так и антифриза (тосола). Многие современные модели ареометров являются универсальными. Такие приборы оснащены двухсторонней шкалой и позволяют контролировать состояние двух типов рабочих жидкостей.
Также в продаже можно встретить и специализированные модели.
Какими бывают?
С учетом повышенного спроса современные производители предлагают автовладельцам и специалистам СТО более чем широкий ассортимент ареометров для АКБ. Все представленные в соответствующем сегменте рынка измерительные приборы можно разделить на три основные категории. В качестве примера самых простых ареометров можно привести модельный ряд АЭ. Такие устройства используются для определения плотности электролита как кислотных, так и щелочных аккумуляторных батарей.
Стоит отметить, что на территории Российской Федерации разрабатывают и выпускают ареометры в соответствии с требованиями ГОСТ 18481-81. Кстати, несмотря на простоту конструкции, обычные модели сейчас широко используются не только самими автолюбителями, но также персоналом гаражей крупных предприятий и станций технического обслуживания.
Предсказуемо главным конкурентным преимуществом таких приборов является оптимальное соотношение цены и качества.
Следующий вид ареометров – это более современные электронные модели. Такие цифровые устройства многократно упрощают выполнение замеров плотности. Это особенно актуально при обслуживании аккумуляторов с большим количеством банок. Также важно принимать во внимание точность измерений. В основе принципа работы таких ареометров лежит анализ коэффициента преломления исследуемого образца жидкости. Получается, что во многом такой прибор похож на рефрактометр. Пересчет данного показателя в плотность рабочей жидкости АКБ выполняется практически мгновенно.
При использовании цифровых ареометров не требуется наличия специальных навыков и богатого практического опыта. Для измерения плотности необходимо будет:
С учетом описанного алгоритма можно уверенно заявить, что электронный ареометр позволяет делать замеры плотности электролита с минимальными временными затратами. При этом он является максимально безопасным.
Важно помнить, что для обслуживания аккумуляторной батареи транспортного средства необходимо приобретать именно автомобильные ареометры. Если выбрать другую модель, то она не будет работать, поскольку важную роль при измерении плотности играет состав исследуемых жидкостей. Именно поэтому из-за ошибочного выбора не будет происходить необходимая химическая реакция с кислотой.
Популярные бренды
Сегодня многие отечественные и зарубежные компании специализируются на разработке и изготовлении автомобильных (как универсальных, так и специализированных) ареометров. С учетом отзывов автовладельцев и специалистов можно выделить следующие популярные варианты.
- Sparta – бренд, о популярности которого можно судить по достаточному количеству позитивных отзывов.
- Hella KGaA Hueck & Co. – один из ведущих производителей электроники. В каталоге компании также присутствуют ареометры серии Hydro Volt. Одной из ключевых характеристик и, соответственно, важным конкурентным преимуществом оборудования является высокая точность измерений (погрешность не превышает 1%).
При выборе и покупке конкретной модели автомобильного ареометра важно учитывать, прежде всего, периодичность проверки состояния аккумуляторной батареи. Если замеры выполняются редко, то нет смысла покупать дорогостоящий аппарат. В противном случае оптимальным выбором будет цифровой и даже профессиональный измерительный прибор.
Как правильно пользоваться?
Не будет лишней периодическая проверка ареометра на точность. Калибровка позволяет качественнее контролировать необходимые для обслуживания АКБ показания. Проверить работоспособность описываемого прибора поможет проба дистиллированной воды при стандартной температуре. Подобные процедуры являются актуальными как для поплавковых ареометров, так и для моделей с палочками.
Перед тем как измерить плотность электролита, потребуется уделить внимание следующим важным моментам, от которых напрямую зависит точность замеров.
- Аккумулятор должен быть заряжен.
- Измерения выполняют через несколько часов после завершения зарядки.
- При анализе полученных показателей следует их корректировать с учетом температуры исследуемой жидкости. Здесь важно помнить, что максимальная точность гарантирована при температуре электролита в 27 градусов. Если есть отклонения от данной нормы в 6 градусов, то требуется отнимать 0,004 единицы или же столько же прибавлять.
- Перед откручиванием пробок необходимо тщательно протереть корпус аккумулятора, удалив все имеющиеся загрязнения, которые могут проникнуть внутрь при выполнении описываемых операций.
Сам алгоритм измерения плотности является максимально простым и включает в себя следующие действия.
- Собрать ареометр, установив нижнюю пипетку.
- Погрузить пипетку в банку аккумуляторной батареи.
- Поместить грушу на ее место в сжатом состоянии.
- Отпустить грушу и набрать электролит в прибор. Жидкости должно быть столько, чтобы сам ареометр свободно плавал, не упираясь верхушкой в грушу.
- Дождаться, чтобы трубка перестала совершать колебания в вертикальной плоскости.
- Зафиксировать показания прибора.
Как показывает практика, ареометр будет бесполезен, если не научиться читать его шкалу. Здесь важно заметить, что в зависимости от разновидности устройства возможны следующие варианты отметок.
- Показатель объема. Здесь речь идет о соотношении объема кислоты в электролите к воде с нормативными показателями.
- Плотность рабочей жидкости аккумулятора, то есть электролита. Имеется в виду соотношение удельного веса кислоты и воды.
- Уровень (процент) примесей. В данном случае следует учитывать, что такие данные предоставляют цифровые модели автомобильных измерителей.
Чаще всего шкала градуирована цифрами, отображающими показатели в г/см. куб. В некоторых случаях это могут быть кг/м. куб. В таких ситуациях полученную величину потребуется разделить на 1 000, чтобы привести ее к стандартному (более привычному) виду.
Также стоит заметить, что многие современные автомобилисты пользуются моделями ареометра, в корпусе которых находятся палочки. Принцип их работы тоже является максимально простым. Необходимо колбу заполнить электролитом, в зависимости от плотности которого всплывет один из разноцветных поплавков. На корпусе таких приборов можно найти соответствие расцветки палочек определенной плотности жидкости. При использовании подобных устройств не рекомендуется торопиться (после отбора образца необходимо обязательно сделать паузу не менее 10–15 секунд), поскольку индикаторы иногда всплывают с задержкой.
У исправной аккумуляторной батареи в заряженном состоянии плотность электролита должна составлять 1,27 г/см. куб. Если полученные при помощи автомобильного ареометра показатели будут выше данной отметки, то потребуется добавить дистиллированную воду, чтобы понизить концентрацию кислоты. При низком значении доливают аккумуляторную кислоту.
Альтернативный вариант действий – приобретение уже готовой рабочей жидкости, которую добавляют в банки, предварительно удалив их них соответствующий объем раствора.
Техника безопасности
С учетом простоты описываемых процедур можно понять, что обслуживать автомобильный аккумулятор вполне можно в домашних условиях. При этом важно следовать рекомендациям производителей и соответствующим инструкциям. Здесь один из ключевых моментов заключается в следовании элементарным правилам техники безопасности. Необходимо помнить, что при выполнении замеров плотности приходится работать с токсичными веществами, которые становятся опасными в следующих ситуациях:
- попадание в глаза;
- вдыхание паров;
- контакт с открытой кожей.
Перед началом проведения измерений необходимо позаботиться о наличии:
- перчаток;
- защитных очков;
- резинового фартука или же одежды из плотной ткани.
Также обязательным условием выполнения работ в помещении является его качественное проветривание. Если вещество попадет на открытые участки кожи, их требуется промыть большим количеством воды. Частично нейтрализовать агрессивное действие кислоты поможет раствор соды пищевой (1 ст. л. на 250 мл), а в крайнем случае – даже обычное хозяйственное мыло.
При попадании токсина в глаза необходимо промыть их и в обязательном порядке обратиться за медицинской помощью.
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, автомобильный ареометр имеет более безопасную конструкцию. У него 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.
Какая плотность должна быть в аккумуляторе
Выдерживать оптимальный показатель плотности электролита очень важно для аккумулятора и стоит знать, что необходимые значения зависят от климатической зоны. Поэтому плотность аккумулятора должна быть установлена исходя из совокупности требований и условий эксплуатации. К примеру, при умеренном климате плотность электролита должна находиться на уровне 1,25-1,27 г/см3 ±0,01 г/см3. В холодной зоне, с зимами до -30 градусов на 0,01 г/см3 больше, а в жаркой субтропической — на 0,01 г/см3 меньше. В тех регионах, где зима особо сурова (до -50 °С), дабы аккумулятор не замерз, приходится повышать плотность от 1,27 до 1,29 г/см3.
Также нужно помнить, что, как правило, аккумуляторная батарея, находясь на автомобиле, заряжена не более чем на 80-90 % её номинальной ёмкости, поэтому плотность электролита будет немного ниже, чем при полном заряде. Так что, требуемое значение, выбирается чуть-чуть повыше, от того, которое указано в таблице плотности, дабы при снижении температуры воздуха до максимального уровня, АКБ гарантированно оставался работоспособным и не замерз в зимний период. Но, касаясь летнего сезона, повышенная плотность может и грозить закипанием.
Таблица плотности электролита в аккумуляторе
Таблица плотности составляется относительно среднемесячной температуры в январе-месяце, так что климатические зоны с холодным воздухом до -30 °C и умеренные с температурой не ниже -15 не требуют понижения или повышения концентрации кислоты. Круглый год (зимой и летом) плотность электролита в аккумуляторе не стоит изменять, а лишь проверять и следить, чтобы она не отклонялась от номинального значения, а вот в очень холодных зонах, где столбик термометра часто на отметке ниже -30 градусов (в плоть до -50), корректировка допускается.
Плотность электролита в аккумуляторе зимой
Плотность электролита в аккумуляторе зимой должна составлять 1,27 (для регионов с зимней температурой ниже -35 не менее 1.28 г/см3). Если будет значение ниже, то это приводит к снижению электродвижущей силы и трудного запуска двигателя в морозы, вплоть до замерзания электролита.
Когда в зимнее время плотность в аккумуляторной батареи понижена, то не стоит сразу бежать за корректирующим раствором дабы её поднять, гораздо лучше позаботится о другом – качественном заряде АКБ при помощи зарядного устройства.
Получасовые поездки от дому к работе и обратно не позволяют электролиту прогрется, и, следовательно, хорошо зарядится, ведь аккумулятор принимает заряд лишь после прогрева. Так что разряженность изо дня в день увеличивается, и в результате падает и плотность.
Для новой и исправной АКБ нормальный интервал изменения плотности электролита (полный разряд – полный заряд) составляет 0,15-0,16 г/см3.
Помните, что эксплуатация разряженного аккумулятора при минусовой температуре приводит к замерзанию электролита и разрушению свинцовых пластин!
По таблице зависимости температуры замерзания электролита от его плотности, можно узнать минусовой порог столбика термометра, при котором образовывается лед в вашем аккумуляторе.
Как видите, при заряженности на 100% аккумуляторная батарея замерзнет при -70 °С. При 40% заряде замерзает уже при -25 °С. 10% не только не дадут возможности запустить двигатель в морозный день, но и напрочь замерзнет в 10 градусный мороз.
Когда плотность электролита не известна, то степень разряженности батареи проверяют нагрузочной вилкой. Разность напряжения в элементах одной батареи не должна превышать 0,2В.
Показания вольтметра нагрузочной вилки, B
Степень разряженности батареи, %
Если АКБ разрядилась более чем на 50% зимой и более чем на 25% летом, её необходимо подзарядить.
Плотность электролита в аккумуляторе летом
Летом аккумулятор страдает от обезвоживания, поэтому учитывая то, что повышенная плотность плохо влияет на свинцовые пластины, лучше если она будет на 0,02 г/см3 ниже требуемого значения (особенно касается южных регионов).
В летнее время температура под капотом, где зачастую находится аккумулятор, значительно повышена. Такие условия способствуют испарению воды из кислоты и активности протекания электрохимических процессов в АКБ, обеспечивая высокую токоотдачу даже при минимально допустимом значении плотности электролита (1,22 г/см3 для теплой влажной климатической зоны). Так что, когда уровень электролита постепенно падает, то повышается его плотность, что ускоряет процессы коррозионного разрушения электродов. Именно поэтому так важно контролировать уровень жидкости в аккумуляторной батарее и при его понижении добавить дистиллированной воды, а если этого не сделать, то грозит перезаряд и сульфация.
Если аккумулятор разрядился по невнимательности водителя или другим причинам, следует попробовать вернуть ему его рабочее состояние при помощи зарядного устройства. Но перед тем как заряжать АКБ, смотрят на уровень и по надобности доливают дистиллированную воду, которая могла испариться в процессе работы.
Читать также: Автоматы для сварки в среде защитных газов
Через некоторое время плотность электролита в аккумуляторе, из-за постоянного разбавления его дистиллятом, снижается, и опускается ниже требуемого значения. Тогда эксплуатация батареи становится невозможной, так что возникает необходимость повысить плотность электролита в аккумуляторе. Но для того, чтобы узнать насколько повышать, нужно знать как проверять эту самую плотность.
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.
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).
Техника безопасности
Во время работы с кислотой или проверки плотности аккумулятора нужно соблюдать осторожность:
- Работать только в спецодежде, которую не жалко выбросить. Даже электролит, не говоря уже о концентрированной кислоте, легко приводит любую одежду и обувь в плачевное состояние.
- Работать нужно в резиновых перчатках, чтобы предотвратить возможные химические ожоги. Даже измерять плотность аккумулятора не стоит без них.
- Защитные очки тоже не помешают, особенно при приготовлении электролита, когда опасность попадания этой агрессивной жидкости в глаза особенно велика. Некоторые люди по неопытности льют воду в кислоту, а не наоборот, как это положено, и в результате может произойти её всплеск.
- Перед зарядкой АКБ следует правильно подключить её к устройству, не путая полярность.
- Не стоит забывать и об эффективной вентиляции. Если нет принудительной вытяжки, то вполне подойдёт хорошо проветриваемое помещение.
Во время подобных работ курить запрещается. Важно помнить о том, что кислота состоит из водорода, который взрывоопасен, и это особенно вероятно тогда, когда проводится обслуживание большого числа АКБ.
Заряжая батарею, нужно обязательно проверить чистоту вентиляционных отверстий в пробках всех банок, а ещё лучше — вывернуть их полностью.
Батарею нужно беречь от ударов.
Читайте также: