Прибор для измерения плотности электролита в аккумуляторе

Что такое ареометр?

Ответ на вопрос, что такое ареометр несложно составить, если рассмотреть состав слова:

• Арео – разряженный, что подходит для жидкости;
• Метр – измерить.

Принцип работы ареометра основан на законе Архимеда, когда на тело, помещенное в жидкость, действует сила, связанная с плотностью самой жидкой среды. Другим словом, плотность влияет на уровень погружения предмета, которым и является измерительный прибор.

Следует учитывать, что при помощи общего принципа действия измеряют плотность спиртовых растворов, антифризов. Поэтому при выборе автомобильного ареометра учитывают область применения конкретной модели.

Чем и как проверяют плотность электролита в аккумуляторе

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

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

Важно знать

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

Ареометр для измерения электролита

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

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

Измерение ареометром

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

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

Важно знать

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

Таблица: поправка к показаниям ареометра

Температура рабочей жидкости при измерении ее плотности, ºС	Поправка к показаниям, полученным в ходе тестирования ареометром, г/см3
От -55 до -41	-0,05
От -40 до -26	-0,04
От -25 до -11	-0,03
От -10 до +4	-0,02
От +5 до +19	-0,01
От +20 до +30	0,00
От +31 до +45	+0,01
От +46 до +60	+0,02

Как проверить аккумулятор автомобиля мультиметром

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

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

Таблица: плотность электролита при проверке мультиметром

Процент заряженности	Плотность электролита, г/см3	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

Измерение плотности электролита самодельным прибором

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

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

Как измерить плотность электролита

Регулярный грамотный уход может обеспечить 10 лет надежной работы аккумулятора. Для самостоятельного обслуживания необходимо знать, как пользоваться ареометром для аккумулятора и своевременно проверять кислотность электролита.

Конструкция прибора

Ареометр для электролита выполнен следующим образом:

1. Основой прибора является стеклянная трубка.
2. С одной стороны у трубки находится резиновая пипетка. Ее длинный носик легко достает до пластин аккумулятора. Исполнен он из резины, что не позволяет повредить внутренние детали источника питания.
3. С другой стороны стеклянной колбы устанавливается резиновая груша. Это насос, с помощью которого полость заполняется электролитом.
4. Внутри трубки находится поплавок-пикнометр, сверху находится бумажная шкала. Откалибрована шкала ареометра для раствора кислоты в кг/м3.

Меры безопасности

Прежде чем снимать показания ареометра, необходимо самым серьезным образом изучить правила безопасности и соответствующим образом подготовиться. Кислота едкое и агрессивное вещество, попадая на открытые участки тела, может вызывать тяжелые химические ожоги. Электролит способен безвозвратно испортить одежду и обувь.

Надо обязательно надеть защитные очки, резиновые перчатки, сапоги и фартук!

При поражении серной кислотой, ее необходимо как можно быстрее и очень тщательно в течение 10 – 15 минут смыть проточной водой. Если есть возможность, будет эффективно перед смыванием нейтрализовать кислоту щелочным раствором, например, водой с мылом или 10% раствором соды.

Инструкция: как правильно пользоваться ареометром

Снять показания можно в автомобиле, но лучше аккумулятор установить в помещении с хорошей вентиляцией на устойчивую горизонтальную поверхность.

Работать с АКБ надо осторожно: беречь от ударов, не переворачивать вверх дном, избегать коротких замыканий. Чтобы проверить плотность электролита в аккумуляторе надо выполнить следующие шаги:

Чтобы проверить плотность электролита в аккумуляторе надо выполнить следующие шаги:

1. Сначала надо собрать прибор.
2. Снять крышки со всех банок аккумулятора.
3. Если в какой-нибудь банке окажется низкий уровень жидкости, то до измерения ее необходимо пополнить дистиллированной водой.
4. Опустить пипетку и набрать столько жидкости в колбу, чтобы поплавок свободно вертикально плавал, не касаясь стенок сосуда. Чем меньше кислотность, тем ниже он опустится.
5. Снять значение по шкале на уровне жидкости. В это время ареометр необходимо держать неподвижно и вертикально.

Принцип работы ареометра

Проверка плотности аккумулятора ареометром производится с помощью погружения поплавка-пикнометра в измеряемое вещество и определения отношения массы жидкости к его объему. Фиксировать показания необходимо после наступления равновесия.

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.

Как пользоваться ареометром

Пользоваться прибором очень легко. Чтобы определить необходимый параметр, поплавок помещают в емкость с раствором. Он должен успокоиться, что даст максимально точный показатель.

В случае работы с опасными жидкостями данная процедура должна происходить по-особенному. Так как от плотности и концентрации кислоты в электролите зависит исправная работа аккумулятора, периодически нужно проводить проверку этих параметров при помощи ареометра (о том, какими способами можно продлить срок службы АКБ, читайте в отдельной статье).

Показатель плотности электролита в аккумуляторах должен быть в пределах 1,22-1,29 гр/см3 (зависит от климата, в котором эксплуатируется автомобиль). Некоторые модели АКБ оснащены смотровым окошком, в котором помещен индикатор заряда. Его показатели:

• красный цвет – уровень электролита упал, требуется восполнить объем (при этом заряда еще может хватать, чтобы стартер смог раскрутить маховик);
• белый цвет – аккумулятор разряжен приблизительно на 50%;
• зеленый цвет – источник питания имеет достаточный заряд.

Эти показатели помогут определить, можно ли использовать источник питания для работы энергоемкого оборудования, например, аудиосистемы (как правильно подключить автомобильный усилитель, описано здесь).

Периодическое обслуживание источника питания поможет определить, нужно долить в него дистиллят или АКБ нуждается в подзарядке. В обслуживаемых аккумуляторах замеры производятся автомобильным ареометром. Вот небольшая инструкция, как им правильно пользоваться.

Пошаговая инструкция проведения измерений

Перед измерением технической жидкости важно убедиться, что ее температура соответствует требованиям для данной процедуры. Производители рекомендуют проводить замеры при температуре в пределах +20 градусов (не окружающей среды, а проверяемой среды)

Плотность одной и той же жидкости изменяется при разных показателях термометра, поэтому для устранения неточностей необходимо придерживаться данной рекомендации.

Для простоты замеров некоторые современные модификации оснащены термометром для определения температуры жидкости. чтобы можно было точно определить, соответствует ли жидкость нужным параметрам, иногда на шкале (или в технической документации прибора) указываются поправка с учетом нестандартной температуры.

Процедура выполняется в следующей последовательности:

1. нужно убедиться, что с момента последней зарядки прошло не менее шести часов;
2. выкручиваются все пробки батареи;
3. поплавок (ареометр) вставляется в большую колбу, сверху надевается груша, а с другой стороны – пробка с зауженным горлышком;
4. прежде чем опустить резиновый наконечник в электролит, полностью сжимается груша;
5. пипетка погружается в жидкость, груша разжимается;
6. объема электролита должно быть столько, чтобы поплавок внутри колбы свободно плавал и не прикасался к стенкам колбы;
7. после считывания показателей электролит плавно возвращается в банку аккумулятора, пробки закручиваются.

Для лучшей сохранности ареометр необходимо вымыть водой. Это предотвратит образование внутри колбы налета, который может повлиять на точность замеров в последующем.

Безопасность при замерах

Технические жидкости в автомобиле нередко токсичны и при длительном контакте с кожей могут ее повредить (особенно в случае с кислотным раствором), поэтому при работе с ними важно придерживаться техники безопасности. Вот что должен помнить каждый автомобилист:

во избежание контакта кислоты с кожей рук, необходимо использовать резиновые перчатки;
в процессе работы аккумулятора вода из него может испаряться (касается обслуживаемых модификаций), поэтому, откручивая пробки, нужно быть аккуратным, чтобы не вдохнуть кислотные пары;
при работе с аккумулятором категорически запрещается курить и использовать любой источник открытого огня;
замеры важно проводить в хорошо проветриваемом помещении;
работа с опасными жидкостями не терпит спешки (из-за невнимательности электролит может попасть на кузов автомобиля и разъесть металл).

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.

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/см 3 .

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.

Что такое удельный вес?

Прежде чем погружать ареометр в интересующую вас жидкую среду, важно понять, что представляет собой предмет измерения, а именно удельный вес. Удельный вес — это измеренная при определенной температуре и давлении плотность жидкости

Если рассматривать пивоварение, то мы обычно измеряем количество растворенных сахаров в сусле или пиве по отношению к воде. Чистая вода имеет удельный вес, равный 1,000 г/см3. Если растворить в ней сахара, то это ведет к увеличению удельного веса раствора

Удельный вес — это измеренная при определенной температуре и давлении плотность жидкости. Если рассматривать пивоварение, то мы обычно измеряем количество растворенных сахаров в сусле или пиве по отношению к воде. Чистая вода имеет удельный вес, равный 1,000 г/см3. Если растворить в ней сахара, то это ведет к увеличению удельного веса раствора.

Пивовары обычно измеряют удельный вес сусла перед задачей дрожжей для получения показателя так называемой начальной экстрактивности сусла

Для пивоваров, которые готовят пиво исключительно из солода и зернопродуктов, важно иметь представление о том, какие гигрометры потребуются для измерения плотности сусла. Гигрометры подразделяются по шкале и для различных сортов пива потребуются приборы с разной градуировкой

Обычно в рецептуре пива отражаются технические характеристики пива, в том числе и начальная экстрактивность сусла, согласно которой и выбирается ареометр с требуемой шкалой деления. Если же данный показатель не отражен в рецепте, то знайте, что сусло для основной части современных сортов пива, для медовухи и сидра характеризуется удельным весом до 1,100 г/см3, а для более классических сортов пива – 1,030-1,070 г/см3.

Когда процесс брожения визуально близится к завершению, то принято вновь измерять удельный вес пива. Производится замер данной характеристики пива два дня подряд в одно и то же время. Если два полученных результата одинаковы, это означает то, что брожение завершилось. Сопоставление начального и конечного удельного веса позволяет пивовару измерить степень сбраживания и определить уровень алкоголя в полученном напитке.

При озвучивании результатов измеренного удельного веса принято произносить 1,030 как «десять-тридцать». Удельный вес также можно интерпретировать в % (Plato) или в градусах Баллинга.

Инструкция по применению

Как пользоваться ареометром для аккумулятора, чтобы верно определять параметры растворов? Следует придерживаться предельно простой последовательности:

1. Сначала собирается готовая конструкция: поплавок помещают в пипетку, с одной стороны надевается груша, а с другой — закрепляется пробка с наконечником.
2. После сжатия груши пипетка погружается в жидкую среду. Давление постепенно уменьшают, добиваясь такого заполнения сосуда пипетки, при котором поплавок свободно сможет плавать в вертикальном положении.
3. Правильно провести считывание значений по шкале в точке соприкосновения с жидкостью.
4. После окончания работ обязательно вымойте всю конструкцию. Это не только продлит срок эксплуатации, но и поможет избегать ошибок при дальнейшем использовании.

Несколько полезных рекомендаций

Чтобы при пользовании прибором сохранять достоверные результаты, следует помнить о некоторых важных нюансах:

Обязательно соблюдать правила техники безопасности, работать в спецодежде и защитных перчатках

Попадая на кожу, кислота станет причиной возникновения ожогов, а обычная одежда станет непригодной для дальнейшей носки.
Поплавок не должен соприкасаться с краями емкости (корпусом), иначе он будет «залипать» и вы получите недостоверные данные.
Проявите особую осторожность при взаимодействии с тосолом. Дело в том, что некоторые производители добавляют в состав опасное вещество — этиленгликоль, который (в отличие от пропиленгликоля) очень ядовит и при длительном контакте с кожей может нанести сильные повреждения.

Знания относительно того, как правильно пользоваться плотномером для электролита, дает возможность самостоятельно следить за уровнем кислотности аккумулятора, что вместе с корректным его обслуживанием может продлить жизнь вашей АКБ как минимум на несколько лет.

Конструкция

Денсиметр — это стеклянный поплавок определенного объема и массы. При погружении в жидкость он опускается на некоторую глубину: чем плотность меньше, тем ниже. Для считывания показаний на ареометре имеется шкала. Проградуирована она в соответствии с плотностью измеряемой жидкости. Так устроен денсиметр в общем случае. Для аккумулятора такой способ не годится. Поплавок можно опустить в банку АКБ, но погрузиться ему помешают свинцовые пластины. Поэтому ареометр плотности электролита устроен несколько иначе. Он находится внутри стеклянной колбы, с одной стороны которой установлен тонкий пластиковый наконечник, с другой — резиновая «груша». С их помощью сосуд заполняется электролитом. Его объем относительно невелик, но учитывая что диаметр колбы маленький, это позволяет денсиметру погружаться на достаточную для измерения плотности глубину.