Ареометр принцип действия: принцип работы. Строение и особенности

Ареометр принцип работы

Ареометр: определение, принцип действия

Ареометры разработаны для определения плотности жидкостей и их удельного веса.

Прибор представляет собой стеклянный поплавок с откалиброванной шкалой и балластом в нижней части.

Принцип работы

Функционирование основано на гидростатическом законе, согласно которому выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости.

Или можно сказать о равенстве объемов погружаемого тела и вытесненной им жидкости. А поскольку разные жидкости имеют отличающиеся плотности, то одно и то же тело сможет погрузиться в них на разную глубину.

По мере погружения происходит уравновешивание, и в момент достижения равновесия ареометр будет свободно плавать.

Виды

На сегодня существует несколько типов данных измерительных устройств:

• Механический ареометр.
• Электронный.

Первый тип представляет собой круглую колбу с поплавком внутри. В цифровых же схема несколько иная. Электронный ареометр являет собой некий щуп с металлическим концом. Вверху имеется цифровой дисплей. Работает такой прибор на обычных батарейках, благодаря датчикам. 

Почему так важно следить за плотностью?

Что такое ареометр, мы уже выяснили.

На первый взгляд может показаться, что этот прибор не нужен.

Но именно он позволяет вовремя заметить низкий уровень плотности и предотвратить серьезные последствия.

Если говорить об антифризе, он может замерзнуть при околоминусовой температуре.

Как известно, охлаждающая жидкость, в которой много воды, расширяется при замерзании. Как следствие, лопаются патрубки и деформируется радиатор. Естественно, продолжать движение на такой машине нельзя.

Если говорить об аккумуляторе, при низкой плотности электролита такая АКБ не способна быстро восстановить заряд.

В результате напряжение батареи всегда ниже нормы – 11,0–11,5 вольт.

При запуске двигателя стартер отнимает еще 2 вольта, что приводит к глубокой разрядке АКБ. Все это существенно сокращает ресурс батареи.

Как работает данный измеритель?

Принцип действия ареометра прост. Все основано на общеизвестном законе Архимеда.

Он выглядит следующим образом: прозрачная колба, на конце которой расположена груша. Внутрь конструкции помещен поплавок.

Рекомендуется приступать к измерению плотности электролита через 2 часа после зарядки АКБ. Каждую банку свинцово-кислотного аккумулятора проверяют отдельно. Нужно набрать столько жидкости, сколько необходимо для поднятия поплавка. Результат отмечается на шкале, которая нанесена на колбу. Норма — в пределах 1,27-1,29 г/см3. Примечательно, что показатели на разных банках могут отличаться. 

Как читать показания ареометра? На шкале отмечаются непосредственно значения, отвечающие погружению до данного деления. Часть отростка плавающего ареометра находится над поверхностью. Значение деления на отростке и означает плотность жидкости, в которую он погружен.

Измерение электролита в аккумуляторе ареометром

Чтобы поддерживать аккумулятор в рабочем состоянии, нужно понимать, как правильно пользоваться ареометром. Обычный автомобильный ареометр, помимо стеклянного сосуда-поплавка, включает в себя «грушу», стеклянную колбу-трубку для взятия пробы и пробку для колбы.

Электролит для проверки набирается в трубку. Для этого надо поместить поплавок в трубку, закрыть пробкой с наконечником с одной стороны и грушей — с другой.

Пипетка погружается в кислоту, и нужное количество набирается при помощи груши.

Поплавок должен свободно плавать, будучи расположенным вертикально.

Там, где шкала соприкасается жидкостью, нужно считать значение.

После использования обязательно промойте весь инструмент, чтобы продлить срок его использования и избежать погрешностей при следующих измерениях.

 

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Ареометр. Виды и устройство. Работа и применение. Отличия

Ареометр – это устройство, применяемое для измерения показателей плотности жидкости, основанное на работе физического закона Архимеда. В большинстве случаев прибор представляет собой обычную стеклянную колбу с нанесенной шкалой, которая герметично закрыта и заполнена внутри металлической дробью для калибровки массы. Трубка более толстая внизу и сужается к верху, благодаря чему напоминает стеклянную бутылку с удлиненным горлышком. Ареометры предназначены для проведения измерения определенной жидкости, поэтому если прибор откалиброван для одного вещества, то не сможет работать с другим.

Как работает ареометр

Принцип работы устройства основывается на гидростатическом физическом законе. Согласно ему, при погружении тела в жидкость, на него действует выталкивающая сила, равная массе той жидкости, которая была вытеснена телом. Различные жидкости имеют разные показатели плотности, поэтому погружаемое в них тело выталкивается с разной силой. В одних веществах оно может утонуть, в то время как в других будет плавать на поверхности.

Принцип работы ареометра заключается в том, что его масса откалибрована под выталкивающую силу определенные жидкости. Благодаря наличию утяжелителя в нижней части, устройство при погружении принимает вертикальное положение, как поплавок на рыбацкой снасти. На боковой поверхности колбы прибора нанесена шкала. Для того чтобы определить какой уровень плотности вещества, нужно посмотреть до какого показателя на шкале достает линия жидкости.

Если установить прибор в вещество, под которое он не откалиброван, то устройство может утонуть, ложиться на бок и плавать на поверхности или держаться вертикально, но давать неправильный показатель плотности. Чтобы снять точные данные при установке ареометра следует подождать, пока он окончательно уравновеситься и не будет колебаться.

Особенности шкалы

Хотя ареометр является очень простым устройством с технологической точки зрения, но с его помощью можно снимать различные показатели с жидкостей. В частности, имеющаяся в стеклянной колбе шкала может быть градуирована различными показателями:

• Плотности жидкости.
• Процент массового содержания примесей.
• Процент концентрации растворенного вещества в основной жидкости.

Разновидности ареометров

Хотя внешне все ареометры практически одинаковые, все же они отличаются в зависимости от того под какое вещество настроены. Данные приборы бывают следующих видов:

• Для нефтепродуктов.
• Лактометры.
• Для электролита.
• Спиртометры.
• Медицинские.
• Сахарометры.
• Солемеры.

Для нефтепродуктов

Ареометр, применяемый для изменения плотности нефтепродуктов, позволяет определить показатели нефти, бензина, дизельного топлива или керосина. Благодаря его использованию можно узнать соответствие горючего заявленным характеристикам и наличие недопустимых примесей, снижающие эффективность горения или способствующих увеличения образования гари.

Лактометр

Применяется для проверки плотности молока. С помощью данного прибора можно определить наличие разбавителей. Лактометр выявляет молоко, в которое была добавлена вода. Также устройство позволяет определить продукт, представляющий собой жидкость с красителем, которую пытаются выдать за натуральное молоко. Большинство лактометров показывают процент жира, но при измерении поддельной или очень некачественной продукции просто ложатся на бок.

Для электролита

Прибор для измерения плотности электролита используется для диагностики аккумуляторов. Он выпускается также и для тестирования параметров различных кислот. С его помощью можно определить, состояние электролита и принять решение о необходимости его замены для возобновления емкости аккумуляторной батареи.

Ареометр для измерения плотности электролита отличается наличием дополнительной внешней колбы с грушей. Поскольку электролит является кислотой, контакт кожи с которой нежелательный, то данный прибор был разработан с учетом требований безопасности. Чтобы снять измерения показателей аккумулятора нужно отвинтить на нем крышки, обеспечив доступ к банкам. После этого с помощью внешней колбы с грушей из него набирается электролит. Находящийся внутри колбы ареометр всплывает. Сквозь прозрачное стекло наружной колбы можно определить уровень плотность электролита.

Конструкция такого ареометра устойчива к воздействию кислотной среды, но все равно после применения его необходимо промыть в чистой воде. Это связано с тем, что сохраненные на поверхности агрессивные вещества могут вызвать ожоги в дальнейшем, если прикоснуться к инструменту. Кроме этого стекающие капли кислоты разъедают металл и прочие материалы, на которые попадают.

Спиртометр

Спиртовой ареометр позволяет определить крепость алкогольного напитка. Данное устройство работает в различном диапазоне. В связи с этим при необходимости воспользоваться подобным прибором, при покупке следует отталкиваться от того, какой именно напиток придется тестировать. Если водку, виски и другие крепкие напитки, то стоит отдать предпочтение устройствам с диапазоном измерения около 40 градусов. Нужно учитывать, что подобный прибор не сможет показать содержание спирта в вине. Для слабоалкогольных напитков нужно применять легкие ареометры, которые прошли специализированную калибровку.

Стоит отметить, что спиртометр стоит сущие копейки, поэтому нашел свое применение не только на промышленном производстве, но и в быту. Обычно он представляет собой простейшую конструкцию в виде стеклянной колбы, низ которой заполнен металлическими шариками. Для того чтобы получить точные данные требуются определенные температурные условия. При остывании или перегреве алкогольной жидкости данные искажаются. Лучше всего проводить измерение при температуре 20 градусов, что является эталонным показателем.

Медицинский

Медицинские ареометры применяются для анализа плотности мочи. Ими пользуются в лабораториях. С помощью данного оборудования можно оценить состояние мочеиспускательной системы, а также качество воды, которая употребляется человеком постоянно. По параметрам плотности удастся сделать предварительное диагностирование наличия каменных образований в почках.

Сахарометр

Сахарометр в первую очередь применяется для анализа вин и фруктовых соков с целью определения концентрации в них сахара. Устройства используются в кулинарии при приготовлении напитков и коктейлей, а также в производстве алкогольной продукции. Зачастую в продаже предлагаются сахарометры в комплекте со спиртометрами. Также в набор может входить термометр для измерения температуры напитка.

Использование сахарометра особенно важно при производстве алкогольных напитков получаемых в результате брожения. Периодическое снятие параметров сахара из сусла позволяет определить момент, когда брожение затухает, или узнать о необходимости добавления новой порции сахара, чтобы продолжить процесс.

Сахарометр нашел применение и в такой отрасли промышленности, как производство фруктового сока, а также садоводстве. С его помощью можно определить степень зрелости фруктов и ягод. Для этого проводится выдавливание небольшого количества сока, после чего измеряется концентрация в нем сахара. На основании получаемых данных принимается решение о целесообразности сбора урожая или о продлении срока его созревания. Ориентироваться в степени зрелости не сложно, поскольку большинство сортов садовых деревьев в описании имеют точные данные об эталонных показателях концентрации сахара в созревших плодах.

Солемер

Солемеры применяются для измерения параметров плотности воды. С их помощью можно определить состояние воды и ее пригодность к употреблению. Подобные приборы используется в рыбных хозяйствах, а также специалистами, которые занимаются содержание морских аквариумных рыб. От параметров плотности зависит здоровье рыбок, поэтому требуется периодическое тестирование воды, что выполняется солемером. Прибор не является панацеей, поскольку кроме плотности существует еще масса параметров, за которыми нужно следить, с помощью другого оборудования или химических тестов.

Часто солемер используется в кулинарии, а также пищевой промышленности. С его помощью осуществляется контроль концентрации соли в маринадах. Особенно это важно при дальнейшем копчении мяса. Наличие солемера позволяет работать с большими объемами жидкостей, когда сложно определить какое количество соли нужно засыпать.

Отличие между однотипными приборами

Покупая данный прибор, следует обратить внимание на уровень погрешности, который указывается производителем. Данный показатель измеряется в процентах. В том случае, если устройство необходимо для выполнения простых задач, которые не требуют предельной точности, то может подойти практически любой прибор даже из самого низкого ценового сегмента. Если же проведение измерений является ответственным мероприятием, то и измерительный прибор должен быть соответствующим.

При необходимости точного измерения следует выбирать устройство с длинной шкалой. Обычно дешевые модели ареометров имеют плотно расписанный градиент, поэтому при снятии параметров измерений сложно визуально определить, какой именно результат получен.

Чтобы получить максимально точные результаты измерения важно использовать устройство правильно. В первую очередь при проведении тестирования нужно набрать жидкость в отдельную емкость с высокой горловиной. Для этого обычно используется широкая прозрачная пробирка или высокий стакан. После этого в эту посуду помещается непосредственно сам ареометр. Нужно следить, чтобы прибор не касался стенок, поскольку это искажает точность измерения.

Похожие темы:

Как пользоваться ареометром | «Промкомплект»

Ареометр представляет собой инструмент для измерения относительной плотности различных жидкостей. Ареометры обычно калибруются и оснащаются одной или несколькими шкалами. Главная задача ареометра – показать удельный вес какого-то растворённого вещества. Относительную плотность раствора показывает место совпадения уровня жидкости с риской на шкале прибора.

 

Выглядит ареометр как градуированная трубка из бесцветного прозрачного стекла в виде цилиндрического стержня и расширенной колбочки на одном конце. В колбе находится ртуть или свинцовая дробь для того, чтобы полая стеклянная трубка сохраняла в рабочей жидкости вертикальное положение, т.е. плавала, как поплавок. Этот прибор находит широкое применение и в быту, и в производстве.

 

Виноделы используют ареометр для проверки количества сахара в виноградном соке, а затем — для определения количества алкоголя, который образовался из сахара. Аквариумисты используют ареометр для измерения плотности солёной воды в своих морских аквариумах. Это жизненно важно для морских рыбок, им требуется строго определенная концентрация соли в воде. Автомобилисты используют ареометры для замера плотности электролита в аккумуляторных батареях. Это важно контролировать, чтобы машина всегда заводилась без проблем, особенно зимой.

 

На производстве в самых разных отраслях ареометры применяются для контроля рабочих жидкостей и качества произведенной продукции, если она представляет собой какие-то растворы.

 

Классификация ареометров

 

Большинство ареометров, бытовых или лабораторных, внешне похожи. Одни предназначены для тестирования различных жидкостей, другие – только определенных. Назначение прибора определяет его калибровку. Классифицируются плотномеры по:

• Веществу, содержание которого в растворе измеряется. К ним относятся спиртометры, солемеры, лактометры, сахарометры и т.д.

• По назначению: общие или специализированные.

• По градуировке, т.е. по тому, какие единицы измерения нанесены на шкалу. плотности или концентрации. Единицы измерения могут быть весовыми или объемными.

• По типу прибора: классический вариант или электронный. К последним относятся плотномеры, рефрактометры и т.д.

 

Электронные приборы, которые имеют шкалу и прозрачную призму, называются рефрактометрами. Их цель — измерять преломление светового луча и по нему определять плотность жидкости. Другая разновидность электронных систем отличается щупом на конце. Цифровой дисплей есть лишь в самых современных и дорогих моделях. А в изделиях попроще есть окуляр, в который рассматривают нарисованную шкалу и определяют результат измерения. Также существуют модели электронных ареометров, имеющие встроенные системы терморегуляции или термокомпенсации.

 

Однако, из-за высокой стоимости электронных приборов, которая доходит до 100-кратной, такие высокотехнологичные приборы используют лишь на больших химических и пищевых заводах. Т.е. в местах, где нужно быстро определять качество жидкостей на конвейере, причем контроль должен быть постоянным.

 

Ареометры разделяются по классу точности. Концентрации веществ определяются в диапазоне от 0,1 до 2%. А шкала плотности идёт с ценой деления от 0, 0005 до 0,02 граммов на сантиметр кубический.

 

Есть специализированные ареометры:

• Алкоголеметр (алкотестер) — для измерения процентного содержания алкоголя в жидкости.

• Лактометр — для определения жирности молока.

• Сахарометр — тестирует концентрацию сахара.

• Аккумуляторный ареометр — замеряет плотность электролита.

• Тестер антифриза — анализирует плотность охлаждающей жидкости.

• Ацидометр — определяет концентрацию кислоты.

• Солемер — измеряет концентрацию соли.

• Уринометр — показывает плотность мочи.

• Баркометр — используется для определения дубильных веществ в растворах для вычинки кож…

 

В специализированных ареометрах применяются специфические шкалы для измерения строго определенных веществ. Самые распространенные из таких шкал:

• API-гравитация повсеместно используется в нефтяной промышленности.

• Шкала Baume используется в промышленной химии и фармакологии.

• Шкала Брикса — в производстве фруктовых соков и сахара.

• Шкала Oechsle — для тестирования виноградного сусла в виноделии.

• Шкала Платона хорошо известна пивоварам.

• Шкала Twaddell применялась в промышленном производстве отбеливателей и красителей…

 

Принцип работы ареометра

 

Все типы ареометров работают на общем физическом законе. Внутри герметично запаянной стеклянной трубки прибора находится шкала. Она расположена таким образом, что уровень жидкости, в которой плавает ареометр, показывает, во сколько раз эта жидкость тяжелее или легче воды. Т.е. прибор показывает удельный вес исследуемой жидкости.

Работа любого ареометра основана на принципе Архимеда, его ещё называют принципом флотации. Согласно данному физическому закону любое твердое вещество, попавшее в жидкость, будет поддерживаться силой, равной массе вытесненной жидкости. Таким образом, в жидкие среды с низкой плотностью ареометры погружаются сильнее. А в жидкости с высокой плотностью — слабо.

 

Как пользоваться ареометром

 

Зная принцип работы ареометра, становится понятно, как пользоваться им в быту или в лаборатории. Прибор для получения нужных показаний нужно опустить в рабочую жидкость. Для этого испытуемую жидкость наливают в цилиндрический сосуд из прозрачного бесцветного стекла. Затем в него аккуратно погружают ареометр, утяжелённой колбочкой вниз, до тех пор, пока он не начнет свободно плавать. Плотность измеряемой жидкости будет равна значению на шкале прибора, которое находится на одном уровне с жидкостью в которую он погружен.

 

Рабочая жидкость должна быть без примесей, а стеклянный сосуд и сам ареометр должны быть чисто вымыты. Чтобы точно снять показания прибора, нужно подождать, когда он успокоится и замрёт на месте. Нужно убедиться, что прибор находится во взвешенном состоянии и не прилип к стенкам сосуда. Только после этого можно считывать показание шкалы, с которым совпадает уровень исследуемой жидкости.

 

Для точного анализа есть несколько советов. Наиболее точен прибор, когда температура рабочего образца составляет 20-30 градусов Цельсия. К каждому прибору прилагается таблица температурных поправок, которые нужно обязательно учитывать для получения точной концентрации искомого вещества. Все стандартные измерения сводятся (пересчитываются) к показателю при 20 градусах Цельсия.

 

В лабораторных условиях используются специальные стеклянные цилиндры. В домашних же условиях нужно позаботиться о том, чтобы столбика рабочей жидкости было достаточно для свободного плавания прибора. Ареометр не должен касаться ни стенок, ни дна сосуда.

 

Никаких трещин и сколов на трубке не допускается. На показание прибора может повлиять наличие газа в рабочей жидкости. Например, углекислый газ от брожения серьёзно искажает показания, поэтому игристые жидкости перед измерением нужно дегазировать.

 

Если Вы еще не знали, как такой лабораторный прибор, как ареометр, может облегчить Вашу жизнь, то на нашем сайте в разделе Ареометры вы можете выбрать и купить ареометр для различных бытовых или лабораторных нужд!

определение, принцип действия, разновидности, применение

Ареометры разработаны для определения плотности жидкостей и их удельного веса. Прибор представляет собой стеклянный поплавок с откалиброванной шкалой и балластом в нижней части.

Принцип работы

Функционирование основано на гидростатическом законе, согласно которому выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости. Или можно сказать о равенстве объемов погружаемого тела и вытесненной им жидкости. А поскольку разные жидкости имеют отличающиеся плотности, то одно и то же тело сможет погрузиться в них на разную глубину.

По мере погружения происходит уравновешивание, и в момент достижения равновесия ареометр будет свободно плавать.

Типы ареометров

По принципу измерений приборы могут быть с постоянной массой или постоянным объемом.

Ареометры постоянного веса называют денсиметрами, а их шкалы градуируют в:

— единицах плотности,

— процентах объемной или массовой концентрации растворенных веществ.

Обычно цена деления шкалы у денсиметров составляет от 0,0005 до 0,02 г/см3, при измерении концентраций — от 0,1 до 2%.

Ареометр-денсиметр представляет собой стеклянный корпус в форме поплавка с балластом и вложенной в узкую часть шкалой плотности или концентрации. Очень удобны модели со встроенным термометром. Замеры проводят по нижнему краю мениска при достижении устойчивого положения через 3-4 минуты.

По своему назначению в соответствии с требованиями ГОСТ 18481-81 они делятся на две группы:

— для измерения плотности жидкостей: общего назначения АОН, для нефтепродуктов АН, АНТ, кислот АК, электролита АЭ (АР), урины АУ, молока и сыворотки АМ,

— для измерения концентрации растворов: спиртомеры АСП, сахаромеры АС, АСТ, клеемеры АКЛ.

В ареометрах постоянного объема на стеклянную или металлическую колбу с тарелкой для гирь нанесена кольцевая метка, до которой должно проводиться погружение. Так как выталкивающая сила в жидкости разной плотности будет различной, то постоянство достигается подбором нагружающих гирек. Зная объем поплавка и вес гирек, можно вычислить плотность жидкости.

В быту наибольшее распространение получили спиртомеры и автомобильные ареометры для определения плотности электролита.

Аккумуляторная батарея для автомобиля представляет собой источник тока, в котором происходят гальванические реакции. В качестве электролита используются растворы кислот и щелочей определенной плотности. Нормативные показатели для разных климатических зон и времени года колеблются от 1,22 до 1,29 г/см3 в интервале температур от 20 до 30 °С.

Снижение плотности на 0,01 г/см3 от нормы свидетельствует о разрядке аккумулятора на 5-6 %. При зарядке она восстанавливается до нормативной. Но в процессе многочисленных перезарядок плотность рабочей жидкости меняется, поэтому нуждается в корректировке. Это проводят, доливая дистиллированную воду или кислоту с промежуточными замерами.

Конструкция ареометра для электролита

Автомобильный вариант прибора включает в себя:

— ареометр-денсиметр,

— стеклянную трубку с наконечником,

— резиновую грушу.

В заливное отверстие батареи погружают наконечник, через который при помощи груши затягивают электролит в стеклянную трубку, пока поплавок-ареометр не всплывет. Причем во время замеров необходимо следить, чтобы ареометр не касался дна и стенок, а колбу нужно держать вертикально.

Еще одной разновидностью ареометра автомобилиста является набор поплавков разной массы, но одинакового объема, помещенных в стеклянный контейнер. На каждом нанесена только одна метка. При заполнении жидкостью часть поплавков утонет, а плавающий поплавок с самым большим показателем показывает реальную плотность жидкости.

Именно плотность и концентрация электролита определяют работоспособность аккумулятора не в меньшей степени, чем электроды. Поэтому их значения необходимо регулярно контролировать.

Ареометр для электролита: назначение, конструкция, применение

Аэрометром называется прибор, применяемый для измерения относительной плотности, удельного веса и концентрации различных жидкостей.
В основе работы ареометра лежит гидростатический закон, который четко указывает, что вес жидкости, вытесненной опущенным в нее телом, равен весу этого тела. Таким образом, сам ареометр, вытесняя часть жидкости, определяет ее удельный вес и плотность.

Принцип работы с ареометром достаточно прост: любая жидкость имеет определенный уровень плотности. От этого уровня напрямую зависит, насколько глубоко тело сможет погрузиться в жидкость. Чем выше плотность жидкости, тем на меньшую глубину погрузится ареометр. Прибор имеет шкалу, благодаря которой легко определять уровень погружения и, следовательно, плотность исследуемой жидкости.

Сферы применения

Ареометры нашли широкое применение в лабораториях и промышленности. На бытовом же уровне наибольшее распространение получили ареометры спиртовые и ареометры автомобильные для электролита, которые помогают определять плотность электролита в щелочных и кислотных аккумуляторах.

Ареометры для электролита нередко включаются в комплектацию частично обслуживаемых автомобильных аккумуляторов, так как и автомобилисты, и производители аккумуляторов по достоинству оценили высокую практичность и удобство данного решения.

Форма и конструкция ареометра для электролита и тосола

Внешне ареометр напоминает известный каждому поплавок, с нанесенной на его верхнюю часть шкалой. Каждое деление этой шкалы может означать разные единицы измерения и различную цену деления. Так, шкала ареометра для электролита определяет плотность в килограммах на метр кубический, а шкала ареометра для тосола позволяет определять температуру жидкости в градусах по Цельсию. При этом многие современные ареометры имеют сразу две шкалы – и для электролита, и для тосола.

Как это работает

Для того чтобы сделать любые измерения простыми и удобными, современные ареометры комплектуются баллоном (выполняющим функцию спринцовки), пипеткой (корпус) и заборником. Ареометр помещается внутрь прозрачного корпуса, на который надеваются баллон и заборник.

Опуская заборник в электролит (либо тосол), необходимо нажать на баллон, который наполнит пипетку. При достаточном наполнении пипетки жидкостью, ареометр сможет плавать внутри. Глубина погружения ареометра в электролит укажет на его плотность согласно показаниям шкалы.

Правила проведения замеров

Для получения максимально точных результатов измерений, необходимо следовать некоторым простым правилам:
— пипетку во время измерений следует держать строго вертикально;
— необходимо следить, чтобы ареометр не касался дна, верхней части пипетки и ее внутренних стенок;
— необходимо использовать только герметично закрытую пипетку.

Несколько советов по выбору ареометра

Чтобы высокое качество приобретенного ареометра и удобство использования можно было гарантировать, он должен отвечать следующим требованиям:
— шкала должна предлагать широкий диапазон показаний;
— точность шкалы должна находиться на самом высоком уровне;
— шкала должна содержать термометр;
— должны присутствовать показатели отказоустойчивости;
— производителем должна предоставляться гарантия.

Именно такие ареометры для электролита купить можно в нашем магазине, «ПраймКемикалсГрупп»: качественные, надежные и удобные в применении. Цена ареометра для электролита доступная. Также у нас большой выбор других лабораторных приборов и лабораторного стекла.

Как измерить крепость браги и вина ареометром, виномером и сахаромером

Ареометр, виномер и сахаромер определяют содержание сахара в жидкости. Очень полезные инструменты в арсенале винокура, пивовара и винодела. Конечно, без них можно обойтись и определять готовность сусла «на вкус». Но, согласитесь, когда ты занимаешься пивоварением или виноделием более-менее серьезно потратить небольшую сумму на покупку полезного инструмента совсем не жалко. К тому же без ареометра невозможно узнать содержание спирта в домашнем вине или пиве.

Ареометр-сахаромер-виномер — это стеклянная герметичная колба. В широкой нижней части находится мелкая металлическая дробь, а в верхней узкой шкала со значениями плотности или концентрации сахара. Принцип действия основан на законе Архимеда, объем вытесненной жидкости равен объему погружаемого тела. В жидкости с разной плотностью инструмент погрузится на разную глубину.

Как ни странно, но ареометр-сахаромер-виномер это практически один инструмент с небольшими отличиями. На них и остановимся.

Ареометр АС-3

Ареометр АС-3

Самый точный из перечисленных выше инструментов. Бывают разного размера. Чем длиннее прибор, тем точнее измерения. Диапазон 0-25% содержания сахара. Цена деления — 0,5%. Обычно этой точности достаточно для определения содержания спирта в напитке.

Сахаромер

Отличается от ареометра размерами. Обычно намного меньше. Соответственно и точность невелика. Диапазон также 0-25%. Цена деления 1%

Виномер

Виномер бытовой

Тот же сахаромер, только имеет 2 шкалы для определения сахаристости сусла и содержания спирта без вычислений. Точность по сравнению с ареометром АС-3 тоже невысока. Диапазон: содержание сахара 0-25% и содержание спирта 0-12%. Цена деления 1%

Как правильно проводить измерения ареометром

Для простоты дальше я буду называть ареометр АС-3, виномер и сахаромер ареометром. Как правильно провести измерения. Для этого понадобится высокий узкий сосуд. Прекрасно подходит стеклянный или пластиковый лабораторный цилиндр.Температура сусла должна быть 20 градусов. Если в жидкости есть остатки углекислого газа ее необходимо энергично перемешать и дать отстояться в течении 10 мин. Посуда и ареометр должны быть чистые и сухие. Налейте в сосуд жидкость не доливая до края 2-3 сантиметра. Аккуратно опустите в жидкость ареометр. Он должен свободно плавать не касаясь дна и стенок сосуда. Когда прибор стабилизируется снимите показания. Ваши глаза должны быть на уровне жидкости, только в этом случае показания будут корректны. После того, как измерения были проведены, ополосните ареометр под проточной водой, вытрите насухо и уберите в футляр для хранения.

Снятие показаний ареометра АС-3

Как пользоваться ареометром

Для чего необходимо знать сахаристость сусла?

1. Для определения начальной плотности сусла. Этот показатель очень важен. Измеряется до внесения дрожжей. Для пива начальная плотность должна быть в пределах 9-18%. Для самых популярных сортов 11-12%. Крепость 4,5-5,5%.
2. Для вина начальная плотность обычно 10-20%, так как винные дрожжи не в состоянии переработать сахаристость более 20%. Повышают крепость вина обычно добавлением сахара в процессе брожения несколькими небольшими партиями. Некоторые штаммы винных дрожжей способны переработать до 30% начального содержания сахара. Эта особенность указана на упаковке.
3. Для браги на обычных хлебопекарных дрожжах начальная сахаристость сусла не должна превышать 20%. Для спиртовых турбо-дрожжей может достигать 30%. Дистиллировать сусло сахаристостью менее 10% — это нерациональное расходование воды и электричества/газа (на мой взгляд)
4. Для определения окончания брожения. Если в течении 2 суток плотность жидкости не изменяется и находится в диапазоне 0-2,5%, значит брожение окончилось. Пиво готово к карбонизации, вино — к осветлению, а брага — к перегонке. Если показания не меняются и выше 2,5%, значит брожение прекратилось, то сусло еще не готово. Необходимо запустить процесс снова.
5. Для определения конечной плотности сусла. Вы сможете определить содержание спирта в напитке по специальной таблице. Как это сделать описано ниже

Как рассчитать содержание спирта в продукте

Содержание спирта в напитке считается как разница между начальным и конечным содержанием сахара. По таблице определяете начальную и конечную крепость. Разница этих двух значений и есть содержание спирта в продукте.

Таблица перевода показаний ареометра АС-3 в крепость

Приведу пример: начальное содержание сахара в винном сусле было 19%, конечное — 1,5%. По таблице находим крепость, соответствующую этим двум значениям. Это 9,7 и 0,5. Значит содержание алкоголя в вине 9,7-0,5 = 9,2%об. В случае, если Вы добавляли сахар в процессе брожения, необходимо снимать показания до внесения партии сахара и сразу после. Разницу между этими показателями добавляете к крепости. Например: начальная плотность сусла была 19%(алкоголь — 9,7%об). Перед внесением партии сахара плотность стала 2%(0,75%об), а после внесения — 15%(7,5%об). Конечная плотность — 1,5%(0,5%об). Считаем содержание спирта в вине (9,7-0,75)+(7,5-0,5) = 15,95%об

Ареометры для нефти (АН, АНТ-1, АНТ-2) – неизменная точность и простота

Для большинства веществ плотность является важнейшим параметром, критерием качества, расчетным значением при перевозке водным или другими видами транспорта. Это касается растительного масла, нефтепродуктов, молока, концентрированных соков. Особенно это важно для нефти, которая тем дороже, чем ниже этот показатель. К тому же, зная точный объем и плотность, всегда можно рассчитать точный вес продукта.

Общая информация

Абсолютная плотность является значением массы данного вещества в единице объема. Относительная – отношение массы определенного объема исследуемого нефтепродукта к такому же объему воды при аналогичных условиях. Плотность и удельный вес связаны через ускорение силы тяжести. Единицами СИ измерения абсолютной значения является кг/м³ (г/см³), относительной – %, удельного веса – Н/м³.

Как большинство физико-химических методов, измерение плотности необходимо проводить с учетом температуры объекта измерения и окружающей среды. Это обусловлено свойством жидкости расширятся при нагревании с уменьшение вязкости и плотности (и наоборот). Поэтому измерение проводят либо при стандартной температуре, или при фактической, но полученные значения пересчитывают на стандартную, в таком виде выдают результат. Это позволяет сделать данные объективными, дает возможность сравнивать полученные значения, как в зимнее, так в летнее время.

С 2004 года, согласно ГОСТ Р 51858 для нефти стандартной температурой считается +15°С (60°F). Выдавая результаты, следует писать используемые показатели, чтобы избежать путаницы.

Плотность нефти

Плотность – важнейший показатель для нефтепродуктов, он является одним из критериев качества. Значение этого показателя для высококачественной нефти меньше, чем низкокачественной. Зависит от глубины залегания – чем ниже исследуемый пласт, тем лучше нефть. Плотность зависит от химического и фракционного состава природного вещества, от температуры, давления, содержания газа, пластовой воды.

Средние значения плотности нефтепродуктов, кг/м³:

• бензин – 730-760;
• дизель – 840-850;
• мазут – 950;
• масла – 880-930;
• керосин – 780-830.

Способы измерения плотности нефти

Для измерения данной величины (для бензина, масла, мазута, нефти или дизельного топлива) используют различное оборудование:

• ареометры;
• гидростатические весы Вестфаля-Мора;
• денсиметры;
• пикнометры;
• автоматические плотномеры.

Одним из самых доступных, точных и простых методов считается измерение плотности при помощи ареометра. Этот метод широко используется в лабораториях, на АЗС, базах хранения.

Ареометр для нефтепродуктов

Ареометр для нефти и производных представляет собой прозрачную стеклянную трубку, герметично запаянную с обеих сторон. Одна часть трубки широкая, в ней находится утяжелитель, обычно это свинцовая дробь. С другой стороны трубка узкая, в ней расположена бумажная полоска с маркировкой или шкала нанесена на само стекло. Маркировка зависит от назначения ареометра, для нефтепродуктов это значение плотности. Для измерения фактических, абсолютных значения используют г/см³, для относительных единиц – %.

Более удобным вариантом являются ареометры с термометром внутри – в нижней части есть тонкая трубка с ртутью или подкрашенным спиртом и температурная шкала. То есть, в процессе измерения показателя плотности, пользователь сразу видит актуальную температуру продукта. Принцип действия прибора основан на законе Архимеда.

Для работы с нефтепродуктами применяют 3 основных вида ареометра:

1. АН. Соответствует ГОСТ 18481. Не измеряет температуру, только плотность. Выдает точные результаты до +80°С.
2. АНТ-1. Измеряет 2 параметра: плотность плюс температуру. Можно использовать при температуре продукта, среды -20 – +45°С. Позволяет узнать точное число для жидкостей с плотностью 650-1070 кг/м³. Более точный, так как цена деления ½ единицы (кг/м³).
3. АНТ-2. Измеряет 2 параметра. Подойдет для работы при температуре от -20°С до +35°С. Можно проверить жидкость в диапазоне 670-1070. Цена деления 1 кг/м³.

Все виды выпускаются с различной шкалой, используемой для конкретного вида нефтепродуктов (5-7 диапазонов для каждого типа ареометра).

Важно! Ареометр должен оставаться с неизменным весом, герметичной колбой. Благодаря поверкам, которые проводятся каждые 4-5 лет, точность прибора остается неизменной. При бережной эксплуатации плотномером можно пользоваться десятки лет.

Выпускают ареометры как отечественные, так зарубежные производители, давая гарантию на свое изделие 2 года от начала использования.

Относительное соотношение показаний ареометра и нефтепродуктов:
Ареометр АНТ-1			Ареометр АНТ-2
Нефтепродукты		Показания ареометра	Нефтепродукты	Показания ареометра
Бензин	72, 76	650 – 710	72 — 90	670-750
	80 – 92, 93	710 – 770
	95 – 98	770 – 830	95 — 98	750 — 830
Дизель		830 – 890		830 — 910
Масло	лето	890 – 950		910 — 990, 990 — 1070
	зима	950 – 1010
Мазут		1010 – 1070

Метод измерения

Для проведения определения плотности необходима емкость с продуктом и ареометр. Вместимость сосуда должна быть такой, чтобы измерительный прибор вошел в него по диаметру и смог погрузиться до верхней метки. Обычно используют мерный цилиндр из светлого стекла, лучше без маркировки, чтобы лучше видеть шкалу на плотномере. Емкость заполняют исследуемой жидкостью, ее, ареометр и посуду либо доводят до определенной температуры, или фиксируют реальную температуру, чтобы в конце произвести перерасчет.

Сухой ареометр опускают в исследуемый нефтепродукт так, чтобы он плавал подобно поплавку. Опускать прибор следует с осторожностью, ведь если плотность низкая, плотномер нырнет быстро и глубоко. Когда ареометр будет свободно плавать, он постепенно остановится. В этот момент следует снять показания со шкалы температуры и плотности. Показания снимают по нижнему мениску, когда глаза будут на уровне жидкости.

Особенности использования, хранения ареометра

Стеклянный прибор следует эксплуатировать, хранить или транспортировать, строго в вертикальном положении. Для удобства ареометры помещают в индивидуальные пластиковые или деревянные контейнеры. Лаборатории предпочитают купить наборы ареометров для нефти, чтобы иметь возможность проверить самый широкий диапазон значений. Такие комплекты хранятся в деревянном или пластиковом корпусе-чемоданчике. Внутри расположен защитный материал (поролон, пенопласт, ткань) плюс фиксаторы для каждого ареометра.

Температура проведения испытания важна, но пользоваться ареометрами АН, АНТ-1 и АНТ-2 можно в любое время года, ведь их диапазон от -20 до +35°С (до +80°С).

Важно! Малейшие трещины или повреждения столбца термометра, шкалы плотности или цельности грузика, приведут к погрешности или разрушению ареометра.

Ареометры АН, АНТ-1 и АНТ-2 используются для измерения плотности нефти и нефтепродуктов.
Наименование	Диапазон измерения плотности, кг/м³	Температурный диапазон t, °C	Цена деления t, °С	Длина, мм
Ареометр АН	650–680, 680–710, 710–740, 740–770, 770–800, 800–830, 830–860, 860–890, 890–920, 920–950, 950–980, 980–1010, 1010–1040, 1040–1070	–	0,5	300
Ареометр АНТ-1	650–710, 710–770, 770–830, 830–890, 890–950, 950–1010, 1010–1070	-20…+45	0,5	500
Ареометр АНТ-2	670–750, 750–830, 830–910, 910–990 990–1070	-20…+35	1	300

Купить ареометры для нефти и нефтепродуктов

У нас вы можете приобрести ареометры для нефти отечественного производства, выпущенные в соответствии с ГОСТ.

Ареометр | измерительный прибор | Britannica

Ареометр , устройство для измерения некоторых характеристик жидкости, таких как ее плотность (вес на единицу объема) или удельный вес (вес на единицу объема по сравнению с водой). Устройство состоит по существу из утяжеленной, герметичной стеклянной колбы с длинным горлышком, которая погружается в измеряемую жидкость; глубина плавучести указывает на плотность жидкости, а горловина может быть откалибрована для считывания плотности, удельного веса или некоторых других связанных характеристик.

ареометр ареометр используется для измерения удельного веса вина. © BW Folsom / Shutterstock.com

Британская викторина

Гаджеты и технологии: факт или вымысел?

Для изготовления мобильного телефона требуется очень мало ресурсов.

На практике плавающая стеклянная колба обычно вставляется в цилиндрическую стеклянную трубку, снабженную резиновым шариком на верхнем конце для всасывания жидкости в трубку.Глубина погружения лампы калибруется для считывания желаемой характеристики. Типичным прибором является ареометр аккумуляторной батареи, с помощью которого можно измерить удельный вес аккумуляторной жидкости и определить состояние батареи. Другой прибор — ареометр для радиатора, в котором поплавок калибруется по температуре замерзания раствора радиатора. Другие могут быть откалиброваны с точки зрения «пробы» спиртового раствора или с точки зрения процентного содержания сахара в растворе сахара.

Ареометр Боме, названный в честь французского химика Антуана Боме, откалиброван для измерения удельного веса на равномерно распределенных шкалах; одна шкала предназначена для жидкостей тяжелее воды, а другая — для жидкостей легче воды.

.

Механика жидкостей | физика | Британника

Механика жидкостей , наука, изучающая реакцию жидкостей на действующие на них силы. Это раздел классической физики, имеющий большое значение в гидравлической и авиационной технике, химической инженерии, метеорологии и зоологии.

Британская викторина

Викторина «Все о физике»

Какая единица измерения для циклов в секунду?

Самая известная жидкость — это, конечно, вода, и энциклопедия 19-го века, вероятно, рассматривала бы этот предмет под отдельными заголовками: гидростатика, наука о воде в состоянии покоя и гидродинамика, наука о воде в движении.Архимед основал гидростатику примерно в 250 г. до н. Э., Когда, согласно легенде, он выпрыгнул из ванны и побежал обнаженным по улицам Сиракуз с криком «Эврика!»; С тех пор он не претерпел значительных изменений. С другой стороны, основы гидродинамики были заложены только в 18 веке, когда математики, такие как Леонард Эйлер и Даниэль Бернулли, начали исследовать последствия для практически непрерывной среды, такой как вода, динамических принципов, которые Ньютон сформулировал для систем. состоит из дискретных частиц.Их работа была продолжена в 19 веке несколькими математиками и физиками первого ранга, в частности Г.Г. Стокса и Уильяма Томсона. К концу столетия были найдены объяснения множеству интригующих явлений, связанных с потоком воды через трубы и отверстия, волнами, которые корабли, движущиеся через воду, оставляют после себя, каплями дождя на оконных стеклах и т. Д. Однако до сих пор не было надлежащего понимания таких фундаментальных проблем, как проблема протекания воды мимо фиксированного препятствия и приложения к нему силы сопротивления; теория потенциального потока, которая так хорошо работала в других контекстах, дала результаты, которые при относительно высоких скоростях потока сильно расходились с экспериментом.Эта проблема не понималась должным образом до 1904 года, когда немецкий физик Людвиг Прандтль представил концепцию пограничного слоя (см. Ниже «Гидродинамика: пограничные слои и разделение»). Карьера Прандтля продолжилась в период, когда был разработан первый пилотируемый самолет. С того времени поток воздуха представляет такой же интерес для физиков и инженеров, как поток воды, и, как следствие, гидродинамика стала гидродинамикой. Термин «механика жидкости», используемый здесь, охватывает как гидродинамику, так и предмет, который все еще обычно называют гидростатикой.

Еще один представитель 20-го века, заслуживающий упоминания, помимо Прандтля, — это Джеффри Тейлор из Англии. Тейлор оставался классическим физиком, в то время как большинство его современников обращали свое внимание на проблемы атомной структуры и квантовой механики, и он сделал несколько неожиданных и важных открытий в области механики жидкости. Богатство механики жидкости во многом объясняется нелинейным членом основного уравнения движения жидкостей — i.е., , который включает в себя двойную скорость жидкости. Для систем, описываемых нелинейными уравнениями, характерно то, что при определенных условиях они становятся нестабильными и начинают вести себя таким образом, который на первый взгляд кажется полностью хаотическим. В случае жидкостей хаотическое поведение очень распространено и называется турбулентностью. Математики начали распознавать закономерности в хаосе, которые можно плодотворно анализировать, и это развитие предполагает, что механика жидкостей останется областью активных исследований и в 21 веке.(Обсуждение концепции хаоса см. В разделе «Физическая наука, принципы».)

Механика жидкости — это предмет с почти бесконечными разветвлениями, и последующее описание обязательно является неполным. Потребуются некоторые знания основных свойств жидкостей; обзор наиболее подходящих свойств представлен в следующем разделе. Для получения дополнительной информации см. Термодинамика и жидкость.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Основные свойства жидкостей

Жидкости не являются строго непрерывными средами, как предполагали все последователи Эйлера и Бернулли, поскольку они состоят из дискретных молекул.Однако молекулы настолько малы, и, за исключением газов с очень низким давлением, количество молекул на миллилитр настолько велико, что их не нужно рассматривать как отдельные объекты. Есть несколько жидкостей, известных как жидкие кристаллы, в которых молекулы упакованы вместе таким образом, что свойства среды становятся локально анизотропными, но подавляющее большинство жидкостей (включая воздух и воду) изотропны. В механике жидкости состояние изотропной жидкости может быть полностью описано путем определения ее средней массы на единицу объема или плотности (ρ), ее температуры ( T ) и скорости ( v ) в каждой точке пространства. , и то, какова связь между этими макроскопическими свойствами и положениями и скоростями отдельных молекул, не имеет прямого значения.

Пожалуй, нужно сказать несколько слов о разнице между газами и жидкостями, хотя разницу легче уловить, чем описать. В газах молекулы находятся достаточно далеко друг от друга, чтобы двигаться почти независимо друг от друга, а газы имеют тенденцию расширяться, чтобы заполнить любой доступный им объем. В жидкостях молекулы более или менее контактируют, и силы притяжения на коротком расстоянии между ними заставляют их сцепляться; молекулы движутся слишком быстро, чтобы образовать упорядоченные массивы, характерные для твердых тел, но не настолько быстро, чтобы разлетаться.Таким образом, образцы жидкости могут существовать в виде капель или струй со свободными поверхностями, или они могут находиться в лабораторных стаканах, ограниченных только силой тяжести, в отличие от образцов газа. Такие образцы могут со временем испаряться, поскольку молекулы одна за другой набирают достаточную скорость, чтобы ускользнуть через свободную поверхность и не заменяются. Однако время жизни жидких капель и струй обычно достаточно велико, чтобы не учитывать испарение.

Существует два вида напряжений, которые могут существовать в любой твердой или жидкой среде, и разницу между ними можно проиллюстрировать на примере кирпича, удерживаемого двумя руками.Если держатель сдвигает руки друг к другу, он оказывает давление на кирпич; если он перемещает одну руку к своему телу, а другую — от него, то он создает так называемое напряжение сдвига. Твердое вещество, такое как кирпич, может выдерживать нагрузки обоих типов, но жидкости, по определению, поддаются сдвиговым напряжениям, независимо от того, насколько малы эти напряжения. Они делают это со скоростью, определяемой вязкостью жидкости. Это свойство, о котором подробнее будет сказано позже, является мерой трения, которое возникает, когда соседние слои жидкости скользят друг по другу.Отсюда следует, что касательные напряжения всюду равны нулю в жидкости в покое и в равновесии, и из этого следует, что давление (то есть сила на единицу площади), действующее перпендикулярно всем плоскостям в жидкости, одинаково независимо от их ориентации. (Закон Паскаля). Для изотропной жидкости в состоянии равновесия существует только одно значение местного давления ( p ), соответствующее заявленным значениям для ρ и T . Эти три величины связаны вместе так называемым уравнением состояния жидкости.

Для газов при низких давлениях уравнение состояния простое и хорошо известное. Здесь R — универсальная газовая постоянная (8,3 джоулей на градус Цельсия на моль), а M — молярная масса или средняя молярная масса, если газ представляет собой смесь; для воздуха соответствующее среднее значение составляет около 29 × 10 ⁻³ килограмм на моль. Для других жидкостей знание уравнения состояния часто является неполным. Однако, за исключением очень экстремальных условий, все, что нужно знать, это то, как изменяется плотность, когда давление изменяется на небольшую величину, и это описывается сжимаемостью жидкости — либо изотермической сжимаемостью, β _T , или адиабатическая сжимаемость, β _S , в зависимости от обстоятельств.Когда элемент жидкости сжимается, работа, выполняемая над ним, имеет тенденцию нагревать его. Если тепло успевает уйти в окружающую среду, а температура жидкости остается практически неизменной, тогда β _T является соответствующей величиной. Если тепло практически не уходит, как это обычно бывает в случае проблем с потоком, потому что теплопроводность большинства текучих сред низкая, тогда поток называют адиабатическим, и вместо него требуется _S .( S относится к энтропии, которая остается постоянной в адиабатическом процессе при условии, что он протекает достаточно медленно, чтобы его можно было рассматривать как «обратимый» в термодинамическом смысле.) Для газов, которые подчиняются уравнению (118), очевидно, что p и ρ пропорциональны друг другу в изотермическом процессе, а

. В обратимых адиабатических процессах для таких газов, однако, температура повышается при сжатии со скоростью, такой, что и где γ составляет около 1,4 для воздуха и принимает аналогичные значения для других обычных газы.Для жидкостей соотношение изотермической и адиабатической сжимаемостей намного ближе к единице. Для жидкостей, однако, обе сжимаемости обычно намного меньше, чем p ^-1 , и упрощающее предположение о том, что они равны нулю, часто оправдано.

Коэффициент γ — это не только отношение между двумя сжимаемостями; это также соотношение между двумя основными теплоемками. Молярная теплоемкость — это количество тепла, необходимое для повышения температуры одного моля на один градус.Это больше, если веществу дать возможность расширяться при нагревании и, следовательно, выполнять работу, чем если бы его объем был фиксированным. Основные молярные удельные теплоты, C _P и C _V , относятся к нагреванию при постоянном давлении и постоянном объеме, соответственно, и

для воздуха, C _P составляет около 3,5 R .

Твердые тела можно растягивать без разрушения, а жидкости, но не газы, тоже могут выдерживать растяжение.Таким образом, если давление в образце очень чистой воды постоянно снижается, пузырьки в конечном итоге появятся, но они могут не появиться до тех пор, пока давление не станет отрицательным и не станет значительно ниже -10 ⁷ ньютон на квадратный метр; это в 100 раз больше по величине, чем (положительное) давление, оказываемое атмосферой Земли. Вода обязана своей высокой идеальной силой тому факту, что разрыв включает разрыв связей притяжения между молекулами по обе стороны от плоскости, на которой происходит разрыв; необходимо работать, чтобы разорвать эти ссылки.Однако его сила резко снижается из-за чего-либо, что обеспечивает ядро, в котором может начаться процесс, известный как кавитация (образование полостей, заполненных паром или газом), и жидкость, содержащая взвешенные частицы пыли или растворенные газы, склонна к кавитации довольно легко. .

Работа также должна выполняться, если свободная капля жидкости сферической формы должна быть вытянутой в длинный тонкий цилиндр или деформирована иным способом, увеличивающим площадь ее поверхности. Здесь снова необходима работа, чтобы разорвать межмолекулярные связи.Поверхность жидкости фактически ведет себя так, как если бы она была эластичной мембраной при растяжении, за исключением того, что напряжение, создаваемое эластичной мембраной, увеличивается, когда мембрана растягивается таким образом, как натяжение, оказываемое поверхностью жидкости. Поверхностное натяжение — это то, что заставляет жидкости подниматься по капиллярным трубкам, что поддерживает висящие капли жидкости, что ограничивает образование ряби на поверхности жидкости и так далее.

.

Ареометр цифровой электронный

Измеритель концентрации в ванне, монитор, контроллер Измеритель / монитор плотности / удельного веса жидкости Gardco — Сенсорный блок из ХПВХ (хлорированный поливинилхлорид, обладающий высокой устойчивостью к едким химическим веществам (включая кислоты) и высоких температур — единственный в своем роде на рынке, который дает измерение и отсчет плотности жидкости. Дополнительная плата аналогового вывода 4–20 мА обеспечивает выходной сигнал 4–20 мА (через клеммы на задней стороне блока счетчика), который инженеры-технологи могут использовать для связи со своими контроллерами. С помощью этого выходного сигнала инженеры могут включать и выключать клапаны, чтобы поддерживать заданную плотность процесса. Выходной сигнал 4-20 мА может измерять, записывать, отслеживать и контролировать процессы. Этот выходной сигнал доступен 24/7, что делает этот ареометр таким ценным и уникальным на рынке технологических процессов. В отличие от обычных настольных или ручных ареометров, которые являются статическими, пассивными устройствами, эти электронные ареометры представляют собой очень сложные инструменты, которые позволяют осуществлять дистанционный (до 500 футов) удобный автоматический мониторинг и / или контроль плотности жидкости / удельный вес во время смешивания или смешивания — устройство для экономии времени и средств. Характеристики Измеряет плотность в сгу (1 сгу = 1 г / см3) в общем диапазоне.400 sgu (например, 0,900 1 1,30 sgu, или 0,800 — 1.200 sgu, или 1,000 — 1,400 sgu, и т. Д.) С точностью ± 0,005 sgu. Может работать на месте в процессе управления процессом для контроля и записи плотности жидкости во время типичный процесс смешивания или смешивания химических веществ, нефти, электрополировки, пассивации, флюса контроль плотности или производство продуктов питания и напитков. Как часть системы управления, его можно использовать для контроля смеси для достижения целевой плотности Может использоваться для определения концентрации смеси (по объему или массе) смеси Может использоваться в качестве датчика в резервуарах для хранения для определения глубины границы раздела двух несмешивающихся жидкости, такие как масло и вода Может использоваться в лаборатории для контроля и записи плотности жидкости во время контролируемого процесса. работа цикла температуры или давления Удаленное считывание на любом желаемом расстоянии от датчика, стандартный кабель длиной 10 футов Неизменный к давлению — может контролировать плотность на любой глубине в колодце или резервуаре Диапазон рабочих температур от -40 ° F до 200 ° F Меры в жидкостях или суспензиях Легко разбирается для очистки Общий вес 5 фунтов Вход 120/220 В Приложения Пассивация Гальваническое покрытие Очистка и обработка металлов Управление сточными водами Смешивание и смешивание жидкостей Контроль и мониторинг всех процессов плотности жидкости Принцип работы Погружная головка зонда содержит пружинно-поплавковую систему с математическими характеристиками.Когда головка погружается в жидкость вертикально, поплавок движется вертикально и положение поплавка контролирует положение постоянного магнита, смещение которого определяется концентрическим массивом эффекта Холла датчики линейных перемещений. Выходные сигналы датчиков смешиваются в специальной электронике. модуль, который обеспечивает одно выходное напряжение, величина которого является прямой линейной мерой количество, которое необходимо измерить. Цены .2 Номер позиции Товар Цены ** Пожалуйста, укажите перед заказом: 1. Рабочий диапазон плотности в СГУ (единицы удельного веса) 2.Химические характеристики жидкости (кислота или водная основа) 3. Вязкость жидкости по сравнению с водой или краской 4. Общая длина кабеля из ПВХ в футах (стандартно 10 футов) — (опциональный тефлоновый кабель) 5. Какая единица измерения предпочтительна (цифровое считывание плотности жидкости в предпочтительных для пользователя технических единицах, например sgu, Baume, Brix,% спирта) WG- 2 CPVC Погружная головка зонда и электронный модуль с панельным измерителем, 120 В перем. Тока, кабель ПВХ 10 футов 4 216 долл. США.00 WG- CPVC Только погружная головка зонда, работает от 5 В постоянного тока и обеспечивает линейное напряжение 0-5 В постоянного тока. мощность пропорциональна плотности жидкости, с кабелем из ПВХ 10 футов 2 179,00 WG-9033A Дополнительная плата аналогового вывода (4-20 ма) 483.00 WG-9041XX Плата за дополнительный фут кабеля зонда из ПВХ 8.00 / фут WG-9041 / TEF Тефлоновый кабель на фут, добавляемый за дополнительную плату (минимум 10 футов, приобретается вместе с прибором) 34.00 / фут Специальные гидрометры могут быть изготовлены для конкретных применений — цены уточняйте по телефону.

.

Пошаговое руководство по работе с ODME и принципу его работы

Некоторое время назад я написал небольшой пост об ODME, но он будет более подробным. Все больше и больше компаний уделяют внимание сохранению окружающей среды. Нефтяная компания не стремится сотрудничать с компаниями, которые не принимают во внимание экологические аспекты в своей повседневной работе.

Пока что в настоящее время недостаточно просто выполнять требования закона. Все хотят, чтобы мы выходили за рамки требований законодательства.

ODME — одно из устройств, обеспечивающих соблюдение экологических требований на борту судов.

Но по-прежнему задерживаются из-за несоблюдения ODME. Иногда это несоблюдение является преднамеренным, но во многих случаях непреднамеренным. Компания должна сосредоточиться на развитии культуры безопасности, которая поможет предотвратить умышленное несоблюдение требований.

Но доскональное знание оборудования, такого как ODME, — единственный способ избежать непреднамеренного несоблюдения требований. Это руководство может помочь нам лучше узнать ODME, узнав о нем больше.

Для чего нужен ODME?

Что ж, если вы это читаете, то, скорее всего, знаете, для чего нужен ODME. Но давайте все же спросим об этом. Зачем нам ODME? Разве мы не можем просто запретить выбрасывать масляную смесь за борт и высаживать ее баржей.

Мы заботимся об окружающей среде, но есть предприятия, которые нужно поддерживать. Судовладельцы будут утверждать, что им следует разрешить сбрасывать водную часть нефтесодержащей смеси в море?

ODME обеспечивает баланс между «не выбрасывать нефть в море» и «снижением эксплуатационных расходов» для судовладельцев.

Но иногда мы забываем, что цель ODME — удалить воду из помоев, а не столько нефти, сколько разрешено.

Как это делает ODME?

В общих чертах ODME управляет работой этих двух клапанов, показанных на диаграмме ниже.

Эти два клапана никогда не будут открываться или закрываться вместе. Если один открыт, другой будет в закрытом положении.

Нам известно, что правило 34 Приложения I к Marpol перечисляет условия, при которых нефтесодержащие смеси могут сбрасываться в море.

Когда условия номер 4 и 5 удовлетворены, ODME откроет забортный клапан, чтобы разрешить сброс нефтяной воды. Когда мы превышаем любое из этих двух условий, ODME закроет забортный клапан и откроет отстойный клапан.

Теперь для выполнения этой задачи ODME необходимо измерить

• Мгновенная скорость сброса для обеспечения того, чтобы она не превышала 30 л / нм
• Общее количество выгружено, чтобы гарантировать, что оно не превышает требуемого

Итак, давайте посмотрим, какие компоненты помогают ODME измерять эти вещи.

Какие все компоненты делают ODME

Если вы помните, формула для мгновенной скорости разряда равна

.

Теперь, если ODME необходимо измерить IRD, ему обязательно потребуются значения содержания масла в PPM и скорости потока. Скорость соединения обычно указывается либо из журнала, либо из GPS.

Все эти значения передаются в вычислительный блок ODME. Вычислительный блок выполняет все математические вычисления для получения требуемых значений. В большинстве случаев вы найдете вычислительный блок в диспетчерской.Теперь посмотрим, как и откуда вычислительный блок получает эти значения

Расход

Вычислительный блок

ODME получает расход от расходомера. Небольшая пробоотборная линия идет от основной линии, проходит через расходомер и возвращается к основной линии. Расходомер рассчитывает расход в м3 / час и передает это значение в вычислительный блок через сигнальный кабель.

Измерение PPM

Измерительная ячейка — это компонент, который измеряет количество масла (в миллионных долях) в воде.Измерительная ячейка находится в шкафу под названием «Блок анализа». В большинстве случаев вы найдете «Блок анализа» в бювете.

Принцип измерения основан на том факте, что разные жидкости имеют разные характеристики светорассеяния. Основываясь на диаграмме светорассеяния масла, измерительная ячейка определяет содержание масла.

Проба воды пропускается через трубку из кварцевого стекла. А содержание масла определяется путем последовательного пропускания этой пробы воды в разные детекторы.

Но для измерения PPM в пробе воды проба сбросной воды должна пройти через измерительную ячейку. Эту работу выполняет пробоотборный насос.

Насос для отбора проб отбирает пробу из нагнетательной линии перед выпускными клапанами. Этот образец отправляется в измерительную ячейку (в блоке анализа) для измерения содержания масла, а затем отправляется обратно в ту же линию нагнетания.

Важно, чтобы насос для отбора проб не работал всухую или с избыточным давлением нагнетания. Чтобы избежать этой ситуации, внутри анализатора установлен датчик давления.Этот датчик давления измеряет давление на входе и выходе насоса для отбора проб.

Измерительная ячейка всегда должна получать непрерывный поток пробы, чтобы анализировать самую свежую пробу. Датчик давления также исключает возможность работы ODME при закрытых пробоотборных клапанах.

Измерительную ячейку необходимо регулярно чистить во время работы. Это сделано во избежание отложения масляных следов вокруг измерительной ячейки, которые могут давать неверные показания. Для очистки измерительной ячейки ODME выполняет цикл очистки с заранее заданным интервалом во время работы.Цикл очистки включает промывание ячейки пресной водой.

Линия очистки и линии отбора проб в измерительные ячейки разделены пневматическими клапанами. Таким образом, при запуске цикла очистки происходит следующее:

• Пневматический клапан линии пресной воды в измерительную ячейку открывается
• Пневматический клапан линии отбора пробы в измерительную ячейку закрывается
• Если ODME имеет приспособление для впрыска моющего средства, необходимое количество моющего средства будет впрыснуто во время цикла очистки

Нам необходимо убедиться, что резервуары для моющего средства не пустые, и мы используем только моющее средство, рекомендованное производителем.

Итак, есть три дополнительные строки, которые вы найдете в блоке анализа для цикла очистки.

• Линия пресной воды для очистки измерительной ячейки
• Воздуховод для работы пневмоклапанов
• Линия чистящего раствора для лучшей очистки измерительной ячейки

Блок анализа отправляет значения данных, такие как давление и содержание масла, в вычислительный блок в CCR. В зависимости от марки блок анализа отправляет эти значения либо непосредственно в вычислительный блок, либо через блок преобразования.

Если установлен преобразователь, он может выполнять дополнительные задачи, например, контролировать цикл очистки.

Вычислительный блок вычисляет IRD на основе всех этих значений, введенных в него. Если IRD меньше 30 л / миля, он дает команду блоку электромагнитного клапана открыть забортный клапан и закрыть обратный клапан рециркуляции. Когда IRD становится больше 30 л / миля, он закрывает забортный клапан.

Вычислительный блок также вычисляет количество фактической нефти, сброшенной в море.Требование состоит в том, что мы не можем выгружать более 1/30000 от общего количества перевозимого груза. Прежде чем мы запустим ODME, нам нужно вычислить и передать это максимально допустимое значение в ODME. Об этом мы поговорим позже в этом посте.

Но, как видите, постепенно мы создали базовую линейную диаграмму ODME. Теперь, если вы можете извлечь линейную диаграмму ODME на своем судне, проверьте, можете ли вы относиться к ней. Я наугад взял линейную диаграмму одного из производителей, чтобы посмотреть, сможем ли мы идентифицировать части и линию ODME? Я мог бы, вы также можете идентифицировать себя на изображении ниже?

Если бы вы могли, очень хорошо.Но если вам все еще нужны ответы, вот они на изображении ниже

Теперь, когда мы ясно понимаем, из чего состоит ODME и какие компоненты ODME, давайте посмотрим, как старший офицер должен управлять ODME.

Работа ODME

Как мы знаем, ODME требуется согласно Приложению I Marpol, которое касается аспектов загрязнения, связанных с нефтяными грузами. Теперь за 10 шагов давайте посмотрим, как нам следует использовать ODME.

Предположим, мы находимся на танкере-продукте дедвейтом 45000 тонн, который только что выгружал нефтеналивной груз объемом 29000 тонн (30000 м3 при 15 ° C).Этот танкер должен очистить эти танки, в которых находился общий нефтяной груз в 29000 тонн. Как продолжить очистку и слив помои с помощью ODME?

Шаг 1: Установите общее количество масла в ODME

Marpol установила предел общего количества масла, которое мы можем слить в промывочную воду. Этот лимит составляет 1/30000 от общего количества перевозимого груза. Итак, в нашем примере с танкером-продуктовозом рассчитаем

Всего грузов, перевезенных в очищаемых танках: 30000 м3 при 15 ° C

Общее количество сливаемого масла из мойки = 1 м3 (1000 литров)

Установите общий предел масла в 1000 литров в ODME.Продемонстрируем это в ODME make Rivertrace engineering.

Чтобы установить общий предел масла, перейдите к разделу «Распределение масла» в разделе «Выбор режима», нажав кнопку ввода (центральная).

В разделе «Настройка сброса масла» перейдите к «пределу срабатывания сигнализации» и нажмите «Ввод».

Установите новое значение с помощью стрелок вверх и вниз и нажмите ввод.

Он попросит подтвердить, что мы и сделаем, и теперь мы установили максимальный предел слива масла.

2. Разрешить не менее 36 часов для осаждения

Мы будем мыть цистерны и собирать отстой в отстойную цистерну. Но прежде чем мы сможем откачивать нефтесодержащую воду через ODME, нам нужно дать время отстоя как минимум 36 часов. Это время отстаивания обеспечивает полное отделение масла от воды.

Мы можем возразить, что если наш расход ограничен 30 л / мор. Мили, то какая разница со временем установления? Но факт в том, что даже когда мы можем использовать ODME для сброса нефтесодержащей воды, мы должны обеспечить минимальное содержание масла в воде.

3) Проверьте все остальные условия в Приложении I Marpol, Reg 34

Мы должны убедиться, что другие условия, связанные с движением судна, минимальной скоростью и удаленностью от ближайшего берега, соответствуют требованиям.

4) Подготовить ODME к работе

После того, как мы будем удовлетворены всеми условиями, мы можем подготовиться к началу сброса шламов за борт.

Мы уже обсуждали, какие компоненты присутствуют в ODME и каковы их функции. Итак, мы знаем, что нам нужно сделать, чтобы настроить ODME для работы.Конечно, на разных судах все может немного отличаться, но большинство вещей будет общим. Мы должны проверить и найти каждый элемент, упомянутый в руководстве. Вот краткое изложение некоторых общих элементов, которые необходимо проверить перед работой ODME

.

• Проверить, открыты ли впускной и выпускной клапаны расходомера
• Проверить, есть ли подача пресной воды и все ли клапаны открыты
• Проверить, открыты ли впускной и выпускной клапаны пробоотборной линии
• Проверить, есть ли подача воздуха для пневматических клапанов.
• Проверить наличие чистящего раствора в емкости
• Проверить, есть ли питание для преобразователя
• Проверьте и проверните рукой вал пробоотборного насоса, чтобы убедиться, что он движется свободно

Также проверьте и убедитесь, что все значения указаны в автоматическом, а не в ручном режиме. Эти значения для проверки относятся к расходу, скорости и частям в минуту.

5) Запустить грузовой насос в режиме рециркуляции

После того, как мы настроили ODME, мы можем запустить насос отстойного резервуара, содержащего нефтесодержащую воду, в режиме рециркуляции.Теперь, даже когда он работает в режиме рециркуляции и забортный клапан закрыт, на некоторых устройствах вы можете проверить IRD на экране CCR ODME. Если вы видите какие-то странные клапаны, например высокое содержание PPM масла в пробе, остановите насос и

• либо запустить цикл очистки вручную, если эта функция присутствует в ODME
• или Очистите измерительную ячейку вручную с помощью инструмента производителя, как описано в руководстве ODME

6) Пуск за борт

После того, как все вышеперечисленные шаги выполнены и проверены, мы можем запустить ODME, чтобы начать сброс за борт.

7) Монитор во время всей операции сброса за борт

Теперь, если все в порядке, внимательно следите за

Сбрасываемая вода не оставляет видимого блеска на поверхности моря. Помните, что вам не нужен фонарик, чтобы увидеть это. Выполнять сброс за борт необходимо только в светлое время суток.

Проверяйте и отслеживайте значения масла в воде (PPM) и IRD. Если IRD близок к 30 л / миля, вы не хотите, чтобы он пересек 30 л / миля и остановил операцию.В этом случае вы можете уменьшить скорость насоса, чтобы уменьшить расход. При уменьшении расхода уменьшается и IRD.

Контролируйте уровень поверхности раздела масло-вода с помощью ленты MMC или UTI. Это важно, потому что мы серьезно относимся к окружающей среде. Мы хотим остановить выброс за борт за несколько сантиметров до того, как мы достигнем поверхности масла. Это показывает нашу серьезность к сохранению окружающей среды. Также видно, что наша цель заключалась не в том, чтобы слить столько нефти, сколько мы можем, а в том, чтобы слить как можно больше чистой воды.

Более того, мы не хотим портить нашу систему ODME, позволяя маслу проникать в систему.

8) Остановить сброс за борт

ODME остановится автоматически, когда IRD превысит 30 л / м.миль или если мы превысим предел общего сброса масла. Но мы должны быть готовы остановить ODME и вручную. Мы должны остановить сброс за борт вручную, если произойдет одно из следующих событий

• Мы достигли уровня интерфейса
• Быстрое увеличение PPM.Мы можем продолжить, если уверены, что граница раздела нефть-вода еще очень далеко.
• Мы видим масляный блеск на поверхности моря

9) Не запускайте ODME несколько раз

Если ODME останавливается автоматически из-за того, что IRD превышает 30L / NM, мы не должны запускать ODME снова. Некоторые люди снова запускают ODME, чтобы проверить, могут ли они по-прежнему уменьшить количество на борту. Даже когда вы можете утверждать, что делаете это через ODME, вы на самом деле ненамеренно осуждаете МАРПОЛ.Многие суда были задержаны Парижским меморандумом о взаимопонимании за неоднократные попытки запустить ODME. Задержание имеет логику и следующие причины

• При нескольких запусках оператор пытается выбросить за борт как можно больше масла
• После автоматической остановки ODME оператору необходимо подождать еще 24 часа для стабилизации, чтобы снова запустить ODME. Это связано с тем, что, если уровень смеси масло / вода будет очень низким, при рециркуляции она будет взбалтываться. Теперь, чтобы вода отделилась от масла, нам нужно подождать 24 часа.

Но если ODME остановился из-за какой-либо ошибки, когда уровень воды все еще был высоким, нет необходимости ждать еще 24 часа для установления времени.

9) Выполните цикл очистки

Каждый раз, когда ODME останавливается, запускается цикл очистки. Но если он не запускается автоматически, мы можем запустить цикл очистки вручную.

10) Закройте все клапаны и систему

После завершения операции ODME мы можем закрыть все клапаны и подачу электроэнергии.Затем мы можем сделать запись в журнале нефтяных операций по этой операции.

Заключение

Было зафиксировано множество задержаний и сотни наблюдений за неправильным использованием ODME. Эти задержания также включают умышленное неправильное функционирование ODME.

Было немного случаев, когда моряки обходили ODME, даже когда ODME находился в идеальной форме и работал. Причина в том, что моряки иногда считают, что такое оборудование, как ODME, сложно в эксплуатации.

Но если мы хорошо знаем наше оборудование, оно не только будет казаться простым в эксплуатации, но и будет работать безупречно.

.