Как пользоваться ареометром

Классическое устройство ареометр состоит из цилиндрической стеклянной трубки: с одного конца это широкая трубка с закругленным дном, а с другого — узкая трубка с шкалой, в которой обозначены соответствующие единицы измерений. Чаще всего единицами являются концентрации определенных веществ или реальная плотность раствора.

Плотность электролита, ареометр: конструкция прибора, алгоритм измерений

Что это? Плотность электролита и ареометр — это взаимосвязанные понятия, которые необходимы для понимания здоровья аккумулятора. Первое показывает степень заряженности автомобильного аккумулятора, а второе является прибором, который используется для измерения этой плотности.

Как измерять? Чтобы осуществить измерение плотности электролита с помощью ареометра, нужно отсоединить клеммы и извлечь аккумулятор из автомобиля. После этого следует открутить крышки смотровых колодцев, чтобы получить доступ к электролиту, и по очереди выполнить измерения.

В этой статье:

О чем говорит плотность электролита в АКБ

Одним из методов диагностики неисправности аккумулятора является измерение плотности электролита. Измерения могут проводиться как при замкнутой цепи, так и без нее. Низкая плотность электролита может свидетельствовать о следующих проблемах:

• неисправность одного из элементов (ячейок) аккумулятора;
• глубокий разряд всей батареи;
• повреждение внутренней цепи аккумулятора.

Для измерения плотности используется специальное устройство — ареометр (второе название — денсиметр).

Наиболее распространенным электролитом в аккумуляторах является раствор серной кислоты. Именно концентрация H₂SO₄ в растворе влияет на плотность: чем выше содержание кислоты, тем больше плотность. Однако на данное значение также влияют:

• температура электролита;
• уровень заряда аккумулятора.

С течением времени, когда батарея разряжается, серная кислота начинает вступать в реакцию с металлом пластин, что приводит к образованию соли и, соответственно, снижению плотности электролита.

Для получения достоверных данных призвано измерение плотности кислотного раствора при температуре 25 °С или близкой к ней. Нормальная плотность при полной зарядке аккумулятора составляет 1,27 г/см3 (с допуском ±0,01). Значение плотности может варьироваться в пределах ±5 % в зависимости от климатической зоны эксплуатации аккумулятора.

Как пользоваться ареометром и зачем он нужен?

Принцип действия ареометра основан на законах Архимеда. Данный прибор предназначен для определения плотности различных жидкостей. Для каждого типа жидкости внутри устройства устанавливается соответствующая градуировка. Важно для автомобилистов научиться читать показания шкалы, относящиеся как к антифризу, так и к электролиту, поскольку эти две жидкости обладают различными плотностями и требуют отдельных шкал для измерений.

Многие автомобильные ареометры являются универсальными — в них размещены две отдельные шкалы. Однако имеются и специализированные приборы для каждой жидкости.

Например, ареометр, оснащенный тремя шкалами, позволяет измерять плотность разных веществ более удобно.

Плотности как электролита аккумулятора, так и антифриза измеряются в граммах на кубический сантиметр (г/см³), хотя встречаются приборы с градуировкой в килограммах на кубический метр (кг/м³). В некоторых моделях шкала для антифриза может быть также обозначена в градусах Цельсия, указывая температуру замерзания жидкости. Если такой шкалы нет, то следует использовать таблицы зависимости температуры от плотности, которые будут приведены ниже в соответствующем разделе. Обычно ареометр представляет собой тонкую трубку, запечатанную с обеих сторон, с градуированной шкалой внутри. Один конец трубки закруглен (имеет форму шара или луковицы) и насыщен мелкой металлической дробью, что позволяет ему плавать вертикально как поплавок в жидкости. Более современные модели ареометров могут иметь более безопасную конструкцию — цилиндр, который выполняет роль колбы, в которую с помощью груши набирается жидкость для измерения, а сам ареометр помещается внутрь. Это дает возможность ареометру плавать, не касаясь стенок контейнера. Груша также позволяет безопасно возвратить жидкость обратно в аккумулятор или расширительный бачок антифриза. Такая конструкция особенно полезна в тех случаях, когда технически сложно поместить ареометр в измеряемую жидкость. Существуют и цифровые ареометры, однако они редко используются водителями, так как стоят значительно дороже аналогичных моделей.

Важно отметить, что иногда в литературе цифровые ареометры могут неправильным образом называться рефрактометрами. Это не является верным, так как рефрактометр — это отдельный прибор, который использует принцип преломления света в среде для измерений. Тем не менее, рефрактометр также может быть полезным инструментом для измерения плотности электролита и определения температуры замерзания антифриза.

При приобретении ареометра стоит обратить внимание на модель с максимальным размерами шкалы. Более длинная шкала позволяет иметь больше делений, что производится более удобное измерение. Особенно при измерении плотности электролита важны каждые 0,01 г/см³. При выборе материала важно учитывать, что пластик может со временем стать мутным, хотя он и безопасен в работе. Стекло, с другой стороны, позволяет производить более точные измерения, но требует аккуратности и осторожного обращения, чтобы не разбить инструмент.

Как мерить ареометром

Чтобы начать измерения, сначала сожмите грушу ареометра и поместите прибор в жидкость. Постепенно отпускайте грушу, чтобы наполнить колбу жидкостью, которую вы измеряете. Небольшое покачивание ареометра поможет устранить пусть и малые пузырьки воздуха. Убедитесь, что прибор находится в вертикальном положении и дождитесь момента, когда ареометр внутри успокоится и не будет двигаться. Важно, чтобы ареометр не касался стенок колбы! Показатель на шкале, как только уровень жидкости совпадает с отметкой ареометра, и будет обозначать плотность используемой жидкости. Измерение плотности желательно производить при температуре около 20 градусов Цельсия. Если температура измеряемой жидкости отличается, то необходимо скорректировать показания в соответствии с таблицей, представленной ниже.

Температура измеряемой жидкости, °C		-20°С	-10°С	0°С	10°С	20°С	30°С	40°С
Величина поправки	Для электролита, г/см³	-0,035	-0,025	-0,014	-0,007	0	+0,007	+0,014
	Для антифриза, °С	+27	+21	+12	+5	0	-7	-12

Если у вас остались вопросы по использованию ареометра, посмотрите видео, представленные ниже.

1. Чистота — все элементы ареометра должны быть чистыми, особенно колба и шкала. Необходимо тщательно промывать прибор после каждого использования.
2. Температура — желательно, чтобы ареометр и измеряемая жидкость находились на одинаковом уровне температуры с окружающей средой (оптимально 20 °C). Это предотвратит изменение плотности во время измерений, что сделает результаты более точными.
3. Конструкция прибора — диаметр внешнего сосуда должен превышать диаметр измерительного элемента на 2-2,5 сантиметра для свободного плавания ареометра в жидкости без касания стенок. Ареометр, который касается колбы, дает недостоверные результаты измерений.

Меры предосторожности

Электролит представляет собой опасное вещество, особенно для кожи и слизистых оболочек, поэтому строго соблюдайте несколько правил безопасности, когда работаете с ним при измерении плотности:

• Обязательно используйте защитную маску, перчатки и резиновый фартук. Помещение должно хорошо проветриваться, чтобы избежать накопления вредных паров.
• Если электролит попал на кожу, немедленно промойте участок прохладной водой. Для нейтрализации кислоты приготовьте раствор, добавив столовую ложку соды на 200-300 мл воды.
• При самостоятельном приготовлении электролита всегда добавляйте кислоту в дистиллированную воду, а не в обратном порядке.

Измерение плотности

Во время проведения работ с ареометром аккумулятор должен быть полностью заряжен. Полученные показания обязательно корректируются. Если температура ниже нуля, уменьшайте показания на 0,01 г/см³ с каждым снижением температуры на 15 градусов. При высоких температурах — увеличивайте значение. Различия между показаниями разных ячеек не должны превышать 0,01 г/см³.

Чтобы правильно выполнить измерение, придерживайтесь следующего плана:

1. откройте банку аккумулятора и аккуратно опустите в нее конец открытой колбы ареометра;
2. закройте верхнее отверстие, чтобы часть раствора осталась внутри колбы;
3. перенесите электролит в измерительный сосуд и наберите необходимое количество жидкости;
4. опустите ареометр в раствор для произведения измерений.

Как проводится замер ареометром

Процесс измерения начинается с того, что вы должны сжать грушу и аккуратно погрузить пипетку в жидкость. Постепенно отпуская грушу, колба, содержащая ареометр, заполнится исследуемым веществом. Убедитесь, что в колбе нет пузырьков воздуха; если они все же есть, немного покачайте прибор для их устранения. Удерживая устройство вертикально, дождитесь полной остановки ареометра внутри. Совпадение уровня жидкости и разделительной отметки на шкале прибора покажет величину плотности измеряемого раствора.

Важно! Для получения точных результатов ареометр не должен касаться стенок колбы.

Для улучшения точности измерения желательно снимать показания при температуре жидкости, близкой к 20 °C. В противном случае полученное значение следует скорректировать с помощью таблицы.

Таблица поправок на температуру

Температура замеряемого вещества, °C	– 20	– 10	0	+ 10	+ 20	+ 30	+ 40
Поправка
Антифриз, °C	+ 27	+ 21	+ 12	+ 5	0	– 7	– 12
Электролит, г/см³	– 0.035	– 0.025	– 0.014	– 0.007	0	+ 0.007	+ 0.014

Ареометр для аккумулятора

В дополнение к универсальным моделям существуют также специализированные ареометры, предназначенные исключительно для измерения плотности электролита.

На устройствах, помимо цифрового деления шкалы, часто присутствует цветовая разметка: зеленая зона указывает на нормальные значения, в то время как красная зона сигнализирует о низкой плотности и т.д. Таким образом, автовладелец сразу понимает, какие меры следует предпринять — добавлять воду или кислоту.

Измерения плотности электролита могут быть несколько усложнены из-за его слабой прозрачности. Чтобы получить более четкие результаты, следует сначала опустить взгляд ниже линии поверхности жидкости, а затем медленно поднимать его до тех пор, пока шкала и поверхность раствора не выровняются в одну линию.

Проверка плотности электролита АКБ в домашних условиях

Измерение плотности является довольно простым процессом и не требует особых навыков. Последовательность действий при замере плотности электролита автомобильным ареометром с грушей выглядит так:

• с автомобиля извлекается аккумуляторная батарея и помещается в помещение для стабилизации температуры (необходимо оставлять на 5-6 часов, чтобы электролит прогрелся до комнатной температуры, примерно 20 °C);
• выкручиваются пробки смеси;
• пипетка ареометра погружается в первую ячейку аккумулятора, и с помощью груши набирается электролит;
• только после того, как ареометр полностью остановится в колбе, записывается результат проверки;
• по такой же схеме проверяются все ячейки АКБ;
• на основании результатов замеров принимается решение о том, нужно ли добавлять воду или кислоту.

Во время работы важно помнить, что электролит — это раствор серной кислоты, и необходимо соблюдать меры безопасности. Используйте защитные перчатки и следите за тем, чтобы электролит не попал на открытые участки кожи, одежду или, особенно, глаза.

Как использовать ареометр с палочками

Кроме упомянутых устройств, довольно распространены и ареометры с палочками. Они работают по принципу: колба наполняется электролитом, и в зависимости от его плотности поплавок определенного цвета всплывает на поверхность. На корпусе прибора указано соответствие расцветок палочек и плотности.

Чтобы получить корректные показания, работая с таким прибором, не торопитесь. Подождите 10-15 секунд после забора образца электролита из аккумуляторной батареи. В момент, когда показания показывают границу между плотностями, индикатор может всплыть с небольшим запозданием.

Меры предосторожности

Электролит представляет собой опасное вещество для кожных покровов и слизистых, поэтому строго соблюдайте правила безопасности при его измерении.

1. Работайте в перчатках, резиновом фартуке и защитной маске. Помещение, где выполняются замеры, должно хорошо вентилироваться.
2. Если электролит попал на кожу, тщательно промойте место холодной водой. Для нейтрализации кислоты приготовьте раствор: 1 столовая ложка соды на 200-300 мл воды.
3. Если вы готовите электролит самостоятельно, всегда добавляйте кислоту в воду, а не наоборот.

Советы

Для точного измерения плотности с помощью ареометра рекомендуется следовать ряду советов.

1. Прибор будет особенно точен, если температура образца составляет 20-30 °C.
2. Каждому ареометру прилагается таблица поправок на температуру, которую необходимо учитывать для получения точной концентрации исследуемого вещества.
3. Все стандартные замеры сводятся к показателю при 20 °C.

При сопутствующей покупке прибора выбирайте модель со шкалой максимального размера. Больше шкала имеет больше делений, что упрощает процесс измерения. Выбирая материал изготовления, учтите, что пластиковые модели могут со временем потемнеть, хотя они безопасны в эксплуатации. Стеклянные приборы, в свою очередь, обеспечивают более точные измерения, но требуют бережного обращения и осторожного хранения, чтобы избежать повреждений.

Чтобы увидеть, как правильно пользоваться ареометром для измерения плотности электролита аккумулятора, следующее видео может быть полезным.