SU735965A1 - Ареометр дл жидких сред - Google Patents

Description

(54) АРЕОМЕТР ДЛЯ ЖИДКИХ СРЕД

Изобретение относитс  к устройствам} дп  измерени  плотности жидкостей и концентрации растворов. Известен ареометр, представл ющий сюбой стекл нный поплавок, вьшопненнь:(й в виде трубки с делени ми и грузом внизу 03 Этот ареометр можно применить дл  измерени  только одного диапазона измер емых плотностей. Известен ареометр дл  измерени  пло ности и концентрации растворов, который представлйет собой симметричное относительно продольной оси удлиненное тело сосчЪ гщее из полого корпуса цилиндрической или веретенообразной формы к припа нного к нему в верхней части стержн Стержень вьтолнен в виде тонкостенной хшлиндрической трубки круглого сечени  с запа ным конном. Нижн   часть ареометра заполнена балластом, который неподвижно закреплен при помощи св зующего вещества. Балласт предназначен дл  понижени  центра т жести ареометра чтобы последний при погружении в жидкость плавал в строго вертикальном положении и находилс  при этом в устойчивом равновесии {2 . Однако этим ареометром нельз  измерить пгютность жидкости в любом диапазоне ее изменени . Дл  расширени  диапазона измерени  поплавок вьтолнен в виде двух полых цнлиндрбв, скрепленных один в другом с помощью винта с двум  плоскими щайбами , одна из которых закреплена во внутреннем цилиндре, а друга  - в наружном цилиндре, соединенном резьбой со стержнем, при этом грузова  камера снабжена дополнительной полостью дп  сменных грузов. Кроме того, наружный . цилиндр вьшолнен с окном со щкалой из прозрачного материала, а стержень может быть вьшолнен с полостью дл  размецени  груза, уравновешивающего массу стержн . На чертеже изображен предлагаемый ареометр в разрезе, общий вид. Он имеет камеру 1, внутри которой помещаетс  дополнительный сменный груз 2 и балласт 3, которые пожимаютс  ко дну. камеры при помощи крышки 4 со шлицем, ввинчиваемый с помощью отвфтк  во внутреннюю резьбу камеры 1 Камера с помощью резьбы соедют етс  с полым наружным цилиндром 5, в верхней части которогхэ вьшолнёно окно б из прозрачного материала, имеющее щкалу 7 из трех рисок, рассто ние между которым  равно 1 мм. По внутренней поверх ности цилиндра 5 установлен внутренний цилиндр 8, на наружней поверхности которого также нанесена щкала 9. Шкалы 7 и 9 служат дл  определени  величи ны выдвижени  внутреннего цилиндра из наружнего путем совмещени  рисок щкалы 9 со средней риской шкалы 7. В вер ней части.цилиндра 8 имеетс  резьбовое отверстие, в которое ввинчиваетс  измерительный стержень Юс утолщенной нижней частью и со шкалой 11 погружени . Внутри утолщени  стержн . 10 имеетс  камера дл  размещени  груза 1 закрываема  крышкой 13. Груз 12 служит дл  уравновешивани  массы стержн  10 с массой стержней другого диаметра К ареометру прилагаетс  набор измерительных стержней разного диаметра с помощью которых измер ют с-требуемой точностью плотность различных жидкостей и концентрашпо растворов. Во внутренней полости цилиндров 5 и 8 помещаетс  резьбовой винт 14, обес печивающий перемещение внутреннего гшливдра 8 вдоль оси наружного цилиндра 5. На одном конце винта имеетс  цилиндрическа  гчэловка, в торец которой утфаетс  пластина 15, прижата  защпли тованной шайбой 16. Посадочное место винта 14 в месте соединени  с пластиной 15 резьбы не имеет. Концы пластины 15 запрессованы в нижнюю часть цилиндра 5. Ко1шы второй пластины 17 запрессованы в нижнюю часть цилиндра 8 На втором торце винта 14 вьшолнен паз под отверсти  и с этой стороны на винте установлена зашплинтованна  шайба 18, предохрай юваа  при работе отвертку от соскальзывани  со шлица. Дл  вьщвиженк  внутреннего цилиндра из на руткного вьгоорачивают измерительный стержень 10 и через отверстие в верхней части цилиндра 8 ввод т в шлиц винта 14 отвертку. Вращением отвертки по часовой или против часовой стрелки цилиндр опускаетс  или поднимаетс  дс совйадени  рисок требуемых значегшй ипсал 7 и 9. Пример. При конструировании ареометра необходимые параметры (объем, массу, диапазон и-точность измерени ) рассчитывают по известным формулам, вытекающим из закона Архимеда. Если максимальный объем ареометра с учетом объема утолщени  измерительного стержн  10 равен ЗО см , а его масса равна 19,5 г, (в случае, когда цилиндр 8 выдвинут из цилиндра 5 до предела , т.е до делени  40 шкалы 9), плотность жидкости при погружении ареометра до делени  О на измерительном стержне 10 равна 19,5 г на ЗО см и равна 0,65 г/см . Если минимальный объем ареометра (в случае, когда цилиндр 8 до предела задвинут в цилиндр 5, что соответствует совпадению риска О на шжале 9 со средней риской шкалы 7) равен 2О см , плотность, соответствующа  этому объему при погружении ареометра до делени  О на измерительном стержне, равна 19,5 г на 20 см равна 0,975 г/см . Дл  измеретж  плотности, большей приведенной в примере, масса ареометра j должна быть 0,975 г/см на 30 см и равна 29,25 г. Тогда дл  уравновеши- . вани  массы ареометра в камеру 1 добавл ют дополнительный груз, равный 9,75 г (что следует из расчета- 29,25 г - 19,5 г - 9,75 г). При массе ареометра 29,25 г пределы измерени  плотности будут от 0,975 г на 1 см до 29,25 г на 20 равна 1,462 г/см Дл  измерени  етае большей плотности масса ареометра должна быть соответственно увеличена, а именно: 1,462 г/см на 30 см и равна 43,86г, т.е. в камеру 1 необходимо добавить груз, равный 43,86 г - 29,25 г - 14,61 г. Таким образом, при массе ареометра 43,86 г пределы измерени  плотности будут от 1,462 до 2,193 г/см(43,86 г на 20 см ) при этом данна  плотность верхний предел измерени  ареометра. Точность измерени  плотности рас.считываетс  сл- дуюшим образом. Принимаем Т:лощадь сечени  измерительного стержн  1О равной 2О мм. На его шкале имеетс  50 миллиметровых делений. Тогда его объем будет равен 2Ох5О 1ООО мм 1 см. Это значит , что с помощью данного сгержн , когда он погружен в жидкость до. делени  ЗО можно измерить плотность от 0,65 0,6.39 г/см (т.е. 19,5 г: 3U см -1 см ) и цена одного делени  стержн  при этом будет равна (0,65О - 0,629) : 50 1О 1,3614 2О 1,2187 ЗО 1,1250 гден высота выдвижени  цилиндра 8 из цили1щра 5, мм; h - глубина погружени  измерительног стержн  10, мм; Рмакс Рмин -максимальна  и минимальна  плотности жидкости, измер емые при высоте Н, г/см ; - Р Яма«А.у.н- разность максимал ной и минимально плотностей -:j -средн   цена одHOIX ) делени  данного измерительного стержн , г/см K-i,,K-3;K-h-изменение величины плотнос-щ в г/см, соответствующее одному, двум, трем и любо числу п делений .на данном кзм&рп  тельном стержне. Величина плотностей дл  всех делений -измерительного стержн  Ю и дл 

7359656

0,ООО42 г/см . При расчете цены делвгни  дл  другого диапазона плотностей можно пользоватьс  этим же способом, примен   специальную табл1щу (см. табл. 1).

Claims (2)

1. Таблица 1 1,2707 0,09О7 0,00181 0,ОО362 0,О0543 0,00724 ... 0,00181 1,1700 0,0488 0,ОО098 0,00196 О,00294 0,00392 ... 0,ОО098 1,0833 0,0417 0,О0083 0,О0166 0,00249 0,00332 ... О.ОО083 всех значений массы и объемов ареометра , рассчитываютс  по правилам, описанным выше. На основании этих правил расчета всезначени  массы и объема сведены в таблицу 2. При ее составлении прин то, что площади сечени  выдвижного цилиндра 8 и измерительного стержн  10 равны соответственно 2,0 и 0,2 см , а масса всего ареометра равна 29,25 г. Например, высота выдвижени  цилиндра 8 равна 30 мм, объем ареометра без измерительного стержн  равен 20 см + 2 3 см 26 см, а с учетом объема стержн  10-26 см + + 1 см - 27 см . При этих параметрах ареометр o6e6ne4Hf3aeT -измерение плотности от 29,25 г на 27 см и равную 1,0833 29,25 г на 26 равную 1,1:25 г/см. Расчет плотности в зависимости от величины h производитс  следующим обра&)м. Например, мм, h 4 мм. По табл. 1 в стро ке мм находим величину К.4 0,ОО392. г/см. Путем вычитани  от величины значени  К.4, т.е. 1,2187 г/см - 0,0039 г/см -1,2148 г/см . Именно это значение и заноситс  в таблицу 2 на пересечении строк 20 и 4 и т.д. Таблица2; Дл  массы ареометра 19,5 г и 43,86 г ссютабп ютс  аналогагчные таб лицы, в которых указьгваютс  плотности ЬсютВбтствуютцие всем возможным значением И и всем делени м измеритель ного стержн . Еслик ареометру прикладываетс  несколько измерительных стержней разного сечени , дл  каждого из них составл ютс  отдельные таблииы . Таблицы концёнтрашш ингредиентов в растворах рассчитьтают по известным правилам, исход  из. плотности этих растворов. Работа с ареометром осуществл етс  следующим образом. С помощью любого ареометра или денсиметра предварительно определ ютс  плотность с точностью 0,01-0,03г/с К примеру, измеренна  приблизительно плотность равна 1,19 г/см . По табл. 2 в столбце между О и 50 находитс  высота Н, соответств тоща  высоте плотности 1Д9 г/см и равна  20 мм От цилиндра 5. отнинчиваетс  камера 1, . из нее с помощью отвертки снимаетс  крышка 4 и в камеру устанавливаетс  груз массой 9,75 г. Груз Прижимаетс  крыщкой 4 и камера соедин етс  с цилиндром 5. Затем, отвинчиваетс  измерительный стержень 10 и в отверстие внутреннего цилиндра вводитс  отвертка до уйора в щлиц винта 14. Вревщ сем в нужную сторону с oднoвpетv eнriым гфи держивающим ареометра за цилиндр 5 обеспечиваетс  совпадение делени  20 шкалы 9 со средней риской шкалы 7. После этого извлекаетс  из щлица и измерительный стержень 1О прйвшршваетс ,к цилиндру 8. По извест ным правилам ареометр опускаетс  в измер емую жидкость и по шкале 11 измерительного стержн  замечаетс  глу бина погружени . Предположим, что в данном случае она равна 4 мм. По табл.2:на пересечении строк 20 и 4 65 : .8 находитс  точна  искома  плотность 1 ,2148 г/см . Поправка на капилл грность и температуру жидкости рассчитываетс  по известным правилам. По окончании работы ареометр промываетс , высушиваетс , от него отвинчиваетс  измерительный стержень 1Ои камера 1,а цилиндр 8 выдвигаетс  из цилиндра 5 до последнего делени  (по, чертежу деление 40). Формула изобрет е н и   i- АрвЮметр дй  жидких сред, содержащий поплавок с грузовой камерой и стержнем , на котором нанесена шкала дл  отсчёта плотности среды, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью расширени  диапазона измерени , поплавок выполнен в виде двух полых цилиндров, скрепленных один в другом с помощью винта с двум  плоскими шайбами, одна из которых закрёцленд во внутреннем нилзщдре, а друга  - в наружном цилиндре , соединенном резьбой со стержнем, при этом грузова  камера снабжена дополнительной полостью дл  сменных гру;зов . . 2. Ареометр по п. 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что наружный цилиндр вьшолнен с окном со шкалой из прозрачного мате|риала. 3. Ареометр по п. 1,отлича ющ и и с   тем, что стержень выполнен с полостью дл  размещени  груза, уравновешивающего массу стержн . сточники информации, 1. Кивилис С. С. Техшпса измерени  плотности жидкocteй и твердых тел, М., Стандартгиз, 1959, с. 34-35.
2. 2. Кивилис С. С.. Техника измерени  плотности жидкостей и твердых тел, М., Стандартгиз, 1959, с. 35 (прототип).