Прибор для измерения плотности металла название

Плотность образца — важный показатель качества сырья и готовой продукции. Существуют различные способы точного определения плотности твердых, вязких и жидких материалов, таких как металлы, пластмассы, химические вещества, смазочные материалы и продукты питания.

Определение плотности для контроля качества

Неоднородность сырья, на которую указывает изменение плотности, может пагубно сказаться на качестве конечного продукта. Путем измерения плотности сырья проверяют чистоту материала. Если вместо указанного вещества в состав входит более дешевый заменитель, измеренная плотность смеси будет отличаться от плотности чистого вещества.

Показатели плотности также используют для проверки однородности. Если изготовленная деталь не будет однородной, ухудшатся такие важные ее характеристики, как прочность и сопротивление растрескиванию.

Например, пузырек воздуха внутри детали может привести к ее поломке при нагрузке. Проверка деталей методом случайной выборки — простой и экономичный способ контроля качества в процессе производства.

Почему так важно точное взвешивание

В лаборатории гравиметрическое определение плотности проводят с помощью методов, основанных на законе Архимеда (ареометрический метод), принципе вытеснения и использовании пикнометра.

Самый распространенный метод измерения плотности основан на действии выталкивающий силы, возникающей согласно закону Архимеда: тело, погруженное в жидкость, теряет в весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость. Этот древний принцип, предложенный приблизительно в 200 г. до н. э., и сегодня служит для гравиметрического определения плотности. В этом методе точность результатов напрямую зависит от точности взвешивания.

Ареометрический метод: закон Архимеда в действии

Согласно закону Архимеда, на тело, погруженное в жидкость частично или полностью, действует выталкивающая сила, направленная вверх. Величина этой силы равна весу жидкости, вытесняемой телом.

Твердое вещество взвешивают в воздухе (A), а затем во вспомогательной жидкости (B) с известной плотностью. Плотность твердого тела ρ можно рассчитать следующим образом:

• ρ        = плотность образца;
• A        = масса образца в воздухе;
• B        = масса образца во вспомогательной жидкости;
• ρ0       = плотность вспомогательной жидкости;
• ρL       = плотность воздуха.

Необходимо учитывать температуру жидкости, поскольку ее колебания могут изменять плотность на величину от 0,001 до 0,1 на один градус Цельсия. Изменения проявляются в третьем знаке после запятой.

 Гравиметрический метод, выталкивающая силаГравиметрический метод, вытеснениеПикнометрЦифровой плотномер

Методы	Стакан для вспомогательной жидкости стоит на грузоприемной платформе или располагается под весами	Стакан для вспомогательной жидкости стоит на весах	Стеклянный сосуд определенного объема	Осциллирующая трубка
Образцы	Твердые вещества Жидкости (со стеклянным грузилом)	Пастообразные вещества (сферическое грузило из металла) Жидкости (со стеклянным грузилом) Твердые вещества	Жидкости, взвеси Порошок Гранулы
Преимущества	Быстрый процесс Гибкость в отношении размера образца Можно использовать уже имеющиеся весы	Быстрый процесс Можно использовать уже имеющиеся весы	Точный метод Можно использовать уже имеющиеся весы	Быстрый процесс Точный контроль температуры элементами Пельтье Автоматическое измерение плотности Образцы малого объема
Недостатки	Чувствительность к температуре Необходимо тщательное увлажнение образца Не должно быть воздушных пузырьков	Чувствительность к температуре Требуется большой объем образца	Чувствительность к температуре Трудоемкость Требует времени Не должно быть воздушных пузырьков	Вязкие образцы требуют внесения поправки на вязкость (функция доступна в современных приборах)

Стандарты плотности

Существует много стандартов и нормативов для определения плотности твердых образцов. Вот некоторые из них:

• ISO 1183-1. Пластмассы. Методы определения плотности непористых пластмасс.
• OIML G 14. Руководство по измерению плотности.
• ASTM-D-792. Стандартный метод определения плотности и удельного веса.

Стандарт ISO 1183-1 предписывает использовать аналитические весы с четырьмя десятичными разрядами.

Путаница с объемной плотностью

Объемная плотность — это мера того, сколько частиц, частей или кусочков содержится в измеренном объеме. Объемная плотность не является свойством самого материала.

Эта величина включает пустоты между частицами или объектами, а также пустоты внутри самих объектов. Объемная плотность может изменяться при работе с материалом.

Например, при встряхивании контейнера детали внутри него оседают, и общая объемная плотность увеличивается.

Плотность — очень важный показатель качества сырья и готовой продукции. Существует множество факторов, которые необходимо учитывать, чтобы получать точные результаты измерений. Если вам нужна помощь при определении плотности, в выборе подходящих весов или комплекта для измерения плотности, обратитесь к экспертам МЕТТЛЕР ТОЛЕДО. Свяжитесь с нашими специалистами!

Пузырьки

Безусловно, самый большой источник ошибок при измерении плотности — ограниченная смачиваемость образца.

При погружении образца в жидкость крайне важно избавиться от всех пузырьков, которые прилипают к образцу и поверхностям оборудования.

Любые оставшиеся пузырьки увеличивают выталкивающую силу и искажают расчет. (Пузырек диаметром 1 мм создает выталкивающую силу 0,5 мг.) МЕТТЛЕР ТОЛЕДО рекомендует:  

• Пользуйтесь смачивающим реагентом или органическими жидкостями (изменением плотности дистиллированной воды при добавлении пары капель смачивающего реагента можно пренебречь).
• Обезжиривайте твердые вещества, стойкие к действию растворителей.
• Регулярно очищайте оборудование.
• Не прикасайтесь к погружаемым компонентам голыми руками.
• Используйте тонкую кисть для удаления оставшихся пузырьков воздуха.  

Температура

Твердые вещества обычно настолько нечувствительны к колебаниям окружающей температуры, что соответствующее изменение их плотности пренебрежимо мало. Однако поскольку в измерении участвует вспомогательная жидкость, температуру необходимо учитывать. На жидкости температура оказывает большее влияние и вызывает изменение плотности от 0,1 до 1 ‰ на 1 °C.

Этот эффект заметен уже в третьем знаке после запятой. Для получения точных результатов рекомендуем во всех измерениях плотности всегда учитывать температуру вспомогательной жидкости. Эти значения можно найти в специальных справочных таблицах. Значения плотности наиболее важных эталонных жидкостей (H2O и этанола) хранятся в памяти весов.

Взвешивание

Как было сказано выше, взвешивание играет значимую роль в точном определении плотности, поэтому важно использовать подходящие весы. Из-за небольшой массы образцов необходимо учитывать ограничения прибора по минимальной массе нетто. Если масса взвешиваемого образца меньше этого значения, нужный уровень точности не может быть гарантирован.

Обработка данных

Ручная регистрация данных образца, значений массы и расчет плотности также занимают много времени и могут сопровождаться ошибками.

На большинстве аналитических и технических весов МЕТТЛЕР ТОЛЕДО с дискретностью 1 мг или выше можно определять плотность ареометрически при помощи специального комплекта, который устанавливается за пару минут.

Определение плотности твердых веществ с помощью весов — простая и удобная процедура. Она дает более точные результаты, чем другие методы, в которых объем образца определяется независимо от его массы.

Для выполнения этой процедуры не нужно приобретать специализированное оборудование — достаточно установить на стандартные лабораторные весы комплект для измерения плотности. Это делает покупку такого комплекта очень рентабельной.

При помощи комплекта с дополнительным стеклянным грузилом известного объема можно определять плотность жидких образцов.

Встроенное приложение для измерения плотности предоставляет пошаговые инструкции, которые упрощают анализ даже для начинающих операторов. Преимущества комплекта:  

• гибкая адаптация к особенностям процессов;
• автоматические расчеты плотности твердых веществ и жидкостей, включая компенсацию изменений температуры контрольной жидкости;
• статистическая оценка нескольких образцов;
• все результаты, включая данные пользователя, идентификатор образца, номер партии, дату и время, можно распечатывать либо сохранять на USB-накопителе.  

Измерение плотности крупных образцов

Для анализа больших образцов, которые не помещаются в комплект для измерения плотности, МЕТТЛЕР ТОЛЕДО предлагает оснастить технические весы с дискретностью 0,1 и 0,01 г специальным крюком. Принцип измерения плотности остается таким же: образец взвешивают в воздухе, затем в контрольной жидкости.

Посмотрите, насколько просто измерять плотность на лабораторных весах МЕТТЛЕР ТОЛЕДО. Комплект для измерения плотности предназначен для анализа твердых, жидких, пористых и вязких веществ. Благодаря пошаговым инструкциям и автоматическим вычислениям процедура становится простой.

Измерение плотности необходимо для обеспечения стабильного качества пластмасс. Из рекомендаций по применению, подготовленных МЕТТЛЕР ТОЛЕДО, вы узнаете, как легко определить плотность пластмассовых деталей, используя комплект для измерения плотности и встроенное приложение на аналитических весах МЕТТЛЕР ТОЛЕДО MS-TS, ML-T или ME-T.

Используя весы МЕТТЛЕР ТОЛЕДО серии Excellence и программное обеспечение LabX, можно добиться точного управления данными и высокой безопасности процессов. Аналитические и технические весы Excellence можно дополнить специальным комплектом для измерения плотности.

Программное обеспечение LabX проконтролирует выполнение стандартной рабочей процедуры. ПО LabX регистрирует все значения массы, выполняет все вычисления и безопасно сохраняет все результаты в централизованной базе данных.

Все данные, связанные с измерением плотности, можно напрямую передавать во внутреннюю систему управления данными предприятия.

Ареометры — принцип работы. Строение и особенности

Ареометр – необходимый инструмент не только в большинстве лабораторий, но и полезный аксессуар для домашних работ.

Конструктивно простой прибор позволяет быстро и точно измерить плотность, концентрацию вещества и количество примесей. Цена такого оборудования доступна, и купить его можно у большинства поставщиков товаров для лаборатории.

Показатели, размеры, правила проведения измерений, и другие параметры регламентируются по НД: ГОСТ 18481, ГОСТ 8.428:2009, OIML R 44:2014018, ISO 387, ISO 649-1, ISO 649-2, ISO 650, EN ISO 3675, ISO 4801, ISO 4805, ДСТУ 6062, ГОСТ 28947 (ИСО 1768), ГОСТ 28947 (ИСО 1768), ДСТУ ГОСТ 31072.

Принцип работы

Измерение основано на разнице плотности жидких веществ и гидростатическом законе Архимеда. Тело, погруженное в жидкость, выталкивается с силой, равной массе вытесненной жидкости.

Строение и особенности

Классический прибор представляет собой стеклянный цилиндр, с одной стороны широкая трубка с округлым дном, с другой стороны узкая трубка с маркировкой в соответствующих единицах. Обычно это единицы концентрации определенного вещества или фактическая плотность раствора.

Внутри широкой части находится утяжелитель, чаще всего свинцовые шарики. Благодаря грузику прибор занимает вертикальное положение.

Плотность определяется как масса ареометра, деленная на объем жидкости, который он вытеснил. А это соотношение зависит от плотности измеряемого раствора и веса грузика в плотномере.

В приборах постоянного объема на колбу нанесена стационарная метка, до которой следует погружать прибор. Подбирая гирьки различного веса, добиваются погружения на нужную глубину. Имея в результате вес поплавка и надетых гирек, можно определить плотность конкретного вещества.

Сфера применения

Концентрация, плотность веществ нужны постоянно. Крепость алкогольных напитков, качество кислоты в аккумуляторе, состояние антифриза, количество жира в молочных продуктах, концентрацию сахарного и солевого растворов, спелость плодов и содержание растворимых веществ в соке – лишь небольшая часть задач, когда ареометры незаменимы.

В быту наибольшее распространение получили ареометры для спирта (для виноделия и самогонокурения) и плотномеры для электролита (автомобилисты).

Работу лаборатории без денсистометра представить вообще невозможно.

Инструкция к применению

Правила корректного использования или как пользоваться ареометром:

• Прибор должен быть сухой и чистый.
• Целостность измерителя не должна быть нарушена.
• Сосуд, в котором проводится измерение, должен быть достаточно высоким, чтобы плотномер свободно плавал в измеряемом растворе, не прикасаясь к стенкам и дну. Обычно берут высокий цилиндр для ареометров (без меток, из белого стекла).
• Показания снимаются по нижнему мениску, в момент, когда ареометр остановится.
• Измерение плотности ареометром проводят в стандартных условиях (20°С) или при других условиях, но результат пересчитывают и выдают на 20°С.

Классификация плотномеров

Хотя внешне большинство ареометров похожи, некоторые из них можно использовать сразу для многих жидкостей, другие только для определенных. Это обусловлено различной калибровкой.

Все ареометры делятся по:

• веществу, концентрация которого измеряется (солемер, спиртомер, сахарометр, лактометр);
• по исследуемой жидкости (общего назначения или специализированные);
• по градуировке шкалы (в единицах концентрации или плотности). Измеряемая концентрация может быть в объемных или весовых единицах;
• по типу: классические и электронные (рефрактометры, плотномеры, другие приборы).

Электрические денсистометры представляют собой приборы с прозрачной призмой и шкалой, измеряющие показатель преломления (рефрактометры) или же приборы со щупом на конце. Современные модели выпускают с цифровым дисплеем, в более простых вариантах шкала нарисована и результат смотрят через окуляр. Есть модели с термокомпенсицией или терморегуляцией и без.

Высокая стоимость (в 10-100 раз дороже классических стеклянных ареометров) приводит к тому, что высокотехнологичные модели покупают только для больших производств (пищевые, химические), где нужна быстрая точность определения в потоке и регулярный контроль качества жидкостей.

Шкала плотности идет с ценой деления 0,0005-0,02 г/см³, концентрации – 0,1-2%, от этого зависит класс точности прибора.

Виды приборов

Специализированные плотномеры выпускают для нефтепродуктов, молока, урины, электролита, спирта, сахара, соли, растворов кислот, щелочей. Градуируют такие узкоспециализированные модели сразу по концентрации исследуемого вещества, что делает их использование простым, удобным.

Универсальные ареометры идут с маркировкой фактической плотности, а результатом будет число, полученное по таблице соотношения плотностей и концентраций различных веществ. Выпускают целые сборники таких таблиц для всевозможных веществ. Производят модели без и с встроенным внутри термометром.

• Самым универсальным вариантом считаются наборы ареометров, которые производят в большом диапазоне плотностей и с высокой точностью измерения.
• Маркируют плотномеры большими буквами: первая – А (ареометр) и вторая – исследуемая жидкость.
• Например:

• М — молоко,
• Н — нефтепродукты,
• У — урина,
• СП — спирт,
• Э — электролит,
• Г — грунт,
• С — сахар,
• К — кислота.

Приборы общего назначения маркируют АОН. Цифра в конце маркировки означает диапазон концентраций.

Детальное описание подвидов

Ареометры общего назначения

Плотномеры АОН измеряют относительную плотность любой жидкости, а по этому значению находят концентрацию необходимого вещества. Особенно важны ареометры АОН для исследования показателей качества многокомпонентных растворов. Оптимальным вариантом для таких целей иметь под рукой наборы ареометров.

Сахарометры

Используются для определения сахара в соках, винопродуктах, плодах и ягодах. Есть модели с термометрами и без. Особенно важны прибор АС или АСТ для виноделия, с их помощью можно точно определить момент затухания брожения и добавления сахара в сусло.

На пищевых производства ареометры для сахара позволяют определить степень готовности соков, пюре, маринадов, и других продуктов, в состав которых входит сахароза.

Известная величина растворимых сухих веществ в соке фруктов снятых с дерева или сразу на дереве, позволяет определить степень зрелости плодов. Но для этих целей больше подойдет автоматический портативный рефрактометр.

Лактометры

Определяя плотность молока, сыворотки, можно узнать содержание жира в процентах, что в свою очередь говорит о том, есть ли в молоке вода, обезжиренное молоко или другие разбавители. В фальсифицированном молокопродукте ареометр для молока АЛ падает на бок.

Спиртометр

Приборы для определения концентрации этанола в спиртосодержащих пищевых, медицинских и технических жидкостях. Показатель вычисляется по таблицам плотности при конкретной температуре. Так как изменение градусов спирта при разной температуре очень сильное, определение проводят с точностью до 0,1°С, стараясь максимально близко придерживаться стандартной температуры +20°С.

Клеемеры

АКЛ позволяют вычислять массовую концентрацию клея. Для каждого типа клея есть свои таблицы. Это особенно важно при использовании больших объемов клея:

• на производстве, для контроля качества;
• во время ремонта, когда остается клей и его нужно проверить перед очередным использованием или после смешивания разных по концентрации и свежести остатков.

Медицинские ареометры

В эту категорию входят плотномеры для урины. Исследуя этот показатель, можно заметить мочекаменную болезнь на ранних стадиях.

Ареометры для антифриза

Применяют в холодное время года. Для каждой минусовой температуры воздуха необходима своя концентрация антифриза, иначе он не будет работать. Значит, перед приготовлением свежей порции раствора, необходимо узнать минимальную температуру на улице и развести антифриз до нужной концентрации/плотности.

Для нефтепродуктов

Плотномеры АНТ-1, АНТ-2 позволяют определить следующие показателей бензина, дизельного топлива, сырой нефти, керосина:

• соответствие фактических показателей, указанным в сертификатах качества;
• наличие запрещенных примесей;
• классность нефтепродуктов.

Ареометры для нефти выпускают с термометрами, измерения проводят строго при 20°С или делают пересчет на стандартную температуру.

Ареометры для грунта

Приборы группы АГ позволяют определять грануло-метрический состав глинистой почвы при помощи стеклянного цилиндра с пустым стержнем с наполнителем.

Ареометры-гидрометры

АЭГ используют для определения концентрации этиленгликоля в большом диапазоне температур (-20…+40°С).

Ареометры для морской воды

Используют для мониторинга состояния акватории.

Для электролитов

Долговечность и качество работы аккумуляторной батареи  без электролита с соответствующей концентрацией невозможны. Проверку крепости серной кислоты или концентрированной щелочи (реже) проводят при помощи ареометра для электролита АЭ. Зная эти показатели, можно точно определить время, когда следует менять электролит, чтобы вернуть емкость аккумулятора.

Уменьшение концентрации даже на 0,01 г/см³ означает разрядку на 1/20 от полной емкости, что еще не критично, так как она восстановится во время зарядки.

Но большее отклонение будет говорить о том, что рабочий раствор некондиционный и необходимо его откорректировать, добавляя концентрированную кислоту или дистиллированную воду до тех пор, пока не будет получено нормативное значение плотности (1,22-1,29 г/см³ в зависимости от температуры).

Набор для автомобилиста это:

• плотномер-поплавок;
• стеклянная трубка;
• резиновая груша.

В аккумулятор вставляют трубку, грушей подтягивая раствор электролита внутрь емкости до тех пор, пока не появится поплавок-ареометр. Поплавок во время снятия показаний должен плавать внутри сосуда, не касаясь стенок или дна, а его положение должно быть вертикальным.

Также в продаже есть наборы поплавков разной массы при одном объеме, размещенные в общем контейнере из стекла. Заполнив такую емкость электролитом нужно выбрать тот поплавок, который будет плавать корректно – метка будет находиться на границе жидкости – это и будет фактическая плотность. Остальные поплавки утонут или будут плавать боком.

Купить ареометры

В любой лаборатории, автомастерской или медучреждении без прибора для определения плотности не обойтись. Купить ареометры можно у большинства поставщиков товаров для лабораторий. Выбирая, у кого приобрести устройство, следует обращать внимание на:

• в каких единицах калиброван ареометр;
• диапазон измеряемой величины;
• шкала или точность деления;
• погрешность прибора;
• есть ли термометр.

Каждый производитель перед передачей своей измерительной продукции на реализацию, проводить контроль качества. Для ареометров контроль проводят для каждой единицы товара, с указанием номера прибора и его индивидуальной погрешности. Поэтому, одна и та же модель плотномера у различных производителей будет иметь свою погрешность.

Ареометр

Ареометр – измерительный прибор для определения плотности жидкости

Определение и применение

Ареометр (от греч. araios — жидкий, неплотный и metreo — измерять) это лабораторное оборудование, используемое для осуществления измерений относительной плотности, концентрации, удельного веса жидкости или сыпучих веществ.  

История создания ареометров

Прибор представляет собой стеклянную колбу, в нижней, более широкой, части которой находится небольшое количество дроби или ртути, в верхней, более узкой, части — проградуированная шкала, по которой определяется плотность раствора или концентрация растворенного вещества.

Учитывая зависимость плотности жидкости от температуры, иногда ареометры для более точного измерения снабжают термометром. Ареометры такого типа обозначаются буквой «Т».

Спектр применения лабораторных измерительных приборов очень велик: нефтехимическая, фармацевтическая, пищевая промышленности, здравоохранение, экология, сельское хозяйство и другие отрасли.

Большинство ученых и историков считают изобретателем ареометра французского химика – Антуана Боме, который получил мировую известность как автор исследований по определению плотности жидкостей при помощи ареометра.

Он изобрел два прибора: один для веществ, плотность которых меньше плотности воды, другой – для веществ, плотность которых больше плотности воды. Несмотря на такое утверждение, существует мнение, что прибор для измерения плотности был создан еще в египетской Александрии в IV-V веке греческим ученым, философом, астрономом, математиком Гипатией. 

Первые ареометры применялись еще в эпоху позднего эллинизма (IV-V н.э.). По своей форме они были очень похожи на современные и назывались гидроскопами. Такие гидроскопы представляли собой цилиндр, который, при погружении в жидкость, указывал ее плотность и удельный вес. 

Ареометры времен Боме (XVIII век) также изготавливались из стекла и представляли собой шарообразную колбу, в нижней части которой находилась ртуть или металлические шарики, в верхней – полоска бумаги со шкалой.

Для определения концентрации вещества (соли, сахара) в химическом растворе, использовали специальный ареометр со шкалой, в которой было видно количество сахара или соли в жидкости.

«Градусы Боме» — это система ареометрической шкалы, которая применяется в науке и технике и в настоящее время. 

Принцип работы ареометров 

Так, для измерения условного веса жидкости, в сосуд с этой жидкостью опускают ареометр. После того, как прибор принял верное положение, по ареометрической шкале определяют плотность жидкости.

Типы ареометров

• Среди лабораторного оборудования и приборов, предлагаемых компанией «Прайм Кемикалс Групп», ареометры представлены в большом ассортименте. Ареометры купить на нашем сайте можно для следующих измерений плотности: 
• — кислот (в различных диапазонах);
• — бензина, дизельного топлива или других нефтепродуктов;
• — различных жидкостей;
• — массовой доли сахара в сахаросодержащих растворах;
• — для спирта (спиртомер);
• — вина (виномер).

Как определить качество ареометра? 

1. Для определения качества измерительных показаний ареометры должны соответствовать определенным параметрам: 
2. — диапазон показаний;
3. — пределы погрешностей;
4. — точность шкалы;
5. — показатели отказоустойчивости;
6. — наличие термометра.

    

7. Классификация типов ареометров:
8. По ГОСТ 18481-81 в зависимости от типа назначения ареометры делятся на следующие классы: 
9. • АК – для определения плотности кислот;
10. • АМ – для определения плотности молочных продуктов (молока, сыворотки) 
11. • АНТ – для измерения плотности бензина, керосина и других нефтепродуктов с учетом температуры вещества;
12. • АСП – для определения концентрации этилового спирта;
13. • АЭ (АР) – для измерения плотности электролита;
14. • АОН – для определения плотности жидкостей 
15. • АС — для определения количества сахара в сахаросодержащем растворе.

Купить ареометр – просто и выгодно

Компания “Prime Chemicals Group” предлагает большой выбор лабораторного оборудования в Москве и Московской области. В нашем интернет-магазине Вы всегда найдете широкий ассортимент лабораторных измерительных приборов – ареометров для любой сферы деятельности.

Для удобства и безопасности хранения ареометры поставляются в картонном тубусе или в пластиковом футляре. Все представленные модели отвечают европейскому знаку качества, изготовлены по стандартам ГОСТ и прошли первичную проверку на заводе-изготовителе.

В зависимости от назначения ареометра цена в нашем каталоге варьируется от 70 до 390 рублей.

Плотномер: устройство, принцип работы и сферы применения| статьи Millab Group

1. Главная страница
2. Пресс-центр
3. Устройство плотномеров

Устройство плотномеров

Для быстрого определения плотности (ρ) различных веществ, жидкостей и газов, применяются специальные приборы — плотномеры.

2021-12-23

Для быстрого определения плотности (ρ) различных веществ, жидкостей и газов, применяются специальные приборы — плотномеры. Измерение этого физического параметра необходимо для контроля качества. В этой статье мы рассмотрим типы, особенности, устройство плотномера, а также критерии выбора.

Сферы применения

Приборы для измерения плотности широко применяются в ходе различных исследований, экспериментов, контроля качества на производстве или в естественной среде. Плотномеры используют в пищевой, нефтеперерабатывающей, химической, фармацевтической промышленности, а также в строительстве. Ими измеряют плотность:

• нефтепродуктов: бензина, дизельного топлива, сырой нефти;
• сжиженных газов;
• грунта, почвы, глины;
• вязких, очень вязких, агрессивных жидкостей.

С их помощью можно обнаружить наличие примесей в веществах, определить качество продукта, несущую способность грунта.

Типы

Плотномеры различаются по типу устройства, принципу действия, сфере применения. Есть:

• Стационарные. Применяются в лабораториях и на производствах, представляют собой компактный, но недостаточно мобильный прибор.
• Портативные. Подходят для работы в полевых условиях — можно носить с собой, проводя измерения прямо на месте.

В зависимости от принципа действия, плотномеры могут быть:

• Поплавковыми (ареометрическими). Принцип вычисления основывается на законе Архимеда, согласно которому на погружаемый прибор действует выталкивающая сила, пропорциональная весу объёма вытесненного вещества. С их помощью измеряют плотность газов, жидкостей, процент содержания растворённых веществ в различных растворах, состоящих из двух компонентов. В измерениях наблюдается погрешность в 0,2-2% от общего диапазона ρ.

Рис.1. Схемы поплавковых плотномеров

1. Поплавок;
2. Стержень;
3. Емкость;
4. Преобразователь линейных перемещений.

Поплавковые плотномеры таких конструкции измеряют плотность от 0,5 до 1,2 г/см3.

• Массовыми. В основе действия лежит принцип непрерывного взвешивания, то есть прямая зависимость гидростатического давления от высоты уровня и плотности. Используются для оценки плотности суспензий, вязких жидкостей. Погрешность — от 0,5 до 1%.

Рис.2. Схема весового плотномера.

1. Концы U-образной трубки;
2. Cильфоны;
3. Силовой преобразователь;
4. Вторичный прибор.

Весовые плотномеры такой конструкции измеряют плотность от 0,5–2,5 г/см3.

• Радиоизотопными. Суть этого типа приборов заключается в перемене интенсивности пучка у-лучей после его прохождения через измеряемую среду. Их используют для вычисления плотности жидкостей, растворов, пульп, эмульсий, глубоких слоёв почвы, грунта. Погрешность не превышает 2%.

Рис.3. Схема и внешний вид радиоизотопного плотномера

1. Источник излучения;
2. Приемник излучения;
3. Вторичный прибор.

• Вибрационными. Действие базируется на связи между частотным показателем резонансных колебаний с ρ измеряемого вещества. С их помощью можно контролировать плотность жидкостей и газов, находящихся в трубопроводах или резервуарах. Разница между показанием устройства и истинным значением составляет около (1—2) х 10-4 г/см3.

Рис.4. Схема и внешний вид проточного вибрационного плотномера жидкостей.

1. Трубка;
2. Паралельная трубка;
3. Сильфон;
4. Катушка возбуждения;
5. Измерительная катушка;
6. Электронный усилитель;
7. Вторичный измерительный прибор.

Диапазон измерений данного плотномера 0,69–1,05 г/см3.

• Ультразвуковыми. Измерение осуществляется на основе существующей зависимости между скоростью распространения ультразвука в среде от ее плотности. Такие плотномеры позволяют в реальном времени контролировать сдвиг показателя в различных жидкостях, растворах. Погрешность — не более 5%. 

По сфере применения плотномеры делятся на лабораторные и промышленные.

• Лабораторный тип приборов разделяется ещё на несколько видов:
  • ареометры (постоянной массы или постоянного объёма) — для измерения ρ твёрдых тел, процентного содержания веществ в растворах;
  • пикнометры — позволяют измерять показатель плотности веществ в газообразном, жидком и твёрдом состояниях;
  • гидростатические весы (Мора-Вестфаля) — для жидкостей и твёрдых тел.
• Технологические установки позволяют контролировать плотность веществ, находящихся в процессе производства или переработки. Чаще всего их размещают на промышленном оборудовании, либо в контрольных точках технологических линий. Представляют собой датчики, блоки.

Устройство

Устройство плотномеров напрямую зависит от их принципа действия, поскольку каждый прибор состоит из разных рабочих элементов. Например:

• Поплавковые делятся на два вида: плавающие и погружённые. Конструкция плавающих представляет собой два сосуда (основной и переливной), поплавок, сердечник, катушку, три трубы, термометр сопротивления, индукционный мост. Погружённый — это камера, поплавок, уплотнительный сифон, противовес, коромысло, ролик, рычаг, мембранная коробка, заслонка, сопло. Также в составе обеих конструкций присутствует вторичный прибор.
• Массовые установки состоят из U-образной трубки, тяги, патрубков соединения, рычага, противовеса, сильфона, трубки подачи воздуха, заслонки, сопла, пневматического преобразователя.
• Радиоизотопные плотномеры — это два излучателя (основной и дополнительный), два приёмника излучения, сосуд с жидкостью, электроусилитель, пара электронных преобразователей, компенсирующий клин, реверсивный электрический двигатель, передатчик индукции, вторичный прибор.
• Вибрационный измеритель оснащён чувствительным элементом — отполированной изнутри металлической трубкой. В ней же расположено электронное устройство.
• Ультразвуковой прибор представляет собой электроакустическую замкнутую систему, в которую входят два пьезоэлектрических элемента, промежуточный усилитель электросигнала, детектор, каскад запуска, два генератора, блок измерения и усилитель мощности.

Принцип работы

Принцип действия плотномеров, как и их устройство, связан с видом прибора. Снова рассмотрим основные из них:

• Поплавковые. Устройство с плавающим поплавком определяет плотность вещества, опираясь на глубину погружения, которая обратно пропорциональна показателям испытуемой жидкости. В случае с погруженным поплавком плотность вещества прямо пропорциональна его массе. При измерении ρ газов шар непрерывно взвешивают с азотом в камере, заполненной этим газом. Мерой здесь является угол наклона коромысла, который отображается на измерительной шкале.
• Массовые. При неизменном объёме масса жидкости прямо пропорциональна её плотности. Пневматический преобразователь перемещает контролируемую жидкость через трубку, связанную с заслонкой. Вторичный прибор определяет уровень воздушного давления в сильфоне, которое меняется пропорционально показателю ρ.
• Радиоизотопные. Ионизирующие лучи после прохождения через исследуемую среду меняют интенсивность в зависимости от её плотности. Излучение попадает в приёмник, который тут же образует сигнал. Этот сигнал проходит ещё через несколько ступеней, затрагивая реверсивный электродвигатель. Двигатель перемещает клин. Величина его перемещения отображает изменения ρ вещества.
• Вибрационные. Чувствительный элемент, а именно металлическая трубка, помещённая в изучаемую среду, с помощью электронного устройства колеблется в потоке. Плотность определяется на основе частоты колебаний.
• Ультразвуковые. Удельное акустическое сопротивление (УАС) пропорционально показателю ρ. С помощью возбуждаемого на резонансных частотах пьезоэлектрического преобразователя, акустически контактирующего с изучаемой средой, получают выходной сигнал напряжения, который является показателем УАС, а значит и мерой плотности.

Современные плотномеры оснащены микропроцессорами, вычислительными блоками. Они могут сохранять результаты тысяч предыдущих исследований, подключаются к компьютеру через программное обеспечение. Приборы способны автоматически корректировать параметры в зависимости от внешних условий. Это позволило создавать универсальные модели, подходящие для любых отраслей.

Критерии выбора

Основным критерием при выборе плотномера является область применения. Как именно будет использоваться прибор: в лабораторных или полевых условиях? У каждого из этих типов есть свои преимущества.

• Лабораторные (модульные) системы. Можно выбирать конфигурацию для проведения различных анализов, либо приобрести базовую, постепенно её модернизируя. Комбинация нескольких видов плотномеров в одном корпусе даёт возможность проводить сложные исследования. Кроме того, такие приборы отличаются высокой точностью показателей, гибкостью настройки параметров, простым управлением.
• Портативные плотномеры. Подходят как для выездных работ, так и для применения в лабораториях. Они не так точны, как модульные системы, но помогают быстро получить предварительные результаты. Просты в обслуживании, достаточно функциональны. Кроме того, они стоят меньше, чем лабораторные.

Плотномеры, представленные в нашей компании

В компании «МИЛЛАБ» вы можете купить лабораторные и портативные плотномеры от швейцарского производителя Mettler Toledo. Оборудование отличается высокой точностью, эффективностью, надёжностью.

Модели различаются по повторяемости, уровням точности, диапазону регулирования температуры. Есть серия модульных измерителей Excellence, в которую входят приборы D4, D5, D6. А также серия Easy с моделями D30 и D40.

Среди портативных плотномеров — Densito и DensitoPro.

Как купить

Купить плотномер можно, заказав звонок, либо позвонив нам по телефону +7 495 933 71 47. После согласования даты и времени получения товара в назначенный срок его можно забрать со склада, который находится по адресу: г. Москва, Алтуфьевское шоссе, д. 43.

Компания «МИЛЛАБ» является официальным дистрибьютором качественного лабораторного оборудования с 1996 года. Мы обеспечиваем клиентов устройствами и расходными материалами для решения задач различной сложности, предоставляем сервисную поддержку.

На пищевых, фармацевтических, косметических производствах, в социальных и медицинских учреждениях — везде, где требуется соблюдение условий стерильности в чистой зоне, особое внимание уделяется чистоте униформы персонала…

Проводите ускоренный тест на окисление в пищевых продуктах на реакторе Oxitest согласно новому государственному стандарту!

Охлаждающие инкубаторы с экологически чистым термоэлектрическим модулем серии KB ECO.

Основные правила центрифугирования и работы с центрифугой: как и на что устанавливать центрифугу, как загружать, заполнять и размещать пробирки…