Ареометр для жидких сред

"735965 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ влиятельное к авт. св 51)М. Кд. 501 Й(22) Заявлено 30. 11с присоеединением зая 2 12 и Гасударственный комите 23) Приорите СССР пс делам изобрет н аткрытий(088 а опублико ия описа 2) Авто Я, И. Ройтм изобретени 1) Заявите ОМЕТР ДЛЯ ЖИДКИХ СР 2огружверти это дний при и енин в жидв строго икальном поаходился пр м в устойчисии 2 .тим ареометром нельзя изметь жидкости в любом диаен ения.ения диапазона измерения олнен в виде двух полых крепленных один в другом с та с двумя плоскими шайз которых закреплена во цилиндре, а другая - в надре, соединенном резьбой, при этом грузовая камераполнительной полостью длязов. Кроме того, наружныйолнен с окном со шкалой го материала, а стервыполнен с полостью груза уравновешивающего я.ж аемый Р Изобретение относится к устройствамчтобы последля измерения плотности жидкостей и кость плавалконцентрации растворов. ложении и нИзвестен ареометр,вом равновесобой стеклянный поплаво Однако эв виде трубки с деленирить плотносвнизу Щ,пазоне ее измЭтот ареометр можно применить для Для расширизмерения только одного диапазона из- поплавок выпмеряемых плотностей . цилиндрбв, сИзвестен ареометр для измерения плот- помощью вин10ности и концентрации растворов,который бами, одна ипредставляет собой симметричное отно- внутреннемсительно продольной оси удлиненное тело, ружном цилинсостоящее из полого корпуса пилиидри- со стержнем15ческой или веретенообразной формы и при- снабжена допаянного к нему в верхней части стержня. сменных груСтержень выполнен в виде тонкостенной цилиндр выпцилиндрической трубки круглого сечения из прозрачнос запаяным концом. Нижняя часть арео- может бытьметра заполнена балластом, который не- размещенияподвижно закреплен при помощи связую- массу стержнщего вещества, Балласт предназначен На чертедля понижения центра тяжести ареометра, ареометр в представляющий к, выполненный ями и грузом женьдля е изображен предлагазрезе общий вид СоциалистическихИЗОБВЕТЕНИЯ65 фния рисок требуемых значений шкал7 и 9.П р и м е р. При конструированииареометра необходимые параметры(объем, массу, диапазон и точность измерения) рассчитывают по известнымформулам, вытекающим из закона Архимеда.Если максимальный объем ареометра сучетом объема утолщения измерительного стержня 10 равен 30 см, а его масса3равна 19,5 г,(в случае, когда цилиндр 8выдвинут из цилиндра 5 до предела, т,е.до деления "40 шкалы 9), плотностьжидкости при погружении ареометра доделения 0" на измерительном стержне10 равна 19,5 г на 30 см и равназ0,65 г/см . Если минимальный объемареометра (в случае, когда цилиндр 8до предела задвинут в цилиндр 5, чтосоответствует совпадению риска "Оф нашкале 9 со средней риской шкалы 7)равен 20 см , плотность, соответствующая этому объему при погружении ареометра до деления "О" на измерительномстержне, равна 19 5 г на 20 см иравна 0,975 г/см,Для измерения плотности, большейприведенной в примере, масса ареометрадолжна быть 0,975 г/см нв 30 см иравна 29,25 г. Тогда для уравновешивания массы ареометра в камеру 1 добавляют дополнительный груз, равный9, (5 г (что следует из расчета 29,25 г19,5 г - 9,75 г). При массе арео-метра 29,25 г пределы измерения плотности будут от 0,975 г на 1 см до529,25 г на 20 см и равна 1,462 г/см,3Пля измерения еще большей плотностимасса ареометра должна быть соответственно увеличена, а именно: 1,462 г/см3на 30 см и равна 43,86 г, т.е, в каме 3ру 1 необходимо добавить груз, равный43,86 г - 29,25 г - 14,61 г. Такимобразом, при массе ареометра 43,86 гпределы измерения плотности будут от1,462 до 2,193 г/см (43,86 г на20 см ) при этом данная плотность -5верхний предел измерения ареометра .Точность измерения плотности рассчитывается сл будующим образом,Принимаем площадь сечения измерительного стержня 10 равной 20 ммНа его шкале имееется 50 миллиметровых делений. Тогда его объем будетравен 20 х 50-"1000 мм =.1 см . Это .значит, что с помощью данного стержня, когда он погружен в жидкоегь доделения 50 можно измерить плот 50 3 7359Он имеет камеру 1, внутри которой помещается дополнительный сменный груз 2 и балласт 3, которые пожимаются ко дну камеры при помощи крышки 4 со шлицем, ввинчиваемый с помощью отвертки во внутреннюю резьбу камеры 1, Камера с помощью резьбы соединяется с полым наружным цилиндром 5, в верхней части которого выполнено окно 6 из прозрачного материала, имеющее шкалу 7 10 из трех рисок, расстояние между которыми равно 1 мм, По внутренней поверхности цилиндра 5 установлен внутренний цилиндр 8, на нвружней поверхности которого также нанесена шкала 9, Шка лы 7 и 9 служат для определения величины выдвижения внутреннего цилийдра из наружнего путем совмещения рисок шкалы 9 со средней риской шкалы 7. В верхней части цилиндра 8 имеется резьбовое 20 отверстие, в которое ввинчивается измерительный стержень ХО с утолщенной нижней частью и со шкалой 11 погружения. Внутри утолщения стержня 10 имеется камера для размещения груза 12, 25 закрываемая крышкой 13. Груз 12 служит для уравновешивания массы стержня 10 с массой стержней другого диаметра,К ареометру прилагается набор измерительных стержней разного диаметра, 30 с помощью которых измеряют с требуемой точностью плотность различных жидкостей и концентрацию растворов.Во внутренней полости цилиндров 5 и 8 помещается резьбовой винт 14, обес печивающий перемещение внутреннего цилиндра 8 вдоль оси наружного цилиндра 5, На одном конце винта имеется цилиндрическая головка, в торец которой упирается пластина 15, прижатая зашплинтованной шайбой 16. Посадочное место винта 14 в месте соединения с пластиной 15 резьбы не имеет. Концы пластины 15 запрессованы в нижнюю часть цилиндра 5. Концы второй пластины 17 эапрессованы в нижнюю честь цилиндра 8. На втором торце винта 14 выполнен паз под отверстия и с этой стороны на винте установлена зашплинтованная шайба 18, предохраняющая при работе отвертку от соскальзывания со шлица. Для выдвижения внутреннего цилиндра из наружного выворачивают измерительныйстержень 10 и через отверстие в верхнейчасти цилиндра 8 вводят в щлиц винта 14 отвертку, Вращением отвертки по часовой или против часовой стрелки цилиндр 8 опускается или поднимается до, совпаде=0,00042 г/см . При расчете цены деления для другого диапазона плотностейможно пользоваться этим же способом,применяя спеп иальную таблицу (см. табл. 1 ),Табл ица 1 3614 1,2707 0,0907 0,0018 2187 1,1700 0,0488 0,0009 1250 1,0833 0,0417 0,0008 2 Н - высота выдвиженияцилиндра 8 из цилиндра 5, мм;п - глубина погружения измерительного-максимальная иакс гминминимальная плотности жидкости,измеряемые при,высоте Н, г/см3,- разность максималь минной и минимальнойплотностей г/см";Ьф50-к -средняя цена одного деления данного измеритель 3ного стержня, г/см;- ИЗМЕНЕНИЕ ВЕЛИЧИны плотности в3г/см, соответствующее одному,двум, трем и любомучислу кп" делений 4на данном измериельном стержне. 25 Р Риакс К 1,К 2,КЗ, К и т остей для о стержн всех дел10 и д Величина плоний;измерительн а 2 Высота выд- Глубина погружения ижения цилиндра, мл 0 5 2 0 1,35 1,354 1,357 1,359 1,270 1,2 148 1,12 с 7 1.,2 158 1,1225 21 2 187(т.е. 19,5 г: 30 см - 1 см ) и ценаодного деления стержня при этом будетравна (0,650 - 0,629): 50 = 0,00362 0,00543 0,00724 , 0,00181 0,00196 0,00294 0,003920,00098 0,00166 0,00249 0,003320,00083 всех значений массы и объемов ареометра, рассчитываются по правилам, описанным выше. На основании этих правил расчета все значения массы и объема сведены в таблицу 2, При ее составлении принято, что площади сечения выдвижного цилиндра 8 и измерительного стержня 10 равны соответственно 2,0 и 0,2 см, а масса всего ареометра равна 29,25 г. Например, высота выдвижения цилиндра 8 равна 30 мм, объем ареометра без измерительного стержня равен 20 см + 2 см х 3 см = 26 смф;з га с учетом объема стержня 10-26 см+ + 1 см = 27 см . При этих параметрахзареометр обеспечивает. измерение плотности от 29,25 г на 27 см и равную 1,0833 г/см до 29,25 г на 26 см и равную 1,125 г/см, Расчет плотности в зависимости от величины Ь производится следующим образом. Например, Н=20 мм, Ь= 4 мм. По табл. 1 в строке Н=20 мм находим величину К.4 = =0,00392 г/см, Путем вычитания от величины значения К. 4, т,е.=1,2148 г/см . Именно это значение и заносится в таблицу 2 на пересечении строк "20 и "4" и т.д,Т а мерительного стержня, мм735965 , 8находится точная искомая плотность -1,2148 г/см . Поправка на капиллярность и температуру жидкости рассчитывается по известным правилам, По окончании работы ареометр промывается,высушивается, от него отвинчиваетсяизмерительный стержень 10 и камера 1,ацилиндр 8 выдвигается иэ цилиндра 5до последнего деления (по чертежу -ы деление ф 40 ),7Пля массы ареометра 19,5 г и 43,86 г. составляются аналогичные таблицы, в которых указываются плотности, соответствующие всем возможным значением "Н" и всем делениям измерительного стержня. Еслик ареометру прикладывается несколько измерительных стержней разного сечения, для каждого из них составляются отдельные таб лицы. Таблицы концентрации ингредиентов в растворах рассчитывают по известным правилам, исходя из, плотностиэтих растворов.Работа с ареометром осуществляется следующим, образом.С помощью любого ареометра или денсиметра предварительно определяются плотность с точностью 0,01-0,03 г/см. К примеру, измеренная приблизительно плотность равна 1,19 г/см . По табл. 23в столбце между "0" и "50" находится высота Н, соответствующая высоте плотности 1,19 г/см и равная 20 мм. От цилиндра 5 отвинчивается камера 1, . йэ нее с помощью отвертки снимается крышка 4 и в камеру устанавливается груз массой 9,75 г. Гфуэ прижимается крышкой 4 и камера соединяется с цилиндром 5. Затем, отвинчивается измерительный стержень 10 и в отверстие внутреннего цилиндра вводится отвертка до упора в шлиц винта 14.Вращением в нужную сторону с одновременным придерживающим ареометра за цилиндр 5 обеспечивается совпадение деления 20" шкалы 9 со средней риской шкалы 7. После этого отвертка извлекается из шлица и измерительный стержень 10 привийчивается.к цилиндру 8, По известным правилам ареометр опускается в измеряемую жидкость и по шкале 11 измерительного стержня замечается глубина погружения. Предположим, что в данном случае она равна 4 мм. Ло табп.2 на пересечении строк "20" и ф 4 Формула изобретения 15Ареометр для жидких сред, содержащий поплавок с грузовой камерой и стержнем, на котором нанесена шкала дляотсчета плотности среды, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расшире 20 ния диапазона измерения, поплавок выполнен в виде двух полых цилиндров,скрепленных один в другом с помощьювинта с двумя плоскими шайбами, однаиэ которых закреплена во внутреннемЬ25 цилиндре, а другая - в наружном цилиндре, соединенном резьбой со стержнем,при этом грузовая камера снабжена дополнительной полостью для сменных грузов,30 2. Ареометр поп. 1,о тлич ающ и й с я тем, что наружный цилиндрвыполнен с окном со шкалой из прозрачного материала,3. Ареометр по п. 1, о т л и ч а ю 35 щ и й с я тем, что стержень выполненс полостью для размещения груза, уравновешивающего массу стержня. Источники информации,о 1, Кивилис С, С. Техника измеренияплотности жидкостей и твердых тел, М.,Стандартгиз, 1959, с. 34-35.2. Мивилис С. С. Техника измеренияплотности жидкостей и твердых тел, М.,45 Стандартгиз, 1959, с. 35 (прототип) .