Весовые плотномеры

Большая группа так называемых весовых плотномеров основана на использовании взвешивания постоянного объема испытуемой жидкости.

В принципе этот метод заключается в том, что точно отмеренную пробу жидкости взвешивают с необходимой точностью на технических или аналитических весах.

На основе использования этого метода построена большая группа как лабораторных, так и автоматических приборов.

Весовые автоматические плотномеры (пикнометры) основаны на непрерывном автоматическом взвешивании постоянного объема испытуемой жидкости.

Плотность находят по отношению массы жидкости к ее объему. Последний измеряют по шкале или меткам на сосуде (рис. 5), массу - взвешиванием на аналитических весах. Пикнометры специальной формы (шаровидные и др.) применяют также для определения плотности газов.

а – U – образный капиллярный; б – Оствальда;

1 – колба для жидкости; 2 – проволочная петля для подвешивания прибора к чашкам весов; 3 – метка.

Рис. 5. Пикнометры

Плотность твердых тел (порошков) измеряют, погружая их в сосуды, называемые волюмометрами (рис. 6), заполненные жидкостью, в которой исследуемое вещество не растворяется.

а – с притертой пробкой; б – с градуированным горлом.

Рис. 6. Волюмометры

Приборы для гидростатического взвешивания. Данный метод определения плотности жидкостей и твердых тел также основан на законе Архимеда. Плотность жидкости измеряют, взвешивая в ней какое-либо тело (обычно стеклянный поплавок), масса и объем которого известны. Плотность твердого тела определяют его двукратным взвешиванием - сначала в воздухе, а затем в жидкости с известной плотностью (как правило, в дистиллированной воде); при первом взвешивании находят массу тела, по разности результатов обоих взвешиваний - его объем. В зависимости от требуемой точности гидростатическое взвешивание проводят на технических, аналитических или образцовых весах. При массовых измерениях широко используют менее точные, но более быстродействующие специальные гидростатические весы, например, весы Мора, Вестфаля либо их комбинацию (рис. 7).

1 – неравноплечное коромысло; 2, 4 - шкалы соответственно в виде поперечных надрезов для гирь и указателя равновесия; 3 – неподвижный противовес; 5 – стеклянный поплавок; 6 – гири – рейтеры; 7 – сосуд с жидкостью; 8 – термометр; 9 – двойная чашка для помещения твердых тел (верхняя – а – сплошная, нижняя – б – с отверстиями, ее погружают в воду).

Рис. 7. Приборы для гидростатического взвешивания

Массовые приборы. Действие их основано на том, что масса жидкости при неизменном ее объеме прямо пропорциональна плотности. В таком плотномере с пневматическим преобразователем (рис. 8) непрерывно взвешивается протекающая по трубопроводу жидкость определенного объема, U-образная трубка с проходящей через нее контролируемой жидкостью связана рычажной системой с заслонкой. Давление воздуха в сильфоне, изменяющееся пропорционально плотности жидкости, определяется по вторичному прибору. Массовые плотномеры применяют обычно для измерения плотности суспензий, а также вязких и содержащих твердые включения жидкостей.

к вторичному прибору

жидкость

сжатый

воздух

1 – U – образная трубка; 2,6 – тяги; 3 – соединит. патрубки; 4 – рычаг;

5 – противовес; 7 – сильфон; 8 – трубка для подачи воздуха; 9 – заслонки;

10 – сопло.

Рис. 8. Массовый плотномер