Главная  Измерения массы в промышленности 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 [ 180 ] 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207

ж + lah - D) = +/5) Ср, - D)

М + Za, (р, -D\ = {v + lS) (р, - D).

В обоих уравнениях I одно и то же, так как глубина погружения ареометра в жидкости одинакова по условию. Разделив почленно первое уравнение на второе и проведя сокращение на v + lS, после преобразований найдем

(fl,-fl,)Z:[PiPs-0(Pi 4-р,) + Р'] Р.-Р,---

Пренебрежем членами Z>(qi + Q2) и ввиду их малости б сравнении с Q1Q2. Произведение qiQs, учитывая близость значений Ql и Q2, можно заменить qi. Так как L = nd, то

(fls -a,)r.rfpi

Р2 = Р, 4--j;- (80)

Второе слагаемое, представляющее собой интересующую нас поправку на капиллярность, в общем виде выражается как

где Q - показание ареометра, г/см;

tf - диаметр (мм) стержня ареометра у щтриха, соответствующего показанию q; М - масса ареометра в воздухе, г.

При этом значения q, d и М достаточно определить приближенно: Q - с двумя десятичными знаками, d п М - с одним десятичным знаком.

Пример 35. Денсиметр, градуированный для водного раствора серной кислоты, при погружении в серно-винный раствор показал плотность 1,1925 г/см. Определить действительную плотность серно-винного раствора.

Пусть масса денсиметра в воздухе равна 120,5 г, диаметр стержня - 5,2 мм. Из табл. 60 находим капиллярные постоянные: 1 = 6,40 мм2 для раствора серной кислоты, а2 = 3,23 мм для серно-винного раствора.

По формуле (81) подсчитываем поправку на капиллярность

(3,23 - 6,40) .3,14 . 5,2 .1,19 006 г/см 1000 120,5

Следовательно, искомая плотность серно-винного раствора составит 1,1925-0,0006=1,1919 г/смЗ.

Знак поправки на капиллярность можно определить и без вычислений, исходя из того, что при одной и той же плотности жидкостей ареометр погрузится глубже в жидкость с большей капиллярной постоянной, следовательно, показание ареометра будет меньшим.



§ 150. Влияние температуры на показание ареометра

Как видно из уравнения (72) равновесия ареометра, показания прибора правильны только при той температуре, при которой была градуирована шкала, так как входящий в уравнение объем погруженной части ареометра зависит от температуры жидкости. Температуру, при которой наносится шкала ареометра, принято называть нормальной температурой данного ареометра. Ее указывают на шкале (см. § 142).

В настоящее время для всех ареометров установлена нормальная температура 20° С. Как уже указывалось, исключение составляют ареометры для морской воды и клеемеры; их нормальная температура равна соответственно 17,5 и 75° С.

Температура жидкости при измерении плотности обычно отличается от нормальной температуры ареометра, в связи с чем в его показания необходимо вводить поправку, учитывающую изменение объема ареометра. Если температура жидкости выше нормальной температуры ареометра, то вследствие расширения стекла объем ареометра увеличится по сравнению с тем объемом, который он занимал в градуировочной жидкости, увеличится также выталкивающая сила, глубина погружения ареометра будет меньше, а его показание окажется больше действительной плотности, и необходимая поправка будет иметь знак минус.

В случае, если температура жидкости меньше нормальной температуры ареометра, объем его уменьшится, а глубина погружения увеличится, т. е. поправка к показанию ареометра будет иметь знак плюс.

При измерении плотности жидкости, температура t которой отличается от нормальной температуры ареометра Iq, поправка к показанию Q прибора составит [5]

1 Д;=.р(4-)Р, (82)

где р = 0,000025° С- - коэффициент объемного расширения стекла

(см. § 137).

Пример 36. Нефтеденсиметр, погруженный в бензин при температуре -22° С, показал плотность 0,7545 г/см. Какова действительная плотность бензина?

Учитывая, что нормальная температура нефтеденсиметр а 20° С, по формуле (82) находим

Д; = 0,000025 . [20 - (- 22)] 0,7545 0,0008 г/см Действительная плотность бензина

Р 22-= 0,7545-Ь 0,0008 = 0,7553 г/см

При сравнении показаний двух ареометров с одинаковой нормальной температурой, погруженных в одну и ту же жидкость, температура которой отличается от нормальной, поправку на из-



менение объема ареометра нет необходимости учитывать, так как она одинакова для обоих приборов. В этом случае температура жидкости не имеет значения.

Если же нормальная температура двух сличаемых ареометров-различна, то поправка на температуру становится индивидуальной для каждого ареометра и ее приходится учитывать. Пусть нормальная температура одного ареометра tu другого t, температура жидкости t, показание первого ареометра в этой жидкости qi, а второго Qz, причем оба ареометра верны.

Тогда [5]

является поправкой на температуру, вводимой к показанию второго ареометра при сличении его с первым. Как видим, температура жидкости и в этом случае не оказывает влияния; имеет значение лишь различие в нормальных температурах ареометров.

Формула (83) позволяет определить, каково было бы показание второго ареометра, если бы он был градуирован для той же температурь^, что и первый.

Пример 37. Денсиметр с нормальной температурой 15° С сличают с образцовым денсиметром, имеющим нормальную температуру 20° С. Показания приборов, одновременно погруженных в жидкость, равны соответственно 0,75350 и 0,75305 г/см. Определить поправку для поверяемого денсиметра.

По формуле (84) поправка на температуру к показанию поверяемого денсиметра

А< = 0,000025 (15 - 20) 0,75305 = - 0,00009 г/см

Исправленное показание денсиметра равно 0,75350-0,00009 = = 0,75341 г/см. Следовательно, искомая поправка к поверяемому денсиметру составляет 0,75305-0,75341 =-0,00036 г/см

Формулами (82) и (84) можно пользоваться и для ареометров, шкала которых градуирована в процентах. Необходимо только предварительно показание ареометра перевести в значение плотности, пользуясь для этой цели соответствующими таблицами (см. табл. 51, 54-56); отсутствующие в таблицах промежуточные значения определяют линейной интерполяцией.

Рассмотрим более общий случай, когда сличают два ареометра с различной нормальной температурой, причем шкалы их градуированы в разных единицах относительной плотности. Предположим, что при погружении в жидкость ареометры показали соответственно значения и q , где ti и /2 - нормальные температуры ареометров, и toz - температуры, при которых плотность воды принята в качестве единицы. Тогда [5] температурная поправка к показанию второго ареометра при сличении его с первым



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 [ 180 ] 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов