Чем измеряют плотность электролита аккумулятора: Перевірка браузера, будь ласка, зачекайте…

Плотность электролита в разряженном аккумуляторе — как определить плотность автомобильного электролита в АКБ

В каждой свинцово-кислотной батарее с жидким диэлектриком существует такой параметр, как плотность электролита в аккумуляторе. Он показывает концентрацию активного вещества в растворе, выполняющего роль транспортера зарядов между электродами. Важно, чтобы в нем было определенное количество серной кислоты по отношению к дистиллированной воде. Рассмотрим основные проблемы с плотностью и методы ее нормализации.

Устройство аккумулятора

Чтобы понять, что такое плотность электролита в аккумуляторе, нужно знать устройство АКБ. Батарея представляет собой пластиковый ящик, внутри которого имеется 6 отсеков с перегородками. В каждом из них находится пакет парных пластин, анод и катод. Между пластинами находится сепаратор или одна из них погружена в него. Каждый электрод представляет собой решетку с окнами определенной конфигурации. Ее рассчитывают так, чтобы электроны лучше распределялись по поверхности пластин, тем самым, отдавая больший ток в нагрузку. Пакеты пластин сформированы в энергетические ячейки, соединенные между собой последовательно. Каждая ячейка или банка выдает 2,1 В, все 6 — 12,6 В. Выводы размещены снаружи корпуса и имеют конусовидную форму в европейских и азиатских батареях.

Конструкция батарей может несколько отличаться от одной серии батарей к другой. В АКБ современного типа имеется лабиринтная структура в крышке для рециркуляции электролита. Также есть индикатор заряда, но нет пробок для обслуживания путем доливки дистиллированной воды. Мы же говорим о тех, в которые можно доливать дистиллят и измерить плотность электролита в источнике питания.

Особенности обслуживания АКБ

Каким-либо образом повлиять на работоспособность автомобильного аккумулятора мы не в состоянии, за исключением проведения правильного обслуживания. Достаточно регулярно проверять величину напряжения и плотность электролита. Особенно важно это делать на 3-4 году эксплуатации батареи. У современного источника тока Ca/Ca, AGM или Gel это проделать невозможно. В EFB АКБ еще имеется индикатор, в других нет даже его, так как жидкого электролита в аккумуляторе тоже нет.

Использование ареометра

Замер плотности электролита в аккумуляторе свинцово-сурьмянистом и сурьмянисто-кальциевом выполняется при помощи специального прибора — ареометра. Он представляет собой запаянную с двух сторон стеклянную трубку. У нее имеется утонченная нижняя часть и зауженная верхняя. На узкой части есть шкала с разметкой под конкретные типы измеряемых жидкостей. В толстой части внутри находится дробь. Устройство погружается в емкость с электролитом при измерении плотности, работает по закону Архимеда. Погружаемое в жидкость тело вытесняет пропорциональное количество вещества.

Для измерения плотности электролита в аккумуляторе нужно знать ее нормированное значение. Данный показатель зависит от условий, состава, интенсивности эксплуатации и уровня заряда батареи. Она должна быть такой, как указано в таблице.

Значение плотности, г/см3

Величина напряжения, В

Уровень заряда, %

<1,12

<11,6

глубокий разряд

1,15

11,8-11,9

25

1,19

12,0-12,1

50

1,22

12,3-12,4

75

1,26

12,6-12,7

100

Теоретически определить плотность раствора в батарее можно по этим данным, но так ли это на самом деле? Определить соответствие реально только с помощью ранее описанного прибора.

Важно. Зимой уровень плотности будет завышен на 0,2-0,4г/см3. Это считается нормальным показателем. Дистиллированная вода замерзает, из-за чего расстояние между молекулами увеличивается, и соотношение серной кислоты к объему воды именно в жидком виде повышается, так как сама кислота зимой не замерзает. Также значение плотности электролита в аккумуляторной батарее зависит от температуры окружающей среды. Указанные в таблице значения определены при +25 градусах. Если за бортом -30 градусов и батарея разряжена на 25%, то нормальной плотностью является 1,28 г/см3.

Низкая плотность занижает показатель заряда, высокая плотность приводит к ускоренному процессу разрушения электродных пластин и активной пасты. Следует поддерживать ее на среднем уровне, указанном в табличных данных.

Процедура измерения плотности ареометром

По ранее представленным данным мы уже знаем, какой должна быть плотность электролита при определенном значении напряжения на клеммах аккумулятора.

Для проверки приобретите, собственно говоря, сам прибор. Существует несколько моделей, герметичные с запаянной стеклянной колбой и с грушей на верхнем ее конце. Важно, чтобы шкала была проградуирована под конкретную жидкость.

Процесс измерения значения плотности электролита в батарее:

  1. Зарядите аккумулятор полностью.
  2. Перенесите батарею в теплое место, где температура не ниже +20 градусов, и оставьте ее стоять на 6-10 часов.
  3. Выверните пробки в источнике питания. В сурьмянистых и недорогих гибридных они видны прямо на крышке, в более дорогих находятся под специальной планкой.
  4. Погрузите прибор в автомобильный аккумулятор и наберите немного электролитического раствора. Используем устройство с грушей и плавающим внутри ареометром.
  5. Подождите, когда индикатор стабилизируется, и запомните значение по шкале напротив него.
  6. Проделайте аналогичную операцию с каждой из 6-ти банок и запишите все показания.

По мере испарения воды, что происходит постоянно при каждом цикле зарядки автомобильного источника тока, уровень раствора падает и плотность увеличивается, так как концентрация кислоты по отношению к воде растет. Раствор нужно разбавить ровно на то количество воды в долях, на которые выше плотность по отношению к нормальному состоянию.

Полезно узнать, сколько раствора и воды должно быть в батарее. Уровень воды зависит от емкости аккумулятора. Если у вас стоит батарея 55 А/ч, то общее количество раствора составляет 2,5 л. Воды, соответственно, 1,63 л. В АКБ 65 А/ч содержится 3,5 л раствора и 2,28 л воды. Низкая плотность говорит о большом уровне дистиллята, высокая — о низкой концентрации.

 

Какой аккумулятор устанавливается на Шевроле Лачетти >

Как пользоваться ареометром для аккумулятора автомобиля

Владельцы необслуживаемых автомобильных аккумуляторов ограничены в возможностях продления их срока службы – например, в случае неправильной эксплуатации или в результате естественного старения. Со старыми обслуживаемыми АКБ это возможно – если контролировать его важнейшие показатели и корректировать их. К числу таких показателей относится плотность электролита, которая может уменьшаться или увеличиваться в зависимости от целого ряда факторов. Без контроля плотности невозможно говорить о максимальном продлении срока службы батареи. А для этого необходимо иметь в наличии и уметь пользоваться специальным прибором – ареометром.

Содержание

  1. Что такое ареометр
  2. Конструкция ареометра для измерения плотности электролита
  3. Техника безопасности при работе с автомобильным ареометром
  4. Как проверить плотность электролита аккумулятора ареометром

Что такое ареометр

Многие автомобилисты, когда речь заходит о плотности, довольно слабо себе представляют, что это такое. Встречаются даже такие, которые полагают, что этот показатель связан с электрическими характеристиками электролита. На самом деле это очень известная со школьного курса физики величина, указывающая, сколько весит единица объёма вещества, жидкости или твёрдого материала. В нашем случае речь идёт об измерении массы единицы объёма электролита.

Зачем это нужно? Дело в том, что эта жидкость с выраженными электрохимическими свойствами представляет собой смесь из дистиллированной воды и серной кислоты. При этом она не является постоянной величиной – из-за протекания электрохимических процессов при зарядке или разрядке батареи количество и кислоты, и воды, может изменяться. В частности, кислота вступает в реакцию со свинцовыми пластинами с образованием сульфата свинца, из-за чего концентрация кислоты уменьшается, а вода при интенсивной зарядке может разлагаться на кислород и водород, и тогда плотность жидкости взрастает.

Поскольку плотность воды известна и является почти круглой цифрой (0,997 г/см3), то по значению плотности электролита в целом можно судить о долевой части воды и кислоты. Так, стандартным значением для заряженного аккумулятора считается значение 1,26-1,28 г/см3, и это значит, что в растворе на 1 часть воды приходится 1,27 частей кислоты.

Впрочем, интерпретация плотности электролита не так уж и важна. Нужно просто понимать, что если её значение выше нормы – электролит следует разбавить дистиллированной водой, в противном случае – кислотой.

Показания плотности электролита аккумулятора измеряются ареометром. Принцип действия этого прибора крайне прост и основан на применении закона Архимеда. Помните? При погружении тела в воду на него действует противоположная по направления сила, равная весу жидкости, вытесненной этим телом.

Таким образом, при опускании ареометра в жидкость можно определить её плотность по тому, на какую величину этот прибор погрузится в раствор.

Отметим, что существует немало разновидностей ареометров, ориентированных на измерение плотности конкретных жидкостей:

  • спиртометр измеряет процентное содержание этанола или крепость напитка;
  • лактометр измеряет процент жира в молоке;
  • солемер измеряет процентное содержание растворённых солей, а продвинутые модели – даже их химический состав;
  • сахаромер, как нетрудно догадаться, используется для измерения доли сахара в растворе;
  • денсиметр – именно так называется разновидность, предназначенная для измерения плотности электролита, хотя обычно употребляется термин «ареометр».

Конструкция ареометра для измерения плотности электролита

Поскольку нас интересует электролит, рассмотрим, как устроен и работает ареометр для автомобильного аккумулятора.

Его конструкция предельно проста:

  • трубка или колба из стекла или прозрачного пластика;
  • пипетка;
  • резиновая груша;
  • собственно ареометр.

На один конец колбы одевается пипетка для забора электролита, изготовленная из резины (чтобы не повредить сепараторы и пластины в банке), внутрь помещается ареометра, а сверху одевается груша, с помощью которой в колбу закачивается жидкость из батареи. Сам ареометр представляет собой стеклянную запаянную с двух сторон стеклянную колбу с нижней широкой и верхней узкой частью. Внизу устанавливается балластный груз из металла или другого материала, вверху наносится шкала, настроенная таким образом, чтобы показывать плотность электролита.

Как пользоваться грушей ареометра, мы расскажем чуть позже, упомянув, что разновидностей автомобильных ареометров тоже немало, но все они используют одинаковый принцип, основанный на законе Архимеда – стеклянная колба погружается в электролит, а по шкале можно отследить, какой плотности соответствует это погружение.

Техника безопасности при работе с автомобильным ареометром

Приступая к измерению плотности электролитической жидкости, не забывайте, что она представляет собой разбавленную соляную кислоту – химически агрессивную жидкость, способную нанести сильнейшие ожоги при попадании на незащищённые участки кожи.

Поэтому при работе с ареометром необходимо придерживаться соответствующих мер безопасности:

  • надеть резиновый фартук;
  • защитить руки резиновыми перчатками;
  • работать только в защитных очках.

Попадание кислоты в глаза может привести к потере зрения!

Зимой проверять ареометром плотность электролита аккумулятора необходимо в отапливаемом помещении.

Если электролит попал на незащищённую кожу или в глаза, нужно немедленно промыть поражённые участки проточной водой, причём процедура должна длиться не менее 15 минут. После этого следует приготовить водный раствор соды (на 200 мл. чайная ложка соды) или использовать мыльную воду для нанесения на обожжённые участки кожи – таким образом вы максимально нейтрализуете действие кислоты щелочным раствором.

После этого следует вызвать скорую помощь или, если есть возможность, добраться до ближайшей больницы самостоятельно для оказания последующей медицинской помощи.

Как проверить плотность электролита аккумулятора ареометром

Перед тем, как измерять плотность аккумулятора с помощью ареометра, нужно соблюсти несколько важных требований – от этого будет зависеть точность измерений:

  • АКБ должна быть полностью заряженной;
  • после зарядки необходимо выждать несколько часов и только после этого приступать к процедуре;
  • полученные показания ареометра нужно подкорректировать, исходя из температуры электролита: точными они будут, если температура жидкости составляет 27ºС, при понижении или повышении на 6 градусов следует отнимать или приплюсовывать 0,004 единицы плотности;
  • перед откручиванием пробок тщательно протрите корпус батареи от загрязнений, чтобы они не попали в электролит – это может сильно уменьшить ресурс аккумулятора.

А теперь рассмотрим алгоритм, как пользоваться ареометром для аккумулятора, он несложен даже для новичков:

  • собираем ареометр, присоединив снизу пипетку и разместив в колбе денсиметр;
  • опускаем пипетку поочерёдно в каждую из банок, надеваем на другой конец колбу в сжатом состоянии, отпускаем её, засасывая электролит в трубку;
  • набирать жидкость нужно так, чтобы ареометр свободно плавал и при этом не упирался верхней частью в грушу;
  • после того, как прибор погрузится в электролит на определённую глубину, ждём несколько секунд, чтобы он успокоился (перестал колебаться в вертикальной оси), и замеряем показания на шкале ареометра в точке её пересечения с жидкостью.

Шкала у ареометра может быть проградуирована разными способами. Чаще всего это цифры, измеряемые в г/см3, но иногда встречаются и шкалы, размеченные в кг/м3, и тогда полученное значение нужно просто разделить на 1000, чтобы получить привычное, встречающееся в литературе значение.

Мы уже отмечали, что для исправного заряженного АКБ нормальным значением плотности электролита является 1.27 г/см3. Если оно выше – значит, в растворе слишком высокая концентрация более тяжёлой серной кислоты, и тогда её нужно разбавить дистиллированной водой (продаётся в аптеках). Если наоборот – увеличиваем плотность, добавляя кислоту. Есть и другой способ – приобрести готовый электролит и залить его, предварительно изъяв такое же количество разбавленного раствора кислоты.

Некоторые разновидности совмещают в себе несколько шкал и позволяют определять таким ареометром не только плотность аккумулятора, но и, например, показатель плотности тосола. Это может пригодится в северных регионах страны, поскольку по плотности антифриза можно вычислить температуру его замерзания (кристаллизации), а в условиях сильных морозов знать характеристики тосола чрезвычайно важно.

После использования тщательно промойте ареометр, желательно несколько раз и по возможности – дистиллированной водой. Так вы сможете продлить жизнь прибора.

Напоследок – несколько рекомендаций, как правильно пользоваться аккумуляторным ареометром:

  • не пренебрегайте соблюдением правил техники безопасности. Известно немало случаев, когда неаккуратное обращение с электролитом заканчивалось химическими ожогами, а если электролит попадёт на одежду – её можно будет выбрасывать;
  • при закачивании электролита в колбу делайте это очень осторожно, стараясь, что ареометр не соприкоснулся со стенками стеклянного корпуса. Иначе он может прилипнуть к стенкам, что исказит показания прибора;
  • осторожность следует проявлять и при измерении плотности тосола – некоторые производители включают в его состав ядовитое вещество этиленгликоль вместо пропиленгликоля.

Знание правил, как пользоваться ареометром для АКБ, позволит вам производить подобные замеры самостоятельно, без посещения автосервисов, где эта процедура платная. И если вы будете делать это регулярно, при необходимости корректируя значение плотности электролита, можете быть уверенными – ваша аккумуляторная батарея прослужит вам не меньше заявленного производителем срока.

измерение удельного веса: Техническая поддержка

Удельный вес:

 

Самый точный и прямой способ проверить состояние заряда элемента батареи — определить удельный вес электролита батареи. Чем выше удельный вес электролита, тем выше степень заряда. Лучший способ по-настоящему контролировать вашу систему в течение всего срока ее службы — это регулярно снимать и записывать показания удельного веса.


К сожалению, пользоваться ареометрами непросто. Тестирование может занять много времени, возможны ошибки, и необходимо учитывать безопасность. По этим причинам мы представляем этот бюллетень.

 
Типы ареометров


Ареометры бывают разных размеров и форм. Мы рекомендуем ареометр с поплавком, помещенный в стеклянный сосуд с резиновой грушей, чтобы набрать кислоту в трубку. Держитесь подальше от плавающих цветных шариков, так как дополнительная неточность приводит к очень субъективному тестированию. Ареометр должен давать вам числовые показания непосредственно с прибора. Хороший ареометр имеет точность +/- 0,005 пункта, поэтому 1,265 может считываться в диапазоне 1,260-1,270. Точность прибора должна быть известна.

 
Проверка калибровки


Как и в случае любого измерительного оборудования, делать выводы на основе результатов не стоит усилий, если оборудование не откалибровано.

Правильный способ проверить калибровку ареометра — проверить ареометр на известном эталоне, который имеет точность еще на один десятичный знак. Эти ареометры; однако очень дорогой (100-150 долларов США) и его легко сломать.

Самый простой и дешевый способ, когда есть оборудование, это отмерить объем кислоты и взвесить его. Небольшой градуированный цилиндр и электронные весы идеальны. Затем удельный вес рассчитывается следующим образом:

SG = Масса (г) / Объем (мл)

Для преобразования в шкалу удельного веса на основе воды необходимо использовать метрические единицы. Влагомер калибруется, если он соответствует образцу в пределах производственного допуска.

 
Метод использования


Точные процедуры зависят от прибора, и они даны как общие процедуры и предполагают ареометр со стеклянным поплавком и корпусом.

  1. Наденьте защитные очки и резиновые перчатки.
  2. Рекомендуется отключать аккумулятор, особенно при высокой скорости заряда/разряда.
  3. Снимите крышку вентиляционного отверстия. Аккуратно вставьте ареометр в ячейку, не нажимая на верхнюю часть пластин.
  4. Осторожно наберите жидкость в ареометр, избегая ударов по ареометру. Будьте осторожны, поплавок не залит (слишком много жидкости) и не прилипает к стенкам стеклянной трубки.
  5. Получите показания, глядя прямо на поплавок.
  6. Повторите шаги 3–5, чтобы подтвердить чтение.
  7. ЗАПИШИТЕ номер ячейки и результат.
  8. Если очень тепло или очень холодно, скорректируйте удельный вес по температуре. Если температура окружающей среды достаточно постоянна и берется первоначальный вес при вводе батарей в эксплуатацию, коррекция температуры не так критична и необходима только в случае возникновения проблем. Убедитесь, что электролит не горячий, если он только что выведен из эксплуатации. Дайте ему достичь комнатной температуры.


Простая процедура состоит в том, чтобы пронумеровать ячейки, начиная с положительной ячейки, и двигаться от ячейки к ячейке по направлению к отрицательной клемме. Если это часть программы профилактического обслуживания, полезно пронумеровать батареи.

 
Поправка на температуру


SG кислоты зависит от температуры. Если температура очень низкая или очень высокая, это может привести к неверным показаниям. Чтобы скорректировать температуру, используйте следующие уравнения: уравнения или ниже 70ºF вычтите баллы (0,003 на 10ºF), а выше 70ºF добавьте баллы.


Это действительно для 0-130ºF или -17,8- 54,4ºC

 

Ниже показано приблизительное состояние заряда при различной плотности при 77ºF / 25ºC.

 

Charged Specific Gravity
100% 1.255-1.275
75% 1.215-1.235
50% 1. 180-1.200
25% 1.155-1.165
0% 1,110-1,130

 

В лучшем случае точность ареометров составляет +/-0,005 пункта. Напряжение можно использовать для оценки состояния заряда, однако следует соблюдать осторожность при интерпретации показаний напряжения.

 

 

 

К сожалению, мы не смогли быть полезными. Помогите нам улучшить эту статью своими отзывами.

Использование аккумуляторного ареометра | Блог

Поскольку напряжение батареи меняется в зависимости от заряда или тока нагрузки, измерения с помощью вольтметра мало что говорят о состоянии батареи, за исключением очень специфических условий. В большинстве случаев измерение удельного веса смеси воды и серной кислоты (электролита) в аккумуляторе является наилучшим способом определения уровня заряда и состояния элемента.

Свинцово-кислотный элемент имеет активный электролит, который принимает участие в электрохимическом процессе при зарядке его концентрации серной кислоты. Поскольку это изменение концентрации напрямую отражает изменение состояния заряда элемента (гораздо точнее, чем напряжение элемента), измерение кислотности электролита можно использовать в качестве индикатора заряда.

Хотя существует много способов определить, сколько серной кислоты растворено в воде, самым простым и наименее дорогим методом для использования в полевых условиях является ареометр. Ареометр не измеряет концентрацию серной кислоты напрямую, но отвечает на этот вопрос, показывая удельный вес электролита, то есть его плотность по сравнению с плотностью чистой воды.

Неверные показания

Измерения плотности обеспечивают точное указание концентрации кислоты, но плотность раствора кислоты/воды может отличаться по другим, несвязанным причинам, что может повлиять на точность. На любое измерение плотности влияет температура, и большинство ареометров откалиброваны для правильного считывания только при нормальной рабочей температуре 77 F. Например: при температуре электролита 125 F (максимум для работы от батареи) ареометр показывает на 16 пунктов меньше; при 26 F значение составляет 16 баллов.

Метод ареометра также предполагает, что мы измеряем плотность только чистой серной кислоты в чистой воде. Все остальное, растворенное в электролите, увеличит общую плотность и даст ложные показания.

Если аккумулятор только что залили водой, не ждите точных показаний ареометра до тех пор, пока аккумулятор не будет заряжен. Зарядка взбудоражит электролит и смешает его с водой. В противном случае чистая вода с более низкой плотностью будет плавать поверх остального электролита, и ваш ареометр сможет взять пробу только этой части.

Показания ареометра во время зарядки отстают от фактического уровня заряда батареи. Только когда аккумулятор подходит к концу своего 8-часового заряда, ареометр дает хорошее представление о состоянии аккумулятора. Аккумуляторы, которые неоднократно переполнялись из-за переполнения водой, имеют тенденцию иметь ослабленный, разбавленный электролит из-за потери серной кислоты. (Если перелива не происходит, при нормальном использовании в виде пара выходит только чистая вода и потери кислоты минимальны). Показания ареометра плохо разбавленного электролита не являются полезным индикатором состояния батареи.

Старый аккумулятор с признаками перелива кислоты (сильная коррозия, отложения в салоне автомобиля) должен обслуживаться специалистом по аккумуляторам, который может определить степень разбавления электролита и довести концентрацию до исходных значений. Как только это будет сделано, показания ареометра станут надежным показателем состояния заряда и общего состояния батареи.

Выбор и использование

Доступны несколько типов ареометров для свинцово-кислотных аккумуляторов, и даже те, которые предназначены для использования с аккумуляторами с автоматическим запуском, подходят и для промышленных аккумуляторов. Лучше всего использовать ареометр, который показывает числовое значение удельного веса. Типичный диапазон значений: от 1.100 до более 1. 300 (для облегчения чтения десятичная точка обычно не ставится на шкале, например: от 1100 до 1300)

Цифры, показанные ареометром, являются значениями удельного веса или плотности жидкости по сравнению с плотностью воды, которая имеет удельный вес, обозначенный как 1.000. Электролит в светодиодно-кислотном аккумуляторе имеет самую высокую концентрацию серной кислоты, когда аккумулятор полностью заряжен. Типичное значение полного заряда промышленной батареи составляет 1,275, но многие батареи работают с более сильным электролитом. Проверьте данные производителя для каждой батареи, чтобы проверить рекомендуемое значение удельного веса при полной зарядке — оно может достигать 1300 и более. Свинцово-кислотная батарея готова к перезарядке, когда она достигает точки разрядки 80%, на что указывают показания ареометра примерно между 1,140 и 1,180. Работа от батарей ниже 1.120 не рекомендуется.

Лучшее время для использования ареометра для обнаружения проблемных элементов в проблемном аккумуляторе — это время неисправности: в то время в течение смены, когда производительность погрузчика начинает падать. Плохие элементы обычно выделяются гораздо более низкими показаниями удельного веса, чем остальные, после использования, даже если эти же элементы имели приемлемые показания, когда батарея была полностью заряжена.

Полностью заряженный аккумулятор с хорошо смешанным электролитом должен показывать показания ареометра на всех элементах в пределах 25 пунктов друг от друга. Если после уравнительного (длительного) заряда несоответствие, превышающее это значение, сохраняется, батарею должен проверить опытный специалист по батареям.

Советы по правильному использованию ареометра

1) Измерьте более одной ячейки при проверке уровня заряда

2) Не ожидайте точных показаний сразу после орошения батареи

3) Температура батареи влияет на точность показаний— электролит должен иметь нормальную комнатную температуру

4) Надевайте защитные очки, когда наклоняетесь над батареей

5) Остатки электролита, оставшиеся в ареометре, вызывают коррозию — промойте и храните ареометр в кислотостойком контейнере.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *