Ареометр Советский патент 1928 года по МПК G01N9/12 

На чертеже фиг. 1 схематически изображает ареометр, фиг. 2, 3, 4, 5, 6- гирьки в различных формах выполнения, фиг. 7,. 8 - видоизмененные формы выполнения верхней части стержня ареометра.

Предлагаемый ареометр (фиг. 1) отличается от существующих ареометров (спиртомеров), снабженных добавочными глрьками, надеваемыми па нижний конец стержня 2 под корпусом ареометра и погружающихся в жидкость вместе с ареометром, тем, что гирьки надеваются на верхний, не погружающийся в жидкость, конец стержня ареометра. Для этого над шкалой О - и, близ верхнего конца стержня 3 ареометра, делается раздутие или бортик 4, который служит опорой для надеваемщх на конец стержня гирек в виде шайб 5 иди виде нолых цилиндрв 6 (фиг. 5), или в виде пустотелых (содержащих балласт или легкоплавкий сплав) стеклянных колец 7 (фиг. 6).

При определении плотности испытуемой жидкости ареометр опускается Б нее сначала без гирьки, а затем, если пижняя черта О шкалы не погрузилась в жидкость, надевают на стержень ареометра наиболее легкую гирьку и заменяют ее носледовательно более тяжаэыми гирьками до тех нор, нона уровень жидкости расположится в пределах шкалы О - п стержня. Соответственно температуре жидкости, номеру гирьки и отчету по шкале ареометра находится, при помощи прилагаемых к ареометру таблиц, либо удельный вес жидкости, либо процентное содержание растворенных веществ, либо соответствующие градусы. Таким образом, гирьки предлагаемого ареометра не погружаются в жидкость даже при напбольшем погружеш1и ареометра до верхней черты шка,1ы и потому действие веса их остается неизменным, а неоднородность материала гирек и их обем не имеют никакого влияния на показания ареометра. В существующих же ареометрах с погружающимися в жидкость гирьками вес носледнвх в жидкостях различной плотности (при погружеппях в пределах шкалы) меняется; что же касается влияпия неоднородности материала гирек, то даже небольшие колебания в плотности (материала, из которого сделаны гирьки, отражаются на правильности показаний ареометра.

Веса гирек рассчитываются так, чтобы погружение ареометра с одной из гирек до совпадения уровня соответствующей жидкости А с крайним нижним делением шкалы увеличилось бы до совнадения с уровнем той же жидкости крайнего верхнегб деления шкалы, носле замены наложенной гирьки следующею, более тяжелою, гирькой. При таком условии, обозначая буквой У обем ареометра до нижнего деления шкалы, буквой v - обем стержня ареометра от нижнего до верхнего деления шкалы, буквами S, 5,, S;. - возрастающие удельные веса жидкостей, в которых ареометр погружается до нижнего деления шкалы при нагрузке все более тяжельши гирьками Pi, р, Рз, , «5 буквою h - вес 1 куб. ем воды при нормальной температуре, буквою Р - вес ареометра, из уравнений плавающего ареометра (пренебрегая влиянием воздуха и капиллярности) найдем:

V-S,-h P . . . . I (V + v)-S, + p, . . II получаем:

1±1 „ли X - -Р у- - р- или - -д.р

откуда

р, (Х-1)-Р.

Таким же образом, из уравнений:

V-S,-h P + p . . . Ill

(У + гО-5, + Р2 . . . IY P + v, . . . Г получаем:

р, (Х - 1) Р,

рз (Р-1)-Р

и Т, д.

Таким образом:

PI : р2: Р,: ..- р„ --(Х-1) : (А-1) : vP-1) : (), т.-е. веса гирек будут пропорциональны величинам X - 1, 1 1, р 1 и т. jr.,

где Х - постоянной величине,

равной отношению обема ареометра до верхнего деления и шкалы, к обему ареометра до нижнего деления О шкалы. Сравнивая уравнения II я III, IY и V и т. д., получаем:

Srf : Sj X; 5з Si X ;

...5«. . . ri т.-е. удельные веса 5i, 8.2, .. S составляют геометрическую прогрессию со знаV f + V

менателем А ,

В зависимости от заданных нредельпых плотностей жидкостей S и 8„, для которых назначается ареометр, и числа гирек и - 1, которое избирается сообразно требуемой точности определения удельных весов, из последнего (VI) уравнения 5„ S Х находится X,

а, следовательно, и отношение у ,

необходимое для расчета ареометра.

На фиг. 7 изображены видоизменения стержня 3 ареометра, заключающиеся в том, что стержень в верхней своей части имеет уменьшенный диаметр 9, или оттякут па конус 10, или же вместо раздутия и бортика 4 снабжен нонеречной шпилькой 8. На верхний конец стержня ареометра надеваются гарьки в виде массивных колпачков 12 (фиг. 2) или в виде стеклянных, пустотелых, содержащих баласт, колпачков 13 и 14 (фиг. 3, 4).

На фиг. 8 изображен верхний конец стержня ареометра с гирьками, нагадываемыми но очереди па чашечку 11, при чем гирьки, составляющие набор, рассчитанные по весу ареометра, имеют весовые соотношения, пропорциональные величинам X - 1, Х - 1, X - 1 и т. д.

Предмет патепта.

1. Ареометр с набором верхних гирек, характеризующийся тем, что надеваемые на верхний конец стержня ареометра гирьки в виде массивных колначков 12 или в виде стеклянных, пустотелых, содержащих баласт, колпачков 13 и 14 подобраны таким образом, что веса их пропорциональны величинам X - 1,

V + v

Х -1,

Х

, где .X - ,

V - обем ареометра до нижнего деления шкалы и V - обем стержня ареометра от нижнего до верхнего де. шкалы, так, чтобы арешетр, погружающийся в соответствующей жидкости до нижней черты шкалы, при нагрузке его одной из гирек погружался глубже, до совпадения с уровнем той же жидкости верхнего деления шкалы, носле замены наложенной глрькк следующею, . более тяжелою, гирькой.

2. Форма выполнения охарактеризованного в п. 1 ареометра с набором гирек, отличающаяся тем, что стержень 3 ареометра в части, лежащей вьше крайнего верхнего деления п его шкалы, «набжен раздутием или бортиком, сйужащим опорой для надеваемых на стержень гирек, а последним придан вид шайб 5,

или вид полых циливдров 6, или вяд стеклянных, содержащих баласт, колец 7. 3. Видоизменение охарактеризованного в п. 2 ареометра, отличающееся тем, что стержень ареометра в верхней своей части имеет уменьшенный диаметр 9, или оттянут на конус 10, каковые приспособления служат для .чриема гирек.

Фиг. 8.

Фиг1. фиг5.

Фиг.1

-3

3