Измерительный цилиндр что измеряет



Содержание страницы

Сахаромер-виномер: как пользоваться? Инструкция по применению, виды ареометра

Виномер (сахаромер, ареометр) является важной частью контрольно-измерительного оборудования, используемого виноделами и пивоварами. Прибор, как правило, изготавливается из запаянной стеклянной трубки с нагруженным и увеличенным дном и длинным узким стержнем. Используется в сочетании с высоким, тонким мерным цилиндром, наполненным жидкостью. При погружении в вино конструкция устройства позволяет ему плавать с утолщенным концом, направленным вниз. Показания виномера снимаются по месту соприкосновения шкалы, отложенной на стержне, с поверхностью жидкости.

Что ареометр делает на самом деле?

Чтобы найти удельную плотность, т. е. отношение плотности сусла или вина к плотности воды, следует использовать виномер (сахаромер) бытовой. Как пользоваться прибором? Устройство измеряет количество естественного сахара. Это позволяет оценить и скорректировать рецепт приготовления напитка в зависимости от полученных показаний. Винодел также может следить за ходом брожения и в случае необходимости немедленно вносить коррективы.

Любой человек, который занимается изготовлением вина, знает, что существует прямая корреляция между количеством сахара, присутствующем в винограде (или других ягодах и фруктах), и процентным содержанием спирта по окончании ферментации.

Зачем нужен ареометр?

Цели, для которых используется виномер, следующие:

  • измерение удельной плотности жидкости;
  • ведение точных расчетов при искусственном повышении процентного содержания спирта;
  • измерения количества природного сахара, присутствующего в вине или сусле;
  • определение потенциального процента алкоголя во время добавления сахара и дрожжей;
  • оценка хода ферментации;
  • определение процента конверсии спирта во время ферментации с помощью показаний «до» и «после»;
  • определение момента завершения ферментации или того, на каком этапе она должна быть остановлена.

Как пользоваться виномером (инструкция для покупателя)

При покупке ареометра нужно обратить внимание на следующее:

  • Диапазон шкалы (максимум и минимум) должен соответствовать конкретной ситуации. Стандартный диапазон измерений для домашних виноделов находится в пределах от 0,990 до 1,120. Например, для того чтобы достичь содержания алкоголя в вине 12%, следует начать брожение с удельной плотностью 1,090.
  • Для каких жидкостей предназначен виномер? Как пользоваться прибором, указано в прилагаемой инструкции.
  • Некоторые ареометры могут измерять лишь удельную плотность, но большинство измеряет также потенциальный процент алкоголя и содержание сахара.
  • Должна быть указана температура, при которой откалиброван виномер, как пользоваться формулами преобразования удельной плотности на основании температуры пробы (наиболее распространенная температура калибровки равна +15 °C).
  • Соответствует ли размер прибора размерам мерного цилиндра.
  • Есть ли защитный футляр (ареометры очень хрупкие).

Взятие пробы

Как правильно пользоваться виномером-сахаромером? Образец сусла наливают в мерный цилиндр. Ареометр осторожно опускают в жидкость с легким вращающим движением. Поплавок будет погружаться и всплывать немного, пока не остановится на уровне плотности жидкости.

Чем больше виномер всплывает, тем больше в пробе сахара. Чем больше прибор погружается, тем меньше плотность жидкости. Это может означать то, что сахар на данном этапе почти полностью перешел в спирт или что в образце его очень мало.

При опускании ареометра в мерный цилиндр следует быть осторожным, чтобы прибор не ударился о дно и не разбился.

Как пользоваться виномером-сахаромером? Инструкция по проведению измерений

Следующие несколько простых шагов позволят снять показания устройства:

  • простерилизовать ареометр, отборник проб вина и измерительный цилиндр метабисульфатом натрия или другим подобным стерилизатором;
  • установить мерный стакан на ровную поверхность;
  • пробоотборником взять образец сусла или вина, не содержащий осадка или твердых частиц, так как это будет влиять на показания прибора;
  • заполнить мерный стакан с достаточным количеством жидкости, чтобы виномер мог плавать (обычно на 80%);
  • осторожно опустить ареометр в мерный цилиндр (во время погружения его следует вращать, чтобы пузырьки не прилипали к нижней части поплавка, что может повлиять на его показания);
  • убедившись, что прибор не касается стенок измерительного цилиндра и свободно плавает, снять показания по нижней части мениска.

Мениск – это кривая, образуемая верхней поверхностью жидкости при контакте с другим объектом благодаря силе поверхностного натяжения. Показания следует снимать полностью, записывая число от единицы до тысячных долей, а не ограничиваться последними цифрами, так как в дальнейшем это может вызвать путаницу.

Ареометр, мерный цилиндр и любые другие используемые емкости всегда нужно тщательно мыть.

Следует сделать привычкой записывать все, что измеряет виномер. Как пользоваться его показаниями, описано далее в статье. Кроме того, в будущем непременно возникнет необходимость на них сослаться.

Виды виномеров

Существует много различных типов ареометров: некоторые имеют только одну шкалу, другие две и три. Тремя измерениями, которые необходимо получить виноделу, являются:

  • удельная плотность;
  • содержание сахара;
  • потенциальная доля спирта.

Шкала плотности обычно начинается с 0,990 и заканчивается 1,120. Для воды ее значение равно единице, поэтому, если прибор плавает в воде, ее поверхность должна совпадать с отметкой 1,000. Если же в ней растворить сахар, то ареометр всплывет выше.

Некоторые замечания

Отзывы пользователей рекомендуют для точности всегда измерения и расчеты проверять дважды. Возможно, для домашнего виноделия получение совершенно правильных замеров не является критичным, но это хорошая привычка, благодаря которой можно избежать слишком больших или слишком низких уровней алкоголя по причине неправильных измерений.

Например, 125 г сахара, растворенные в одном литре воды, дадут удельную плотность, равную 1,046.

Факторы, влияющие на показания

Как правило, пузырьки углекислого газа, производимого дрожжами, поднимаются и рассеиваются в воздухе. В начале брожения, когда заметно их выделение, они прикрепляются к поплавку и заставляют всплывать виномер. Как пользоваться им в этом случае, чтобы его показания были корректными? При погружении в жидкость отзывы пользователей рекомендуют ареометр вращать. После завершения периода активного брожения пузырьки обычно больше не являются проблемой.

Есть еще один вопрос, которым задается винодел, используя виномер бытовой. Как пользоваться прибором в том случае, когда температура пробы отличается от температуры его калибровки? Обычно она равна 20 °C , но для уверенности необходимо свериться с инструкциями изготовителя. Более высокие температуры являются причиной заниженных показаний. Поэтому полученный результат следует откорректировать.

Наиболее важным фактором, оказывающим влияние на то, как пользоваться виномером-сахаромером, является наличие алкоголя. Его плотность меньше, чем у воды, и поплавок опускается ниже. Для ареометра это имеет такие последствия: поскольку сахар поплавок поднимает, присутствие этих двух компонентов в вине оказывает взаимное влияние друг на друга. Шкала, измеряющая уровень сахара, точна только до начала ферментации, когда никакого алкоголя в жидкости не присутствует. Вино, которое перебродило насухо, будет иметь отрицательные значения этой шкалы.

К счастью, действие спирта на ареометр предсказуемо и может быть учтено при выводе математических формул, используемых для расчета содержания алкоголя и остаточного процента сахара. Вот где есть преимущество использования удельной плотности – для сухого вина она будет ниже 0,999, что можно применять в расчетах.

Интерпретация измерений

Еще одна проблема, которая возникает, когда используется виномер-сахаромер бытовой, – как пользоваться показаниями прибора? Отзывы пользователей рекомендуют вести журнал всех результатов измерений, полученных для конкретного вина. По данным можно сделать некоторые выводы даже без проведения каких-либо расчетов.

Первые показания, снятые до начала брожения, скажут, имеется ли достаточное количество сахара, чтобы произвести требуемое количество алкоголя. Для устойчивости вина содержание спирта в нем должно быть не менее 10%, что означает, что начальная удельная плотность должна быть, по крайней мере, 1,080 (значение шкалы Брикса должно быть не менее 20). Если уровень сахара слишком низок, его необходимо отрегулировать, а затем произвести еще одно измерение. Новый показатель станет «первым».

Любые данные, полученные после начала ферментации, можно сравнить с предыдущими и отследить общий ход брожения. Снижение плотности указывает на снижение уровня сахара и повышение содержания спирта. Если показания виномера остаются стабильными между двумя измерениями, то это является одним из признаков того, что ферментация завершена.

Если плотность вина увеличивается, и это произошло не из-за добавления в него сахара или другого элемента, вероятно, причиной является двуокись углерода, особенно если видны пузырьки. Если это происходит ближе к концу периода ферментации, то можно избавиться от газа с помощью интенсивного перемешивания вина после его декантирования.

Если показания остаются стабильными с удельным весом выше 0,996 (или по шкале Брикса нуль или меньше) и желаемое количество спирта присутствует, брожение завершилось с присутствием остаточного сахара. Но если результаты измерений не изменяются при плотности, которая значительно превышает 0,996 (или по шкале Брикса выше нуля), а уровень алкоголя значительно ниже рекомендованного минимума, то ферментация, скорее всего, остановилась и должна быть возобновлена.

После того как удельная плотность падает примерно до 0,996 и ниже (по шкале Брикса – немного ниже нуля), то вино перебродило досуха.

Для расчета фактического количества алкоголя или сахара текущее показание должно сравниваться с первым, которое было взято еще до начала ферментации. При этом процент содержания спирта находится умножением разности между начальной и конечной удельной плотностью на 132.

Штихмас. Как измерить диаметр цилиндра?

Для разных видов измерений нужна своя точность. Размеры деталей обычно измеряют микрометром. Но что делать, если измерить нужно не саму деталь, а отверстие в ней? Сегодня, мы поговорим о малоизвестном инструменте для которого не составит труда дать значение с точностью до сотых миллиметров для блока цилиндров вашего автомобиля.

Предназначение штихмаса

Штихмас – это инструмент для измерения размеров отверстий разной формы. Поэтому его называют нутромером. Штихмас при измерении соприкасается с поверхностью только в двух точках.

Измеряют диаметры круглых отверстий или ширины паза (расстояния между плоскостями). Точность измерения – одна сотая часть миллиметра.

Есть более точные приборы (цена делений 5 мкм).

С его помощью можно понять, насколько сношены внутренние цилиндрические поверхности, определить овальность, узнать насколько реальный размер детали отличается от нужного.

Виды штихмасов

Общепринятой классификации штихмасов нет. Поэтому их разделяют на группы по способу измерений. Микрометрические и индикаторные имеют разные методы замеров.

Микрометрический измеряет реальную длину.

Индикаторные сравнивают шаблон и реальный размер. Штихмас настраивают на конкретный размер. Потом определяют насколько реальное значение отличается от этого показателя.

Штихмасы имеют разные отсчётные устройства и способы передачи. Разными могут быть формы поверхностей, которые помогают измерять.

Измерительные поверхности трёхточечного штихмаса расположены под углом 120° друг к другу. Это позволяет проводить минимальное количество замеров для определения линейных характеристик детали. Информацию о размере берут на цифровой шкале нутромера.

Сферический штихмас – это инструмент, измерительные поверхности которого находятся на одной сфере. Максимальная длина 1000 мм. Он относится к двухточечным. Для измерений нужно сделать больше замеров, чем трехточечным.

Штихмасом цанговым (шариковым) измеряют небольшие отверстия, которые не под силу измерить микрометрическим (диаметр от 0,95 до 18 мм). Снабжён комплектом головок разных типов. Для измерения головку нужного размера и формы вводят в отверстие, внутренняя игла смещается вдоль оси, цанги прижимаются к его стенкам.

Самым точным, удобным и дорогим является электронный штихмас.

Микрометрический штихмас

Состоит из стального прута, концы которого заточены в виде шара, и устройства со шкалами для определения расстояний.

Существует специальное понятие: «снимать штихмас». Оно обозначает процесс измерения деталей.

Штихмас относится к группе инструментов, называемых калибрами.

Микрометрический штихмас имеет большое сходство с микрометром. Можно сказать, что принцип действия у них один и тот же, а расположения измеряемых деталей разное.

Микрометрическая головка – основная деталь этого штихмаса. Она состоит из стержня (стебля), винта, барабана.

Принцип действия микрометрического штихмаса

Инструмент помещают внутрь измеряемого отверстия. Начинают вращать барабан. Он соединён с измерительным наконечником, который под воздействием барабана выдвигается, пока не упрётся в стенку измеряемого отверстия. Если же сразу размер штихмаса был больше измеряемого расстояния, то наконечник ввинчивается внутрь, пока прибор не поместится в нём.

Но размеры стебля прибора ограничены. Чтобы измерить отверстие, длина которого превышает длину нутромера, используют удлинители. Они имеют постоянный размер. Он обозначен на внешней поверхности прибора. В каждом комплекте для измерения штихмасом есть несколько удлинителей разной длины.

Индикаторный штихмас

Это может быть устройство, по внешнему виду напоминающее циркуль. Его подпружиненные ножки на концах загнуты наружу. Это измерительные поверхности. Ножки такого кронциркуля-штихмаса сдвигаются и раздвигаются винтом.

Другие модели выполнены в форме стержня (направляющая втулка), с одного конца которого находится круглая шкала со стрелкой.

Внутри направляющей втулки есть два стержня разной длины. Тот, что покороче, прикасается к головке. В нем находится движок и стержень для измерения.

Вначале прибор устанавливают на нужный размер. Движок с пружиной передаёт движение на индикатор. Стрелка двигается и указывает отклонение размера.

Телескопический штихмас

Устройство телескопического штихмаса похоже на устройство микрометра. Точность измерения 0,01 мм.

Предназначен для проверки горизонтальных и вертикальных поверхностей, овальности, конусности валов, отверстий и цилиндров.

Измерительные части штихмаса делают из следующих видов стали:

  • цементуемых углеродистых 15 и 20;
  • углеродистых 12А;
  • шарикоподшипниковой ШХ15;
  • инструментальных легированных Х и ХГ.

Для того, чтобы измерительные поверхности сохранялись как можно дольше, их хромируют, азотируют или делают наплавку из прочного сплава.

Как читать показания штихмаса?

Когда вращение барабана прекращается и микрометрический винт перестает двигаться, стопором закрепляют его и начинают смотреть на показания прибора. Он состоит из двух шкал, расположенных перпендикулярно друг к другу. Одна, основная, находится на стебле прибора. Цена одного деления на ней 1 мм. Когда пятка прикасается к микрометрическому винту, ноль на шкале барабана совпадает с нолём шкалы на стебле. Шкала барабана разделена 50 делениями. Цифры стоят через каждые 5 делений. Цена каждого 0,01 мм. Поэтому при полном повороте барабана винт сдвигается на 0,5 мм.

Но на стебле есть своя шкала. Ее длина 13 мм. Цена деления на ней 0,5 мм и 1 мм. Поэтому сначала оценивают показания на стебле. Затем смотрят на показания на фаске барабана. Складывают эти цифры. Но это еще не все. В большинстве случаев при измерении используется удлинитель. Его длину тоже нужно прибавить к полученному значению.

Максимальная длина без удлинителя 63 мм. Чтобы прикрепить удлинитель к прибору, снимают гайку со стебля. Устанавливают нужное количество удлинителей и закручивают гайку на конец последнего.

Самый короткий удлинитель 13 мм, самый длинный – 600 мм. Кроме них есть размером 25, 50, 100, 150 и 200 мм.

Требования при работе со штихмасом

Для максимальной точности измерений инструментом нужно соблюдать некоторые требования:

  • Измерительные поверхности должны быть чистыми.
  • Процедуру измерения проводят при 20 градусах.
  • После измерения поверхности, которые прикасались к измеряемым плоскостям, промывают чистым бензином. Смазывают техническим вазелином.
  • Штихмас хранят в футляре.

§ 7. Измерительные приборы. Цена деления. Точность измерений

Приступая к измерениям, необходимо прежде всего подобрать приборы с учетом их пределов измерений. Пределы измерения — это минимальное (нижний предел) и максимальное (верхний предел) значения шкалы прибора. Чаще всего предел измерения один, но может быть два. Например, линейка (рис. 37) имеет один предел (верхний). Он равен 25 см. У термометра (рис. 38) два предела: верхний предел измерения температуры равен +50 °С; нижний предел измерения — -40 °С.

На рисунке 39 изображены три линейки с одинаковыми верхними пределами (25 см). Но эти линейки измеряют длину с различной точностью. Наиболее точные результаты измерений дает линейка 1, менее точные — линейка 3. Что же такое точность измерений и от чего она зависит? Для ответа на эти вопросы рассмотрим сначала цену деления шкалы прибора.

Цена деления — это значение наименьшего деления шкалы прибора.

Чтобы определить цену деления шкалы, необходимо: выбрать два соседних значения, например 3 см и 4 см, на шкале линейки (см. рис. 39);

подсчитать число делений (не штрихов!) между этими значениями; на линейке 1 (см. рис. 39) число делений между значениями 3 см и 4 см равно 10;

вычесть из большего значения меньшее (4 см — 3 см = 1 см) и полученный результат разделить на число делений.

Полученное значение и будет ценой деления шкалы прибора. Обозначим ее буквой С.

C1 = 1 см : 10 дел = 0,1 см/дел

C2 = 1 см : 5 дел = 0,2 см/дел

C3 = 1 см : 2 дел = 0,5 см/дел

Точно так же можно определить и цену деления шкалы мензурок 1 и 2 (рис. 40). Цена деления шкалы мензурки 1:

Цена деления шкалы мензурки 2:

Измерим один и тот же объем мензуркой 1 и мензуркой 2. Исходя из показаний шкалы объем воды в мензурке 1:

V = 35 мл.

Из показаний шкалы мензурки 2:

V = 37 мл.

Понятно, что точнее измерен объем воды мензуркой 2, цена де- ления которой меньше (1 мл/дел

Лабораторная работа №4. Измерение объема тела.

Решебник по физике за 7 класс (А.В.Перышкин, Н.А.Родина, 1998 год),
задача №4
к главе «Лабораторные работы».

Цель работы: научиться определять объем тела с помощью измерительного цилиндра (мензурки).

Способ измерения объема тела с помощью мензурки основан на том, что при погружении тела в жидкость объем жидкости с погруженным в нее телом увеличивается на величину объема тела. Этот способ хорош тем, что им можно измерять объем тел неправильной формы (например, камня или картофелины), которые нельзя найти, измеряя линейные размеры этих тел. Пользоваться мензуркой (измерительным цилиндром) вы уже учились входе первой лабораторной работы. Измерить же с ее помощью объем тела очень просто. Важно только, чтобы тело было невелико, и его полностью можно было поместить в имеющуюся мензурку. Порядок измерения следующий:

а) в мензурку наливается вода в количестве достаточном для того, чтобы полностью погрузить в нее измеряемое тело. Объем записывается;

б) полностью погрузить тело в воду;

в) определить объем воды с погруженным в нее телом. Разница объемов воды до и после погружения в нее измеряемого тела и будет объемом тела.

К телу, объем которого вы будете измерять, лучше привязать нитку. С ее помощью проще аккуратно опустить тело в воду, а затем и извлечь из мензурки. Если тело плавает в воде нужно полностью погрузить его в воду при помощи карандаша, спицы или проволоки. Иначе вы измерите только объем той части тела, которая находится под водой.

Нутромер для измерения диаметра цилиндра

Вы здесь

Оглавление

Нутромер является измерительным инструментом, который предназначается для получения данных о расстоянии между двумя поверхностями, а также определения внутреннего диаметра различных деталей. В среднем, точность измерения этим прибором составляет 0,01 мм. Нутромер для измерения диаметра цилиндра состоит из сменных калиберных стержней, которые являются удлинителями и головки. Сама головка состоит из следующих частей:

  • Сменный наконечник;
  • Стопорное устройство;
  • Стебель;
  • Колпачок;
  • Барабан;
  • Микрометрический винт

Благодаря наличию сменных наконечников можно увеличить предел измерений. Для тех приборов, у которых точность измерения составляет 0,01 мм, актуальным ГОСТом является 868-82, а для устройств с ценой деления 0,001 или 0,002 мм – 9244-75.

Преимущества нутромеров состоят в достаточно высокой точности измерения, как для частной, так и для производственной сфере. Стоимость прибора также не высока. Главное, что здесь сохраняются преимущества всех механических устройств, куда относится долговечность работы. В то же время за ними требуется специальный уход и особые условия хранения. При поломке зачастую ремонт очень сложен и выходит легче заменить прибор на новый, чем отремонтировать. При некоторых измерениях на мягких частях могут оставаться деформации, если было сильное нажатие. Если речь идет об измерении цилиндров, то возникают сложности в местах, где имеются окна.

Какими видами нутромеров можно измерить диаметр цилиндра?

Нутромеры зачастую используется для измерения диаметра цилиндра. Для этой операции не подходят микрометры, так что специалисты используют эти разновидности устройств. Измерение цилиндров нутромером производится в двух перпендикулярных плоскостях и четырех поясах. Для этого подходят самые популярные разновидности нутромеров.

Индикаторный тип устройства подходит больше для тех цилиндров, диаметр которых является относительно небольшим. Они могут работать с размерами от 6 мм и больше. Он легко в использовании, но использует относительный метод измерения, так что у прибора имеются две шкалы. Несмотря на то, что он может работать с маленькими величинами, погрешность у него является более высокой, чем у другого типа этих устройств.

фото:нутромер индикаторный для измерения диаметра цилиндра

Микрометрический нутромер использует абсолютный способ измерения, что при той же цене деления, что и у индикаторного типа дает значительно меньшую погрешность. Предел измерений здесь лежит в диапазоне от 50 до 4000 мм, что зависит от конкретной модели. Люди нередко используют два прибора, чтобы получить более точные данные.

Подбор нутромера для измерения диаметра цилиндра

Чтобы измерить цилиндр нутромером, требуется правильно подобрать само устройство. От этого будет напрямую зависеть точность результата, а также удобство использования. В первую очередь следует определиться с подходящими размерами, так как у микрометрического и индикаторного типа слишком большой разброс по минимальному пределу. Если нужно работать с деталями диаметром до 5 см, то подойдет индикаторный нутромер, если более – микрометрический.

Далее уже нужно определяться с тем, какие сменные калиберные стержни должны идти в наборе. Они расширяют и сужают рабочий диапазон прибора, так что для получения правильных данных нужно иметь широкий запас сменных частей. Чем выше класс точности, тем меньше погрешность, так что современные высокоточные устройства позволяют получить максимально точные данные для дальнейшей работы.

Естественно, что прибор должен пройти поверку, не иметь повреждений и соответствовать принятым ГОСТам. Если есть возможность, то специалисты проводят измерение несколькими приборами одновременно.

Как пользоваться нутромером – принцип проведения измерения диаметра цилиндра

Перед тем как использовать нутромер для цилиндров, необходимо убедиться, что все его стрелки находятся в нулевой позиции. Если этого нет, то их можно отрегулировать при помощи специальных винтов, отвечающих за положение стрелок. Сложность измерения цилиндра заключается в том, что не всегда можно зафиксировать прибор, чтобы он ровно стоял и точно соответствовал требуемой горизонтали.

фото:измерения диаметра цилиндра нутромером

Деталь измеряется минимум в четырех различных местах, желательно, с одинаковой удаленностью друг от друга. Это помогает определить конусность изделия и внутренние деформации. Еще одной сложностью является невозможность измерения диаметра в тех местах, где находятся окна цилиндра. Когда инструмент доходит до них, то он попросту проваливается внутрь. В четырехтактных моторах, где в цилиндрах нет окон, таких проблем не возникает и нутромер может выполнить все необходимые функции. В ином же случае может потребоваться применение дополнительных измерительных приборов. Также можно измерять размеры в непосредственной близости от окон.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о