Кіріспе
Сұйықтықтардың тығыздығын өлшеуге арналған құрылғы. Гидрометр немесе лактометр – сұйықтың тығыздығын немесе салыстырмалы тығыздығын, қалықтау принципіне негізделген түрде өлшеуге қолданылатын құрал. Олар әдетте калибрленеді және бір немесе бірнеше шкалалармен, мысалы, нақты салмақпен градуировкаланады. Гидрометр әдетте, қалықтау үшін кеңейтілген төменгі бөлігі, тұрақтылық үшін қорғасын немесе сынап сияқты балластысы және өлшеуге арналған градуировкасы бар, мөрленген қуыс шыны түтікшеден тұрады. Тексерілетін сұйықтық көбінесе градуировкаланған цилиндр сияқты биік ыдысқа құйылады, содан кейін гидрометр еркін қалықтап қалғанша ақырын сұйықтыққа түсіріледі. Сұйықтың беті гидрометрдің сабағына тиетін нүкте салыстырмалы тығыздыққа сәйкес келеді. Гидрометр сабағында тығыздыққа байланысты кез келген саны шкалалар болуы мүмкін. Гидрометрлер әртүрлі мақсаттар үшін калибрленеді, мысалы, сүттің тығыздығын (қаймақтылығын) өлшеуге арналған лактометр, сұйықтықтағы қанттың тығыздығын өлшеуге арналған сахарометр немесе спирттегі алкогольдің концентрациясын өлшеуге арналған алкогольметр. Гидрометр Архимед принципін пайдаланады: сұйықтыққа батырылған дене, дененің су астындағы бөлігі ығыстырған сұйықтықтың салмағына тең күшпен жоғары көтеріледі. Сұйықтың тығыздығы неғұрлым төмен болса, белгілі бір салмақтағы гидрометр соғұрлым терең батып, сандық көрсеткішті беру үшін градуировкаланады.
A hydrometer or lactometer is an instrument used for measuring density or relative density of liquids based on the concept of buoyancy. They are typically calibrated and graduated with one or more scales such as specific gravity. A hydrometer usually consists of a sealed hollow glass tube with a wider bottom portion for buoyancy, a ballast such as lead or mercury for stability, and a narrow stem with graduations for measuring. The liquid to test is poured into a tall container, often a graduated cylinder, and the hydrometer is gently lowered into the liquid until it floats freely. The point at which the surface of the liquid touches the stem of the hydrometer correlates to relative density. Hydrometers can contain any number of scales along the stem corresponding to properties correlating to the density. Hydrometers are calibrated for different uses, such as a lactometer for measuring the density (creaminess) of milk, a saccharometer for measuring the density of sugar in a liquid, or an alcoholometer for measuring higher levels of alcohol in spirits. The hydrometer makes use of Archimedes' principle: a solid suspended in a fluid is buoyed by a force equal to the weight of the fluid displaced by the submerged part of the suspended solid. The lower the density of the fluid, the deeper a hydrometer of a given weight sinks; the stem is calibrated to give a numerical reading.
Аумақтар
Гидрометр керосин, бензин және спирт сияқты төмен тығыздықтағы сұйықтықтарда тереңірек батып, тұз, сүт және қышқылдар сияқты жоғары тығыздықтағы сұйықтықтарда аз тереңдейді. Көбінесе, тығыз сұйықтықтармен қолданылатын гидрометрлердің сабағының жоғарғы жағында 1.000 (су үшін) белгісі, ал жеңіл сұйықтықтармен қолданылатындарының төменгі жағында 1.000 белгісі болады. Көптеген өнеркәсіптерде гидрометрлер жиынтығы қолданылады (1.0–0.95, 0.95–), осылайша кездесуі мүмкін нақты салмақтардың диапазонын қамтитын құралдарға ие болуға болады.
Арнайы гидрометрлер
Мамандандырылған гидрометрлер көбінесе қолданылу саласына қарай аталады: мысалы, лактометр – сүт өнімдерін өлшеуге арналған гидрометр. Оларды кейде осы есіммен, ал кейде гидрометрлер деп те атайды.
Алкоголь өлшегіш
Алкоголь өлшегіш – негізінен алкоголь мен судың қоспасы болып табылатын сұйықтықтардың спирттік күшін көрсететін гидрометр. Ол сондай-ақ "дәлел" және Траллес гидрометрі (Жохан Георг Траллес атымен, бірақ көбінесе "traille" және "tralle" деп қате жазылады) ретінде де белгілі. Ол сұйықтықтың тығыздығын өлшейді. Егер қант немесе басқа еріген заттар болмаса, судағы этанол ерітіндісінің меншікті салмағы спирт концентрациясына тікелей байланысты болуы мүмкін. Қантты су қоспаларын өлшеуге арналған сахарометрлер судан жоғары тығыздықты өлшейді. Көптеген сахарометрлерде алдын ала есептелген меншікті салмаққа негізделген "потенциалды спирттің" көлемдік пайызы көрсетілген шкалалар бар. Бұл шкаладағы "потенциалды спирттің" жоғары көрсеткіші, еріген қанттар немесе көмірсулар негізіндегі заттардың қосылуынан туындаған деп есептелетін, жоғары меншікті салмақтан туындайды. Ферментацияға дейін және кейін өлшемдер алынып, ферментациядан кейінгі өлшемді ферментацияға дейінгі өлшемнен шығару арқылы спирттің шамамен мөлшері анықталады. Бұл құралдар салық салу үшін маңызды болды және нақты өндірушілердің құралдарын көрсетуге болады. Бартоломей Сайкс Ұлыбританияда монополияға ие болды, ал Мэри Дикас және оның отбасы АҚШ-та осыған ұқсас монополияға ие болды.
Лактометр
Сиыр сүтінің тазалығын тексеру үшін лактометр қолданылады. Сүттің меншікті салмағы оның құрамын нақты анықтамайды, себебі сүтте судан ауыр немесе жеңіл түрлі заттар болады. Сүттің жалпы құрамын анықтау үшін майлылығын қосымша тексеру қажет. Құрал жүз бөлікке градуировкаланған. Сүт құйылып, қаймақ пайда болғанша тұруға қалдырылады, содан кейін қаймақтың жинақталған қалыңдығы градуспен сүттің сапасын көрсетеді. Егер сүт таза болса, лактометр таза емес немесе қоспасы бар сүтке қарағанда жоғары жүзеді.
Термогидрометр
Термогидрометр – жүзу бөлігіне термометр енгізілген гидрометр. Мұнай өнімдерінің, мысалы, отын майларының тығыздығын өлшеу үшін, тығыздық температураға байланысты болғандықтан, сынама әдетте термометр орналасқан температуралық қаптамада қыздырылады. Жеңіл майлар әдетте 15 °C температурада салқындатқыш қаптамаларға салынады. Көптеген ұшқыш компоненттері бар өте жеңіл майлар, жеңіл фракциялардың жоғалуын азайту үшін, өзгермелі көлемді ыдыста жүзетін поршеньді сынама алу құрылғысын қолдана отырып өлшенеді.
Батареялық гидрометр
Қорғасын қышқылы батареясының зарядталу күйін электролит ретінде қолданылатын күкірт қышқылы ерітіндісінің тығыздығы арқылы бағалауға болады. Суға қатысты нақты салмақты өлшеуге калибрленген гидрометр автомобиль батареяларын күтуге арналған стандартты құрал болып табылады. Оқуды стандартты температураға келтіру үшін кестелер пайдаланылады. Гидрометрлер ылғалды элементті никель-кадмий батареяларын күту үшін де қолданылады, электролиттің қолданысқа сәйкес қажетті күші бар екенін қамтамасыз ету үшін; бұл батарея химиясы үшін электролиттің нақты салмағы батареяның зарядталу күйімен байланысты емес. Термометрмен жабдықталған аккумуляторлық гидрометр (термогидрометр) температураға түзетілген нақты салмақ пен электролит температурасын өлшейді.
Антифриздік тестілеу
Гидрометрлерді автомобильде қолданудың тағы бір мысалы – қозғалтқышты салқындатуға арналған антифриз ерітіндісінің сапасын тексеру. Антифриздің мұзданудан қорғау деңгейі оның тығыздығымен (сонымен қатар концентрациясымен) байланысты; әртүрлі антифриз түрлері үшін өлшенген тығыздық пен қату температурасы арасындағы байланыс әртүрлі болады.
Қышқыл өлшегіш
Қышқыл өлшегіш немесе қышқылдық өлшегіш - қышқылдың меншікті салмағын өлшеуге қолданылатын гидрометр.
Баркометр
Баркометр былғарыны былғау үшін қолданылатын былғау ерітінділерінің күшін тексеру үшін калибрленеді.
Салинометр
Салинометр — теңіз бу қазандығына берілетін судың тұздылығын өлшеуге қолданылатын гидрометр.
Уринометр
Уринометр – несеп талдау үшін арналған медициналық гидрометр. Несептің нақты салмағы оның ерітінділер (қоқымдар) мен су арақатынасымен анықталады, сондықтан уринометр пациенттің жалпы гидратация деңгейін жылдам бағалауға мүмкіндік береді.
Топырақты талдауда пайдалану
Гидрометрлік талдау – бұл ұсақ түйірлі топырақтар, сильттер және сазды топырақтардың классификациялану процесі. Егер түйіршелердің мөлшері елек арқылы талдау жасау үшін тым кішкентай болса, гидрометрлік талдау қолданылады. Бұл сынақтың негізі – тұтқыр ортада түсетін шарларға қатысты Стокс заңы, онда түсудің соңғы жылдамдығы түйірше диаметріне және суспензиядағы түйірше мен ортаның тығыздығына байланысты. Осылайша, түйірше диаметрін түсу қашықтығы мен уақытын білу арқылы есептеуге болады. Гидрометр сондай-ақ суспензияның меншікті салмағын (немесе тығыздығын) анықтайды, бұл белгілі бір эквивалентті бөлшектің диаметріне сәйкес келетін бөлшектердің үлесін есептеуге мүмкіндік береді.