Sisältö
Hydrometri on laite, joka mittaa nesteen ominaispainoa. Niitä ei voida säätää, joten kalibrointi koostuu korjauskertoimen määrittämisestä mittauksen suorittamisen jälkeen. Vesimittarit ovat herkkiä instrumentteja ja niiden lukemiin vaikuttavat merkittävästi pienet muutokset ympäristössä, etenkin lämpötilassa.
Määritelmät
Ominaispaino on aineen tiheys suhteessa vertailumateriaaliin, ja sitä voidaan kutsua myös suhteelliseksi tiheydeksi. Tyypillisesti vertailumateriaalina on neljä celsiusastetta vettä, jonka tiheys on noin gramma kuutiometriä kohti (g / cm ^ 3). Tässä tapauksessa aineen ominaispaino on yhtä suuri kuin aineen tiheys g / cm ^ 3.
Teoria
Hydrometri käyttää Archimedes-periaatetta nesteen ominaispainon mittaamiseen. Tämän periaatteen mukaan nesteellä kelluvan esineen paino on yhtä suuri kuin nesteen paino, jonka se siirtää. Koska hydrometrin paino on kiinteä, myös sen poistaman nesteen paino on kiinteä. Hydrometrin sivulla oleva mitattu asteikko voi siksi antaa nesteen ominaispainon.
Operaatio
Hydrometri on tyypillisesti pitkä, kapea lieriömäinen esine, jolla on painotettu pohja niin, että se kelluu pystyssä. Hydrometri asetetaan nesteeseen ja pyöritetään siten, että mahdolliset ilmakuplat irtoavat. Kun hydrometrin sivulle ei ole tarttunut ilmakuplia, asteikko nesteen pinnan tasolla luetaan.
Lämpötilan korjauskerroin
Nesteiden tiheys muuttuu nesteen lämpötilan muuttuessa. Nesteen ominaispainon tarkka mittaus vaatii siksi sen lämpötilan tuntemisen. Kaupalliseen hydrometriin liittyy tyypillisesti kaavio, joka antaa korjauskertoimen sovellettavaksi tiettyyn lämpötilaan.
Varmistus
Hydrometrin tarkkuus voidaan tarkistaa mittaamalla nesteiden ominaispaino, joiden lämpötila ja koostumus ovat tiedossa. Esimerkiksi puhtaan veden näytteen ominaispaino on noin 0,998 lämpötilassa 20 celsiusastetta. Korjauskerroin lasketaan vähentämällä havaittu ominaispaino ennustetulta ominaispainolta. Tämä korjaus tehdään sitten kaikille hydrometrillä suoritetuille erityisille painovoiman mittauksille.