Гравиполи | страница 19
5.1.3. Измерение плотности
Используется сила Архимеда.
Пример 5.8. Плотномер
Имеются разные способы измерения плотности жидкости. Мы рассмотрим принцип, основанный на Законе Архимеда. Такой прибор называется аэрометр.
Обычно представляет собой стеклянную трубку, нижняя часть которой при калибровке заполняется дробью или ртутью для достижения необходимой массы. В верхней, узкой части находится шкала, которая проградуирована в значениях плотности раствора или концентрации растворенного вещества. Плотность раствора равняется отношению массы ареометра к объему, на который он погружается в жидкость. Соответственно, различают ареометры постоянной массы (более распространенные) и ареометры постоянного объема.
К ареометрам постоянной массы относятся денсиметры (рис. 5.4), шкалы которых градуируются в единицах плотности.
Для практического применения ареометр градуируют в концентрации растворенного вещества, например: спиртомер — в процентах алкоголя для измерения крепости напитка; лактометр — в процентах жира для определения качества молока и т. д.
Рис. 5.4. Аэрометр постоянной массы
Денсиметр: 1— полый корпус; 2 — трубчатый стержень; 3 — балласт; 4 — связывающее вещество; 5 — шкала плотности; 6 — встроенный термометр; 7 — шкала температуры.
3.1.4. Измерение времени
Пример 5.9. Промежуток времени
Падающий груз, расположенный на стержне, замыкает контакты во время падения. Расстояние между контактами определяет промежуток времени. А. с. 189 597.
Пример 5.10. Испытание материала
Для испытания материалов на длительную прочность в условиях высоких температур и агрессивных сред используют прочные камеры — сейфы. К образцу материала прикрепляют груз, после чего заполняют камеру агрессивным веществом, герметично закрывают и включают систему обогрева (тепловые элементы размещены в стенках камеры). Вес груза от 0,02 кг до 2 кг. Основная трудность при таких испытаниях связана с определением момента разрыва образца. Здесь не требуется особой точности. Достаточно, если момент обрыва будет зафиксирован с точностью до нескольких секунд, так как испытания ведутся иногда в течение многих дней.
Сложность в другом: трудно обеспечить надежность сигнальных устройств, размещенных внутри камеры в сильно агрессивной среде. Нужно, чтобы момент обрыва определялся снаружи. Аппаратура, улавливающая шум падения груза, не годится — она слишком сложна и ненадежна.
А. с. 260 249. Груз висит над расположенной внутри камеры наклонной плоскостью 3. Наружная поверхность дна камеры выполнена в виде двух плоскостей 4. При разрушении образца груз падает на наклонную плоскость 3, смещаясь к стенке камеры в направлении к плоскости 4. Центр тяжести устройства перемещается из положения I в положение II. Появляется опрокидывающий момент, устройство поворачивается в направлении плоскости 4. Перемещение может быть зафиксировано визуально или замыкая контакт сигнального устройства (рис. 5.5).
