آبسنج

آبسنج به انگلیسی: Hydrometer ابزار سادهای برای اندازهگیری چگالی و یا گرانش ویژه یک مایعاست. آبسنج شامل یک استوانهٔ شناور است که انتهای پایینی آن به شکل مخروط و سنگین و انتهایبالایی آن به صورت لولهای باریک است. زمانی که آبسنج را در یک مایع قرار دهیم شکل عمودی به خودخواهد گرفت و در مایع فروخواهد رفت. میزان فرورفتن این ابزار با چگالی آن متناسب است، در عین حالممکن است چگالی را از روی مقیاس روی لوله بخوانند

معرفی

آب سنج وسیلهای است که از آن برای اندازهگیری وزن مخصوص یا چگالی نسبی مایعات استفاده میشود.که نسبت چگالی مایع به چگالی آب هست. یک آب سنج معمولاً از شیشه ساخته شده است و شامل یکساقه ی استوانه ای و یک حباب پر شده با جیوه یا گلوله ی سربی برای قائم نگه داشتن آن است.مایعی کهمیخواهد آزمایش شود داخل یک محفظه ی بلند ریخته شده است، اغلب یک سیلندر مدرج،

و آب سنج بهآرامی به سمت مایع پایین آمده تا آزادانه شناور شود.محل سطحی از مایع که با ساقه ی آب سنج برخوردمی کند لحاظ می شود.آب سنج ها معمولا یک درجه کنار ساقه دارند، بنابراین چگالی نسبی میتواندمستقیما خوانده شود.تنوعی از درجه بندی ها وجود دارد و بسته به زمینه استفاده می شود. آب سنج هاممکن است برای استفاده های مختلفی مدرج شده باشند.مانند یک شیر سنج برای اندازه گیریغلظت(چربی) شیر .

یک قند سنج برای اندازه گیری غلظت شکر در یک مایع . یا یک الکل سنج برای اندازهگیری درجات بالاتر مشروبات الکلی.عملکرد آب سنج بر پایهٔ قانون ارشمیدس است که یک جامد معلق در سیال بوسیلهٔ یک نیرو برابر وزنسیال جابجا شده شناور میماند. پس هر چه چگالی ماده کمتر باشد آب سنج بیشتر فرو میرود.

تاریخچه

یک توضیح قدیمی در مورد آب سنج در یک نامه از سينيسيوس از سیرنه به پژوهشگر یونانی هیپاتیا از الکساندریا یافت شد.در پانزدهمین نامهٔ سينيسيوساو از هیپاتیا خواست تا یک آب سنج برای او بسازد. هیپاتیا برای اختراع آب سنج )یا آب بین( سابقا در آخر قرن چهارم یا اول قرن پنجم اعتبار یافته است.این وسیله در تحقیق (انجام شده) یک لولهٔ استوانهای است که شکل فلوت دارد و تقریبا هم اندازه است).این وسیله( در راستای عمودی شکاف هایی دارد.باتوانایی وسایلی که ما داشتیم وزن آب را توانستیم آزمایش کنیم. فرمهای مخروطی یک سرپوش روی یکی از سر ها نزدیک لوله گنجانده شده است. مخروطو لوله فقط یک پایه دارند.این بريليوم نام دارد.هرجا شما لوله را در آب قرار دهید آن عمود می ایستد.بعد از آن شما می توانید برای راحتیتان شکافها رابشمارید. و در این راه وزن آب معلوم میشود.آن بوسیلهٔ ابوریحان بیرونی در قرن ۱۱استفاده شده است و بوسیلهٔ خازنی در قرن ۱۲توضیح داده شده است. آن بعدا دوباره در کار ژاک شارل در قرن ۱۸ظاهر شد.

محدوده ها

در مایعات با چگالی پایین مانند نفت سفید، بنزین و الکل آب سنج پایین تر می رود و در مایعات با چگالی بالاتر مانند آب شور – شیر و اسیدها زیاد فرونمیرود. در واقع معمولا دو وسیله جداگانه دارد – یکی برای مایعات سنگین روی جاییکه نشانگر ۱٫۰۰۰برای آب نزدیک بالای لوله است و یکی برای مایعاتسبک روی جاییکه نشانگر ۱٫۰۰۰برای آب نزدیک پایین لوله است.در بسیاری از صتایع یکی مجموعه آب سنج استفاده می شود که چگالی های ,۰٫۹۵–۱٫۰۰٫۹–۰٫۹۵را پوشش می دهد تا اندازه گیری دقیق تری را فراهم کند .

درجه بندی

آب سنج های جدید معمولا وزن مخصوص را اندازه میگیرند اما درجهبندیهای متفاوتی وجود دارد که در برخی صنایع استفاده میشود. مانند موارد زیر:
گرانش APIعموما بوسیلهٔ صنعت نفت خام جهانی استفاده می شود.
• مقیاس بومه: قبلا در شیمی صنعتی و دارو شناسی استفاده می شد.
• مقیاس بریکس: بطور اولیه در آبمیوه استفاده میشد، در کارخانهٔ شراب و صنعت شکر نیز استفاده میشود.
آبسنج 2
• مقیاس ایچسل: برای اندازه گیری غلطت انگور شراب استفاده می شود.
• مقیاس افلاطون: اصولا برای آبجو سازی استفاده می شود.
• مقیلس توادل: درگذشته در سفیدگری و صنعت رنگرزی استفاده میشد.

آب سنج های ویژه

آب سنجهای ویژه بارها برای استفاده شان نامگذاری شدهاند. برای مثال یک آب سنج مخصوص استفاده برای لبنیات طراحی شده است

شیرسنج

شیر سنج درحقیقت یک آبسنج است که برای مشخص کردن مقاومت الکلی مایعات استفاده می شود.همچنین بعنوان آب سنج مقدار خلوص الکل و گذرندهشناخته می شود.این نوع آب سنج فقط غلطت مایع را اندازه گیری می کند.برخی فرضیه ها درست شده اند تا مقدار الکل حاضر در مایع را تخمین بزنند.الکل سنج ها درجه هایی علامت زده شده با درصد الکل بالقوه دارند که مبنی بر چگالی نسبی از پیش محاسبه شده است. یک الکل بالقوه ی بالاتر خواندهشده از روی این درجه بعلت وزن مخصوص بیشتر است که این طور در نظر گرفته شده که بعلت تولید شکر های حل نشده باشد.یک (درجه)خوانی بعد وقبل از تخمیر انجام می شود و الکل تقریبی موجود با تفریق عدد خوانده شده بعد از تخمیر از قبل از تخمیر بدست می آید.

قند سنج

قند سنج آب سنجی است که برای تعیین میزان شکر حل شده در محلول استفاده می شود. )قند سنج( اصولا بوسیله ی شراب ساز ها و آبجو ساز ها استفادهمی شود و همچنین میتواند در شربت ساختن و بستنی ساختن استفاده شود.اولین قند سنج آبجو ساز در سال 1784توسط جان ریچاردسون ساخته شد.)قند سنج( شامل یک حباب شیشه ای بزرگ پر شده با یک ساقه ی لاقر دارای درجه بندی است که از بالای آن هم بالاتر می رود.درجه ی شکر میتواند باخواندن مقدار جایی که سطح مایع درجه ای را نشان می دهد مشخص شود. آن بوسیله اصل ارشمیدس کار میکند.یک محلول دارای شکر بیشتر چگال تراست و سبب بیشتر شناور شدن حباب می شود. شکر کمتر باعث چگالی کمتر و نتیجتا کمتر شناور شدن حباب می شود

آبسنج گرمایی

آب سنج گرمایی یک آب سنج است که یک گرماسنج کنار بخش شناور شدن دارد.برای اندازه گیری غلظت محصولات نفت خام مانند نفت های سوختینمونه معمولا در یک ژاکت(پوشش) گرما با یک دما سنج در پشت آن گرم میشود چون چگالی وابسته به دما است.نفت های سبک نوعا در 15درجه سانتیگراد در ژاکت(بسته)های سرد جاسازی می شوند.نفت های خیلی سبک با عناصر بسیار فرار با یک ظرف اندازه-متغیر با استفاده از یک پیستون شناور نمونهبردار برای کم کردن سبکی و هدر رفت اندازه گیری می شوند. یک آزمایش باتری دمای خنثی سازی وزن مخصوص و دمای الکترولیت را اندازه می گیرد.سنج در پشت آن گرم میشود چون چگالی وابسته به دما است.نفت های سبک نوعا در 15درجه سانتی
گراد در ژاکت)بسته( های سرد جاسازی می شوند.نفت های خیلی سبک با عناصر بسیار فرار با یک ظرف اندازه-متغیر با استفاده از یک پیستون شناور نمونه
بردار برای کم کردن سبکی و هدر رفت اندازه گیری می شوند. یک آزمایش باتری دمای خنثی سازی وزن مخصوص و دمای الکترولیت را اندازه می گیرد.

بارکومتر

بارکومتر برای آزمایش مقاومت برنزه کردن مشروب که برای چرم برنزه کردن استفاده می شود درجه بندی شده است.

آب سنج باتریی

وضعیت شارژ اسید هادی باتری میتواند از غلظت محلول سولفوریک اسید بعنوان الکترولیت تخمین زده شود.یک آب سنج مدرج برای خواندن وزن مخصوصنسبت به آب در ۶۰درجهٔ فارنهایت وسیله استاندارد برای سرویس کردن باتریهای اتومبیل هاست.از جداول برای تصحیح قرائت ها به دمای استاندارداستفاده می شود.

آزمایشگر ضد یخ

یک استفاده ی دیگر از آب سنج در صنعت خودرو سنجش کیفیت محلول ضد یخی که برای خنک کردن موتور بکار می رود است.درجه ی حفاظت انجمادمیتواند مرتبط با غلظت)و بنا بر این اشباع( ضد یخ باشد – انواع مختلف ضد یخ رابطه های مختلفی بین غلظت اندازه گیری شده و نقطه ی انجماد دارند.آبسنج3

اسید سنج

بعضی اوقات با املای acidimeter هجی می شود – اسید سنج یک آب سنج است که برای اندازه گیری وزن مخصوص اسید استفاده می شود.

استفاده در تجزیه و تحلیل خاک

آنالیز آب سنج یک فرآیند بوسیله ی خاک های خوب دانه بندی شده – لای و خاک رس است. تحلیل آب سنج اگر اندازه ی دانه ها برای آزمایش دانه بندیخیلی کوچک باشد انجام می شود.مبنای انجام این آزمایش قانون استوکس برای سقوط دانه ها در سیال چسبناک است که می گوید سرعت نهایی سقوطدانه ها بستگی به قطر دانه و وزن مخصوص دانه ها در فضای معلق و سیال دارد.

بنابراین قطر دانه میتواند از آگاهی از فاصله و زمان سقوط اندازه گیریشود.یک آب سنج همچنین وزن مخصوص (یا غلظت) تعلیق را مشخص می کند و این موجب می شود درصد قطر ریز دانه های برابر محاسبه شود