Как называется прибор для измерения плотности электролита: Как называется прибор для измерения плотности электролита

Содержание

Измеритель плотности электролита DH-10C, ATAGO

Новая страница 3

 

Измеритель плотности электролита DH-10C.

Это уникальный прибор создан для быстрого и точного измерения плотности электролита в аккумуляторной батарее. Сам прибор является электронным рефрактометром, то есть принцип действия основан на измерении коэффициента преломления образца. Встроенный алгоритм пересчета коэффициента преломления в  значение плотности разбавленной серной кислоты (электролита для аккумулятора).  Методика проведения измерения: Пробоотборная трубка DH-10С опускается в банку аккумулятора, при помощи встроенной груши засасываем испытуемый электролит. После нажатия клавиши Start, происходит измерение образца и корректировка по температуре при помощи встроенной функции автоматической температурной компенсации. На экран выводится значение плотности серной кислоты — электролита. Таким образом, 24-х баночный аккумулятор можно измерить за считанные минуты. DH-10C о очень простой и безопасный в эксплуатации прибор. 

Технические характеристики:

Диапазон измерений

Удельная масса электролита: 1.000…….1.3000

Точность измерения

±0.002 (10 до 30 °C) ±0.003 (0 ….. -10°C или 30…… 40 °C)
±0.005 (-10…..0°C или 40…..50 °C)

Окружающая температура

5…… 40°C

Разрешение

0.001

Температурная компенсация

-10.

…..50°C

Размеры и вес

7 × 4× 21см, 235 грамм

 

Полезная информация:

Активные элементы аккумулятора, принимающие участие в работе:
— оксид свинца темно-коричневого цвета на положительном электроде.
— свинец серого цвета на отрицательном электроде, имеющий губчатую структуру.
— водный раствор серной кислоты плотностью 1,27 г/см3 — электролит аккумулятора.
В процессе разряда активная масса как положительного, так и отрицательного электродов превращается в сульфат свинца имеющий белый цвет. При этом плотность электролита падает до 1,10-1,14 г/см3. При разряде аккумулятора генерируется ток за счет осаждения SO4 на пластинах, в связи с чем снижается концентрация электролита и постепенно повышается внутреннее сопротивление. При полном разряде практически вся активная масса превращается в сернокислый свинец (сульфат свинца), который имеет свойство постепенно кристаллизоваться и терять способность к электрохимическим преобразованиям, после чего батарею практически невозможно восстановить.

Этот процесс называется «сульфатацией». Поэтому долгое пребывание в состоянии разрядки губительно для аккумулятора. Чтобы избежать «сульфатации» необходимо как можно быстрее произвести зарядку разряженной батареи.

 

DH-10C. Скачать .pdf

Прибор для измерения плотности аккумулятора как называется

Проверить плотность аккумулятора можно с помощью ареометра или мультиметра, проанализировав рабочее значение напряжения. Перед диагностикой пользователь должен удостовериться в отсутствии дефектов корпуса батареи, которые могли бы привести к утечке жидкости.

Подготовительные работы перед проверкой уровня и плотности

Видео: как снять аккумулятор с автомобиля

Чем и как проверяют плотность электролита в аккумуляторе

Как проверить аккумулятор автомобиля мультиметром

Измерение плотности электролита самодельным прибором

Как измерить уровень электролита в аккумуляторе

Можно ли проверить уровень и плотность электролита в необслуживаемом аккумуляторе

Видео: как поднять плотность электролита в банках АКБ

Комментарии и Отзывы

Подготовительные работы перед проверкой уровня и плотности

Перед тем как в домашних условиях определять плотность с помощью специального прибора, нужно иметь в виду, что:

  1. Аккумулятор (АКБ) авто проверяется с использованием очков для защиты глаз и резиновых перчаток.
    Раствор электролита — агрессивная кислота, которая вызывает ожоги при попадании на тело.
  2. Уровень плотности аккумуляторной батареи машины должен измеряться после визуальной проверки устройства.
  3. Производится очистка клемм аккумулятора от окислений и загрязнений. Необходимо воспользоваться специальной железной щеткой или мелкозернистой наждачной бумагой.
  4. Прежде чем померить значение плотности жидкости в автомобильной батарее, надо убедиться в наличии электролита в банках. Если объем вещества снижен, потребуется добавить в устройство дистиллированную воду.
  5. При необходимости осуществляется демонтаж аккумулятора. От устройства отключаются клеммы и производится демонтаж фиксирующей пластины.
  6. Перед отключением аккумулятора в автомобиле деактивируется система зажигания, предварительно отключается работа электрооборудования и приборов.
  7. Батарею протирают влажной и чистой тряпкой, чтобы не допустить попадания пыли в банки с электролитом.

Видео: как снять аккумулятор с автомобиля

Канал «Аккумуляторщик» в своем видеоролике подробно рассказал о нюансах демонтажа аккумуляторной батареи с автомобиля и отключения этого устройства.

Чем и как проверяют плотность электролита в аккумуляторе

Проверять уровень электролита в рабочем растворе, помимо ареометра и мультиметра, можно и самодельным прибором.

Специальное устройство для измерения плотности (ареометр) представляет собой обычную стеклянную трубку, верхняя часть которой заужена и имеет шкалу с делениями. Нижняя часть трубки широкая в ней находится дробь или ртуть, которую засыпают строго определенное количество во время калибровки ареометра. В автомагазинах такой прибор продается в наборе с резиновой «грушей» для забора электролита и мерной колбой, в которой размещен сам ареометр.

Принцип действия прибора основан на законе Архимеда, а плотность электролита определяют по глубине погружения ареометра (объему жидкости, вытесненной им), и весу устройства.

Ареометр для измерения электролита

Прежде чем проверять уровень электролита в автомобильном аккумуляторе, надо учитывать следующие правила:

  • батарея должна быть выставлена на ровной поверхности;
  • температура аккумулятора должна составить около 20-25 градусов тепла;
  • замер уровня плотности производится не в одной, а во всех банках;
  • проверка рабочей величины осуществляется не раньше, чем через десять часов с последней поездки либо через три часа после подзарядки;
  • аккумуляторную батарею необходимо предварительно зарядить.

Измерение ареометром

Подробнее о том, как для измерения уровня плотности пользоваться ареометром:

  1. На отключенном аккумуляторе откручиваются все банки.
  2. В одну из банок концом вставляется ареометр, на другом его конце располагается груша, с ее помощью делается забор жидкости. Её в устройстве должно быть столько, чтобы его поплавок свободно болтался в емкости.
  3. Производится определение уровня плотности в соответствии с показаниями на шкале тестера. Полученные параметры записываются.
  4. Диагностика параметра плотности повторяется для каждой банки. Все полученные параметры сопоставляются с нормированными значениями, указанными в таблице.

Плотность аккумулятора рекомендуется проверять не реже, чем каждые 15-20 тысяч километров пробега.

Фотогалерея: диагностика уровня и плотности электролита в банках
Таблица: поправка к показаниям ареометра
Температура рабочей жидкости при измерении ее плотности, ºС Поправка к показаниям, полученным в ходе тестирования ареометром, г/см3
От -55 до -41 -0,05
От -40 до -26 -0,04
От -25 до -11 -0,03
От -10 до +4 -0,02
От +5 до +19 -0,01
От +20 до +30 0,00
От +31 до +45 +0,01
От +46 до +60 +0,02

Как проверить аккумулятор автомобиля мультиметром

Пошаговая инструкция, которая позволит правильно замерить и узнать плотность батареи, выглядит так:

  1. Производится сборка измерителя. Для этого к корпусу мультиметра подключаются провода с крокодилами. Сам тестер перед замером переводится в режим «вольтметра».
  2. Поворотный переключатель на устройстве переводится в положение 20 В. В результате тестер будет показывать любые параметры ниже этого порога.
  3. Затем кабеля соединяются с клеммными выходами аккумулятора — черный контакт идет на отрицательную клемму, красная — на положительную. Если цвет проводов одинаковый, то следует проверить маркировку непосредственно на корпусе мультиметра. На контактах, где кабеля выходят из тестера, должны быть знаки «-» и «+».
  4. Производится мониторинг параметра напряжения и полученные данные сравниваются с нормированными. Если батарея заряжена полностью, то рабочий параметр составит 12,7 вольт, соответственно, зарядка устройства не потребуется. В случае, если полученный параметр составил в диапазоне от 12,1 до 12,4 В, то устройство разряжено наполовину, значит, его плотность не соответствует норме. В остальных случаях требуется детальная диагностика аккумулятора и его подзарядка или замена.
Таблица: плотность электролита при проверке мультиметром
Процент заряженности Плотность электролита, г/см3 Напряжение аккумулятора, В
100% 1,28 12,7
80% 1,245 12,5
60% 1,21 12,3
40% 1,175 12,1
20% 1,14 11,9
0% 1,10 11,7

Измерение плотности электролита самодельным прибором

Принцип замера зимой или летом с помощью самодельного прибора аналогичный, и такой тестер можно соорудить самостоятельно с учетом следующих нюансов:

  1. Основным элементом ареометра является поплавок, с помощью которого производится замер.
  2. В качестве резервуара можно использовать стеклянную пробирку или другую похожую емкость.
  3. В пробирку насыпается пшено или другое сыпучее вещество, также можно использовать кусок свинца или другой грузик.
  4. Затем емкость опускается в воду. В месте, где вода будет по уровень, нужно отметить цифру 1, это связано с тем, что данная жидкость имеет плотность 1 г/см3. Затем производится градуировка величин для других растворов с более высокой плотностью.

Как измерить уровень электролита в аккумуляторе

Замер уровня рабочей жидкости осуществляется так:

  1. Первый способ — по максимальной и минимальной отметке — уровень электролита должен быть между ними.
  2. Для второго варианта проверки пользователю необходимо открыть отверстия, в которых установлены банки и осмотреть все по отдельности. При этом следует учитывать, что объем электролита одинаковый в каждом отверстии (10-15 мм над пластинами).
  3. Чтобы замерить этим способом нужно подготовить стеклянную трубочку, внутренний диаметр которой не превышает 5 мм. Затем открутить крышку на аккумуляторе и опустить трубку внутрь, пока она не упрется в предохранительный щиток. После этого закрыть наружное отверстие пальцем и достать трубочку. Уровень электролита в ней и является замеряемым параметром.

Можно ли проверить уровень и плотность электролита в необслуживаемом аккумуляторе

Проверить уровень и плотность электролита в необслуживаемом аккумуляторе — по специальным индикаторам, которыми оснащены батареи. Такие метки изменяют свой цвет в зависимости от плотности и степени заряда электролита. Чтобы осуществить такую проверку, необходимо найти на корпусе индикатор, очистить от пыли и грязи и оценить его цвет.

Затем следует сравнить показания индикатора со шкалой соответствия, при этом, как правило:

  • зеленый цвет указывает на то, что с аккумулятором все в порядке, уровень электролита и заряд в норме;
  • белый — сообщает о слабом заряде и необходимости подключить зарядное устройство;
  • если же индикатор красного цвета, то это значит, что кислотность электролита повысилась, а уровень воды понизился.

Шкала индикаторов на аккумуляторе

Проверить уровень и плотности рабочего раствора на аккумуляторах без индикатора можно, следуя такому алгоритму:

  1. С краю, на крышке с помощью дрели и отверстия небольшого диаметра просверливается шесть небольших отверстий. Через них пользователь сможет получить доступ к каждой банке, поэтому расстояние между ними должно быть соответствующее. Перед сверлением автовладелец должен протереть аккумулятор.
  2. Визуально производится проверка уровня жидкости и ее добавление при необходимости. Для восполнения объема применяется дистиллированная вода. Используя ареометр, выполняется диагностика плотности рабочего раствора.
  3. После проведения проверок пользователю потребуется восстановить герметичность. Для этого можно использовать силиконовый герметик или холодную сварку. Для того, чтобы при выполнении задачи материал не попал внутрь батареи, следует выпрямить часть пластика, продавленного при изготовлении отверстия. Это можно сделать с помощью самодельного металлического крюка.

Если корпус аккумуляторной батареи поврежден, на устройство больше не будет распространяться гарантия. Если в ходе выполнения пользователь допустит ошибку, то ресурс эксплуатации будет снижен. К примеру, грязь, попавшая в банки, снизит срок службы и разрушит пластины, установленные внутри.

Видео: как поднять плотность электролита в банках АКБ

Канал «Denis МЕХАНИК» в своем видеоролике подробно рассказал о том, как проверить и увеличить плотность электролита в аккумуляторе.

Измерение плотности электролита в сочетании с измерением напряжения под нагрузкой и без позволяет быстро установить причину неисправности в аккумуляторной батарее. При низкой плотности — это может быть дефект в какой-либо ячейке, глубокий разряд или обрыв цепи внутри АКБ. Плотность измеряется специальным прибором — ареометром (денсиметром).

В качестве электролита в аккумуляторных батареях применяют раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см3. В основном плотность зависит от концентрации раствора серной кислоты — чем больше концентрация раствора, тем больше плотность. Однако, она также зависит и от температуры раствора и от степени заряженности аккумулятора — при разрядке часть серной кислоты «уходит» в пластины, плотность снижается.

Поэтому измерение плотности принято проводить при 25 °С и полностью заряженном аккумуляторе. Плотность электролита в новой полностью заряженной батарее должна составлять 1.28±0.01 г/см3 для Средней полосы. Но может варьироваться в зависимости от климатической зоны.

Линейно снижаясь, по мере разряда АКБ, она составляет 1.20±0.01 г/см3 у батарей, степень заряженности которых снизилась до 50%. У полностью разряженной батареи плотность электролита составляет 1.10±0.01 г/см3.

Если значение плотности во всех банках аккумулятора одинаково (±0.01 г/см3), это говорит о степени заряженности батареи и отсутствии внутренних замыканий. При наличии внутреннего короткого замыкания плотность электролита в дефектной ячейке будет значительно ниже (на 0.10-0.15 г/см3), чем в остальных.
Низкая плотность в одной из ячеек указывает на наличие дефекта в ней (короткое замыкание между пластинами в блоке). Одинаково низкая плотность во всех ячейках связана с глубоким разрядом всей батареи, ее сульфатацией или устареванием.
Все заливаемые аккумуляторные батареи во время заряда и работы теряют часть воды. При этом снижается уровень жидкости над пластинами и увеличивается концентрация кислоты в электролите. Работа аккумулятора с низким уровнем электролита отрицательно влияет на ресурс батареи. Поэтому перед проверкой плотности электролита необходимо проверить его уровень в банках аккумулятора. Принято считать нормальным уровень электролита на 10-15 мм выше верхней кромки пластин (сепараторов).

Существует три основных вида аккумуляторных батарей:

Малосурьмянистые (Sb/Sb) — это обычная «классическая» свинцовая батарея с добавками в пластины сурьмы, они подвержены наибольшему саморазряду и выкипанию воды из раствора электролита, но не боятся глубоких разрядов, их легко зарядить даже при низкой плотности электролита.
Кальциевые (Ca/Ca) — пластины легированы кальцием, они практически не требуют слежения за уровнем и плотностью электролита, виброустойчивы, застрахованы от длительного перезаряда до 14. 8 В, терпят перепады напряжения в бортовой сети, обладают коррозионной стойкостью, имеют низкий саморазряд, больший срок службы. Однако, имеют один недостаток — они неустойчивы к глубоким разрядам. Дело в том, что при длительной глубокой разрядке их положительные пластины покрываются сульфатом кальция, блокирующим электрохимические реакции. Этот процесс, в отличие от образования сульфата свинца в малосурьмянистых батареях, необратим. Если разрядить кальциевую батарею ниже 11.5 В, то она уже не восстановит изначальную емкость, при разряде ниже 10.8 В потеряет до 50% своей емкости. Два-три таких разряда – и аккумулятор придется выбрасывать. Также, в связи с тем, что пластины в таких батареях упакованы в плотные пакеты, плотность электролита неравномерна — более тяжелая серная кислота скапливается внизу банок, а поверх пластин оказывается более «легкий» электролит. Из-за этого ареометр будет показывать неадекватно низкую плотность при нормальной заряженности.
Такие батареи хорошо подходят тем, кто ездит много на большие расстояния, кому нужны виброустойчивые аккумуляторы, хорошо переносящие постоянные перезаряды в пути.
Гибридные (Sb/Ca) — являются золотой серединой. Они довольно стойки к глубоким разрядам, при этом значительно меньше подвержены выкипанию и саморазряду по сравнению с малосурьмянистыми.

На примере кальциевой батареи емкостью 60 А·ч, попробуем выяснить плотность электролита и ее исправность. Для начала, проверим напряжение на клеммах аккумулятора мультиметром, чтобы выяснить степень ее заряженности. Такая проверка проводится через 6-8 часов после выключения двигателя или отключения зарядного устройства. В нашем случае машина простояла около 4-х дней под сигнализацией — напряжение составляет 12 В, что говорит нам о том, что батарея почти полностью разряжена.

Теперь проверим выборочно плотность электролита в двух банках — она составляет 1.23 г/см3 при температуре окружающего воздуха 0°С, поэтому внесем поправку в показания ареометра, приведя их к 25°С: 1.23-0.02=1.21 г/см3 — это также говорит нам о том, что аккумулятор требует срочной подзарядки.

Снимаем аккумулятор и переносим в теплое помещение для подзарядки.

Для кальциевых батарей губительны старые «дедовские» методы зарядки, используемые для малосурмянистых АКБ с контрольно-тренировочным циклом заряда/разряда и «кипячением», а также малоэффективны некоторые автоматические зарядные устройства.
В наши дни в большинстве таких устройств используется комбинированный метод зарядки, когда в процессе зарядки сила тока снижается со временем, а напряжение, наоборот, повышается. Это объясняется тем, что ЭДС аккумуляторной батареи направлена именно на напряжение, соответственно при его повышении нужно повышать и напряжение. А вот сила тока уменьшается из-за все увеличивающегося сопротивления батареи.
Для современных батарей рекомендуется установочный заряд током в 10% от номинальной ёмкости напряжением 14.4 В и продолжительность зарядки не менее суток. Однако, допустимо кратковременное повышение напряжения до 16.5 В в конце цикла зарядки.
Батарея считается полностью заряженной, когда ток и напряжение при заряде сохраняются без изменения в течение 1-2 часов. Ток должен упасть практически до нуля, а входящее напряжение может повысится до 16,5 В, в зависимости от устройства.
Если вы часто заводите двигатель, двигаетесь на небольшие расстояния, и автомобиль долго простаивает без движения, то для такой батареи необходима ежемесячная плановая зарядка аккумулятора специализированным зарядным устройством, подходящим именно для кальциевых батарей.

После того, как электролит прогрелся до 20-25°С еще раз замерим напряжение и плотность. Теперь мультиметр показывает напряжение 12.45 В, а плотность в банках от 1.22 до 1.24 г/см3, что все равно указывает на недозаряд батареи.

«MyTooling.ru» – информационный портал, предоставляющий полную информацию о всех инструментах от А до Я, с которым действительно приятно работать!

Наверное, ни один уважающий себя хозяин, не обходится без современного инструмента. Наше предложение сможет удовлетворить любые ваши потребности качественным и профессиональным обслуживанием. Всё, что вам необходимо для мастерства и бытового обслуживания, вы сможете узнать, прочитав наши обзоры.
Наша марка – это не просто название, а огромный портал, в котором вы сможете узнать о любом интересующем вас инструменте, приспособлении, станке, инвентаре для садово-огородных работ и многих других. Все, что необходимо знать, и как применять во время проведения строительных и ремонтных работ, вы сможете узнать у нас.
Мы предоставляем информацию по направлениям:

  • Обзоры самых экономных новинок с длительным сроком эксплуатации.
  • Помощь в подборе прибора.
  • Консультация по поводу сферы применения.

Ареометр для электролита: назначение, конструкция, применение

Аэрометром называется прибор, применяемый для измерения относительной плотности, удельного веса и концентрации различных жидкостей.
В основе работы ареометра лежит гидростатический закон, который четко указывает, что вес жидкости, вытесненной опущенным в нее телом, равен весу этого тела. Таким образом, сам ареометр, вытесняя часть жидкости, определяет ее удельный вес и плотность.

Принцип работы с ареометром достаточно прост: любая жидкость имеет определенный уровень плотности. От этого уровня напрямую зависит, насколько глубоко тело сможет погрузиться в жидкость. Чем выше плотность жидкости, тем на меньшую глубину погрузится ареометр. Прибор имеет шкалу, благодаря которой легко определять уровень погружения и, следовательно, плотность исследуемой жидкости.

Сферы применения

Ареометры нашли широкое применение в лабораториях и промышленности. На бытовом же уровне наибольшее распространение получили ареометры спиртовые и ареометры автомобильные для электролита, которые помогают определять плотность электролита в щелочных и кислотных аккумуляторах.

Ареометры для электролита нередко включаются в комплектацию частично обслуживаемых автомобильных аккумуляторов, так как и автомобилисты, и производители аккумуляторов по достоинству оценили высокую практичность и удобство данного решения.

Форма и конструкция ареометра для электролита и тосола

Внешне ареометр напоминает известный каждому поплавок, с нанесенной на его верхнюю часть шкалой. Каждое деление этой шкалы может означать разные единицы измерения и различную цену деления. Так, шкала ареометра для электролита определяет плотность в килограммах на метр кубический, а шкала ареометра для тосола позволяет определять температуру жидкости в градусах по Цельсию. При этом многие современные ареометры имеют сразу две шкалы – и для электролита, и для тосола.

Как это работает

Для того чтобы сделать любые измерения простыми и удобными, современные ареометры комплектуются баллоном (выполняющим функцию спринцовки), пипеткой (корпус) и заборником. Ареометр помещается внутрь прозрачного корпуса, на который надеваются баллон и заборник.

Опуская заборник в электролит (либо тосол), необходимо нажать на баллон, который наполнит пипетку. При достаточном наполнении пипетки жидкостью, ареометр сможет плавать внутри. Глубина погружения ареометра в электролит укажет на его плотность согласно показаниям шкалы.

Правила проведения замеров

Для получения максимально точных результатов измерений, необходимо следовать некоторым простым правилам:
— пипетку во время измерений следует держать строго вертикально;
— необходимо следить, чтобы ареометр не касался дна, верхней части пипетки и ее внутренних стенок;
— необходимо использовать только герметично закрытую пипетку.

Несколько советов по выбору ареометра

Чтобы высокое качество приобретенного ареометра и удобство использования можно было гарантировать, он должен отвечать следующим требованиям:
— шкала должна предлагать широкий диапазон показаний;
— точность шкалы должна находиться на самом высоком уровне;
— шкала должна содержать термометр;
— должны присутствовать показатели отказоустойчивости;
— производителем должна предоставляться гарантия.

Именно такие ареометры для электролита купить можно в нашем магазине, «ПраймКемикалсГрупп»: качественные, надежные и удобные в применении. Цена ареометра для электролита доступная. Также у нас большой выбор других лабораторных приборов и лабораторного стекла.

какие параметры аккумуляторных батарей нужно проверять и как это сделать?

При использовании аккумуляторных батарей на любых объектах, особенно в системах бесперебойного питания, за их состоянием нужно следить и регулярно проводить проверки. В этом материале мы рассмотрим основные параметры АКБ, а также рассмотрим, какими приборами и как можно провести их контроль и проверку!

Основная задача при проверке состояния любой аккумуляторной батареи – выяснить, обладает ли она достаточной емкостью, может ли обеспечить заявленные производителем характеристики в течение необходимого времени. Однако непосредственно средствами измерения определяются только несколько основных параметров – напряжение, сила тока. В обслуживаемых аккумуляторах можно также замерить плотность электролита. Измерения можно проводить неоднократно, фиксируя изменение значений с течением времени. Все остальные параметры и характеристики не измеряются напрямую, а выводятся по разработанной изготовителем методике, причем она зависит и от типа АКБ, и от рекомендаций производителя, и от вида подключенной нагрузки. При этом необходимо учитывать, что многие зависимости, характеризующие работу АКБ, носят нелинейный характер. Могут сказываться и другие факторы, например, влияние температуры.

При выполнении краткосрочных измерений при использовании даже самых совершенных методик тестирование носит не точный количественный, а качественный характер. Единственный достоверный способ измерения емкости АКБ – его полная разрядка в течение многих часов с тщательной фиксацией параметров в ходе всего процесса. Но использовать столь продолжительную процедуру на практике можно далеко не всегда, особенно если батарей много. Тем не менее, и краткосрочных оценочных измерений достаточно для того, чтобы отличить работоспособный аккумулятор от изношенного, утратившего емкость, и вовремя произвести замену АКБ.

Способы проверки АКБ

1. Подключение нагрузки

К АКБ на некоторое время подключается рабочая или второстепенная нагрузка той или иной величины. Вольтметром или мультиметром измеряется падение напряжения. Если процедура выполняется несколько раз, между измерениями выжидается определенное время, чтобы батарея восстановилась. Полученные данные сопоставляются с параметрами, заявленными производителем АКБ для данного типа батареи и данной величины нагрузки.

2. Измерения при помощи нагрузочной вилки

Строение простейшей нагрузочной вилки показано на схеме:

Устройство оснащено вольтметром, параллельно которому установлен большой по мощности нагрузочный резистор, и имеет два щупа. В старых моделях вольтметры аналоговые; новые модели, как правило, оснащены ЖК-дисплеем и цифровым вольтметром. Существуют нагрузочные вилки с усложненной схемой, использующие несколько нагрузочных спиралей (сменных сопротивлений), рассчитанные на разные диапазоны измерения напряжений, предназначенные для тестирования кислотных либо щелочных аккумуляторов. Есть даже вилки, которыми тестируют отдельные банки аккумуляторов. В состав продвинутых устройств помимо вольтметра может входить амперметр.

Получаемые при измерениях данные также необходимо сопоставлять с параметрами, заявленными производителями для данного типа батарей и данного сопротивления.

3. Измерения при помощи специальных устройств, тестеров анализаторов АКБ

Приборы Кулон

Принципиальным развитием идеи нагрузочной вилки можно считать семейство цифровых приборов-тестеров Кулон (Кулон-12/6f, Кулон-12m, Кулон-12n и другие) для проверки состояния свинцовых кислотных аккумуляторов, а также другие подобные устройства. Они позволяют проводить быстрые замеры напряжения, приближенно определять емкость АКБ без контрольного разряда и сохранять в памяти несколько сотен, а иногда и тысяч измерений.

Приборы Кулон питаются от аккумулятора, на котором проводятся измерения. Входящие в комплект провода с разъемами «крокодил» имеют части, изолированные друг от друга, что обеспечивает четырехзажимное подключение к аккумулятору и устраняет влияние на показания прибора сопротивления в точках подключения зажимов. По заявлению разработчика, прибор анализирует отклик аккумулятора на тестовый сигнал специальной формы, при этом измеряемый параметр примерно пропорционален площади активной поверхности пластин аккумулятора и, таким образом, характеризует его емкость. Фактически, точность показаний зависит от достоверности методики, разработанной производителем.

Емкость аккумулятора – электрический заряд, отдаваемый полностью заряженным аккумулятором – измеряется в ампер-часах и представляет собой произведение тока разряда на время. Для точного определения емкости необходимо произвести разряд батареи (процесс длительный, многочасовой), постоянно фиксируя величину заряда, отдаваемого батареей. При этом относительная емкость АКБ в зависимости от времени изменяется нелинейно. Например, для аккумуляторной батареи типа LCL-12V33AP относительная емкость меняется со временем следующим образом:

Время разряда, часы Относительная емкость, %
0,1 37
1,3 48
0,7 53
1,9 76
4,2 84
9,2 92
20 100

Прибор Кулон при помощи быстрого измерения ориентировочно определяет емкость полностью заряженного аккумулятора. Он не предназначен для оценки степени заряженности АКБ, все измерения необходимо проводить на полностью заряженной батарее. Устройство кратковременно подает тестовый сигнал, регистрирует отклик от батареи и через несколько секунд выдает ориентировочную емкость АКБ в ампер-часах. Одновременно на экран выводится измеренное напряжение. Полученные значения можно сохранять в памяти прибора.

Производитель подчеркивает, что устройство не является прецизионным измерителем, но позволяет оценочно определять емкость свинцовой кислотной батареи, особенно если пользователь самостоятельно откалибровал прибор при помощи аккумулятора такого же типа, что и тестируемый, но с известной емкостью. Процедура калибровки подробно изложена в инструкции к прибору.

Тестеры PITE

Следующая разновидность устройств для тестирования АКБ – тестеры PITE: модель PITE 3915 для измерения внутреннего сопротивления и модель PITE 3918 для оценки проводимости батарей.

Управление осуществляется при помощи цветного сенсорного экрана, но основные управляющие кнопки вынесены на клавиатуру в нижней части корпуса. Прибором можно тестировать батареи емкостью от 5 до 6000 А·ч, с элементами аккумулятора 1.2 В, 2 В, 6 В и 12 В. Диапазон измерения напряжения – от 0.000 В до 16 В, сопротивления – от 0.00 до 100 мОм. Прибор позволяет задать тип проверяемых батарей, выполнить измерение напряжения и сопротивления (модель 3915) или напряжения и проводимости (модель 3918), и на их основании судить о том, соответствует емкость батареи заявленной производителем или нет. При этом параметр Capacity (емкость батареи) выводится в процентах.

Интерфейс прибора позволяет проводить как одиночные измерения, так и последовательные (до 254 измерений в каждой последовательности, совокупное количество результатов более 3000), что удобно при проверке большого количества однотипных АКБ (в последнем случае результаты сохраняются автоматически, помимо данных в них фиксируется также порядковый номер измерения). В зависимости от настроек прибор может использовать для выдачи результата (статуса Good, Pass, Warning или Failed) собственные критерии либо значения, заданные пользователем. Результаты тестирования через порт USB могут быть перенесены на компьютер для просмотра и последующей подготовки отчетов.

Анализаторы Fluke

Более глубокое развитие той же идеи – приборы Fluke Battery Analyzer серии 500 (BT 510, BT 520, BT 521), которые позволяют измерять и сохранять в памяти напряжение, внутреннее сопротивление стационарной батареи, температуру минусовой клеммы, напряжение при разрядке. При наличии дополнительных аксессуаров можно измерять и сохранять в памяти и другие параметры. Тесты можно проводить как в режиме отдельных измерений, так и в последовательном режиме; используя настраиваемые профили. Есть возможность задать пороговые значения для различных параметров. Встроенный порт USB позволяет передавать собранные записи (до 999 записей каждого типа) на компьютер для подготовки отчетов с помощью программного обеспечения Analyze Software, входящего в комплект поставки.

Щупы прибора имеют специальную конструкцию: внутренний подпружиненный контакт предназначен для измерения тока, внешний – для измерения напряжения. Если на щуп надавить, внутренний наконечник смещается внутрь таким образом, что оба контакта каждого щупа касаются поверхности одновременно. В результате одни и те же щупы позволяют организовать как 2-проводное, так и 4-проводное подключение к полюсам батареи (последнее необходимо для измерения Кельвина).

  • Прибор позволяет измерять следующие параметры:

  • Внутреннее сопротивление батареи (измерение занимает менее 3 с).

  • Напряжение батареи (производится одновременно с измерением внутреннего сопротивления)

  • Температура минусовой клеммы (рядом с черным наконечником на щупе BTL21 Interactive Test Probe предусмотрен ИК-датчик)

  • Напряжение при разрядке (определяется несколько раз в ходе разрядки или во время теста на нагрузку)

Также возможно измерение пульсирующего напряжения, измерение переменного и постоянного тока (при наличии токовых клещей и адаптера), выполнение функций мультиметра. С анализаторами Fluke можно использовать интерактивный тестовый щуп BTL21 Interactive Test Probe со встроенным датчиком температуры. С приборами совместимо большое разнообразие дополнительных аксессуаров (токовые клещи, удлинители разного размера, съемный фонарик и т. п.).


 


 

Хотя прибор обладает богатым функционалом, ключевым этапом в определении состояния АКБ остается сопоставление измеренных показателей с расчетными или заданными изготовителем для данного конкретного типа батарей. Устройства Fluke Battery Analyzer серии 500 удобны для массовой инспекции состояния батарей. Последовательный режим и система профилей позволяют выполнять необходимые измерения одно за другим, результаты запоминаются прибором и хранятся в упорядоченной форме, последовательно пронумерованные и разбитые на группы. Но прибор не имеет функции прямого или косвенного измерения емкости АКБ в ампер-часах – хотя бы потому, что для батарей разного типа на сегодняшний день вряд ли возможно разработать единую точную методику такого определения.

Все перечисленные выше устройства, хоть и отличаются друг от друга по размеру, относятся к классу портативных. В отдельную группу можно выделить стационарные комплексы для проверки АКБ, которые могут проводить быстрые испытания с определением внутреннего сопротивления, контролировать все параметры, включая активную и реактивную составляющие сопротивления, управлять процессом разряда/заряда и т. п. Подобные комплексы адресованы скорее исследовательским лабораториям, промышленным производителям АКБ и разработчикам нового оборудования, чем конечным пользователям.

Анализаторы Vencon

Промежуточное положение занимает анализатор Vencon UBA5, предназначенный для работы с аккумуляторными батареями, используемыми в портативных средствах связи (мобильных телефонах, носимых радиостанциях, разнообразных гаджетах и т. п.), портативных инструментах и других устройствах напряжением до 18.5 В, емкостью от 10 мА·ч до 100 А·ч. Анализатор Vencon UBA5 совмещен с зарядным устройством и может использоваться в ремонтных мастерских, центрах обслуживания компьютерной техники, мобильной электроники и других устройств.

Прибор предназначен для различных типов АКБ (никель-кадмиевых, никель-металл-гидридных, литий-ионных, литий-полимерных, свинцовых кислотных и др.), позволяет задавать токи зарядки и разрядки, изменять алгоритмы работы устройства, тестировать емкость батарей при помощи однократных и многократных измерений, сохранять результаты измерений в памяти и выводить их через порт USB, готовить графические отчеты при помощи программного обеспечения.

Характерная особенность устройства – два измерительных канала (по 2 измерительных провода каждый), причем для проведения различных измерений их можно комбинировать, в том числе и от нескольких устройств UBA5. Дополнительно могут заказываться датчики температуры.
 

Прибор способен генерировать зарядный ток до 2А на каждом канале, ток нагрузки – до 3А (45 Вт) на каждом канале (в комплект входит адаптер питания). Более точные характеристики зависят от конкретной модели устройства – в серию UBA5 входит 5 различных моделей приборов.
 

В данном типе прибора, как и во всех описанных ранее, ключевым для определения состояния батареи является сопоставление измеренных показателей с параметрами, заявленными производителями АКБ.

4. Полная разрядка/зарядка

На сегодняшний день полная разрядка и зарядка – это единственный прямой и максимально достоверный способ определения емкости АКБ. Специализированные устройства контроля разряда/заряда батареи (УКРЗ) позволяют выполнить глубокую разрядку и последующую полную зарядку батареи с постоянным контролем емкости. Однако эта процедура занимает очень много времени: 15-17-20-24 часа, иногда и более суток, в зависимости от емкости и текущего состояния батареи. Хотя метод дает наиболее точные результаты, из-за временных затрат его применение ограничено.

5. Измерение плотности электролита

В обслуживаемых аккумуляторах для определения их состояния можно измерять плотность электролита, поскольку между этим параметром и емкостью АКБ существует непосредственная зависимость. Плотность электролита может меняться в силу разных причин, которые вдобавок взаимосвязаны (частый глубокий разряд батареи, сульфатация, неоптимальная плотность электролита, испарение и утечка раствора и т. д.). Аккумулятор начинает быстрее разряжаться, отдает меньше заряд. При этом необходимо понимать, что плотность электролита даже в исправном аккумуляторе, находящемся в идеальном состоянии – не константа, она меняется с температурой и степенью зарядки аккумулятора. Более того, для разных регионов рекомендованная плотность электролита отличается в зависимости от типовых климатических условий.

Результаты измерения плотности ареометром можно сопоставить со следующей диаграммой для кислотных аккумуляторов.

В зависимости от того, больше или меньше плотность электролита, чем требуемая (а для батареи вредно отклонение и в ту, и в другую сторону), можно частично или полностью заменить электролит, залить дистиллированную воду или раствор необходимой концентрации, обязательно обеспечив перемешивание. Как и при использовании всех ранее описанных способов проверки состояния АКБ ключевым является сопоставление измеренных значений с рекомендациями производителя батареи и следование всем предусмотренным процедурам обслуживания.

Выводы

Каждый способ определения текущего состояния аккумуляторной батареи имеет свои преимущества и недостатки. Каким из них пользоваться – зависит от ваших задач и возможностей. Сориентироваться вам поможет эта сводная таблица.

Способ определения состояния АКБ Преимущества Недостатки
Подкл ючение нагрузки Достаточно реалистичные результаты без использования специализированного оборудования Времязатратность при многократных измерениях Измеренные параметры документируются вручную
Нагрузочная вилка, специализированные анализаторы и тестеры

Портативность устройств

Простота использования

Быстрое проведение измерений, особенно многократных

Некоторые модели способны проводить измерения без выведения АКБ из режима эксплуатации

Специализированные модели позволяют сохранять результаты и переносить их на компьютер для подготовки отчетов

Часть параметров АКБ определяется по косвенным методикам Оценочная точность измерений
Полный разряд/заряд Единственный достоверный способ оценки емкости АКБ Очень продолжительная процедура – многие часы, иногда сутки
Измерение плотности электролита ρ Непосредственное определение состояния батареи по концентрации электролита Способ применяется только для обслуживаемых батарей
 

Материал подготовлен
техническими специалистами компании “СвязКомплект”.

Прибор для измерения плотности электролита


Что такое ареометр для электролита и как он работает?

Ареометр является простым нехитрым техническим устройством, который с успехом применяется в различных сферах деятельности. Например, в быту вы можете определить концентрацию сахара в чае, а можете измерить содержание спирта в вине. В лабораториях химических и пищевых предприятий прибор незаменим научных исследований и контроля качества продукции. Какой из этих приборов нужен вам, — решайте. А мы поможем, описывая, сравнивая, поясняя.

Что это такое и что измеряет?

Ареометр – контрольно-измерительный прибор, применяемый для измерения относительной плотности , концентрации и удельного веса веществ. Название прибора происходит от греческих слов araios- жидкий и metreo – измерять.

Предметом для исследования этим прибором может стать не только жидкость, но и твердые тела. Действие прибора основано на законе Архимеда.

Закон Архимеда гласит: Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело, равна весу вытесненной им жидкости.

Устройство прибора и его возможности

Ареометр позволяет измерить плотность жидкостей и, как следствие, — удельного веса. Принцип работы прибора для измерения плотности прост, как все гениальное и не зависит от того, что он измеряет. Устройство похоже на поплавок: имеет цилиндрическую форму, выполнено из прозрачного стекла, свободного от напряжения, запаяно с обеих сторон.

В верхней части корпуса закреплен полый стержень круглого сечения со шкалой, градуировка которой и отражает показатель плотности жидкости. Нижняя часть корпуса заполнена балластом (обычно это свинец или ртуть). Благодаря балласту ареометру гарантировано вертикальное положение при погружении в жидкость.

Когда измерительный прибор опускается в вещество, возникает выталкивающая сила. В процессе погружения сила возрастает. При достижении состояния равновесия, вес ареометра сравняется с этой силой. Очевидно, что глубина погружения ареометра зависит от плотности исследуемого вещества, — чем выше плотность, тем меньше глубина погружения.

Для автовладельцев и пешеходов крайне важным является вопрос работоспособности автомобиля. В электромеханической системе средств передвижения особое значение занимает аккумулятор. Обеспечение качественной работы аккумулятора связано с точностью измерения плотности электролита.

Показатель плотности электролита позволяет определить состояние батареи. Для значительного числа автомобилистов наличие под рукой надежного помощника для измерения плотности электролита является нормой. Поэтому никого не удивляет проведение тестирования аккумулятора вне мастерской или СТО.

Важно! Если батарея не держит заряд, вам следует проверить состояние её жидкости в каждой его банке.

Прибор прослужит дольше и можно рассчитывать, что показания его будут точны, при условии, что после каждого произведенного измерения, ареометр будет тщательно очищен от остатков кислоты.

Полезное видео

При выборе ареометра для самостоятельного использования можете воспользоваться советами из видео.

Виды устройств

Многообразие предлагаемых ареометров отражает спрос на это устройство..

Можно выделить три группы ареометров для электролита:

Обычные

Известные всем владельцам автомобилей ареометры модели АЭ-1,2,3, Эти устройства призваны определить плотность электролита во всех видах аккумуляторов: кислотных и щелочных. В России ареометры изготавливаются в соответствии с ГОСТ 18481-81 «Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие технические условия».

Наиболее известны следующие модели бытовых ареометров:

  • Орион АР-02., АН, АНТ-1,АНТ-2., ШакРиЗ., АЭТ-1.,
  • Sparta 549125, ВТ-101, JTC-1039.
  • Licota ATK-8063. и прочие.

Эти и подобные стеклянные ареометры используются не только специалистами в сервисных центров и автотранспортных предприятиях, но и владельцами авто в частных гаражах. На протяжении многих лет этот прибор неизменно востребован в научных и промышленных лабораториях. Объяснить такой интерес к прибору легко: простота использования и доступность ценового диапазона.

Некоторыми базовыми знаниями пользователю обладать необходимо, но кого у нас этим можно напугать? Производители заявляют, что гарантируют точность измерений, производимых прибором при температуре от -30 до +40 градусов для измерения диапазона от 1,100 до 1,300 г/куб.см,

Электронные

Цифровой ареометр  значительно упрощает работы, проводимые при обслуживании аккумуляторных батарей с большим количеством «банок». Электронное исполнение прибора позволяет быстро и точно измерить плотность электролита в аккумуляторной батарее.

Принцип действия этого устройства основан на измерении коэффициента преломления образца, что приравнивает прибор к рефрактометру. В соответствии с алгоритмом пересчета значения коэффициента в значение плотности электролита происходит мгновенный расчет интересующего показателя.

  • Диапазон измерения: удельная плотность 1-1,4,
  • Точность 0,002 пр температуре до 30 градусов,
  • Габаритные размеры: 7*4*21см (без заборной трубки), Вес 300г
  • Максимальная длина заборной трубки: 130 мм
  • Питание: 9 Вольт, тип источника: Крона.

Участие человека в этом процессе не требует профессионализма: в банку аккумулятора необходимо опустить трубку прибора, используя грушу, всосать исследуемый электролит и, нажав кнопку Start, ожидать когда техника скорректирует показания в соответствии с температурой и выдаст на экране значение плотности серной кислоты – электролита.

Таким нехитрым способом на измерение плотности в 24 банках аккумулятора вы потратите всего несколько минут. Прибор прост в эксплуатации и безопасен.

Профессиональные

К этому классу смело можно отнести рефрактометр DH-10C . Этот портативный оптический прибор позволяет быстро и с высокой точностью определить точки замерзания любых охлаждающих жидкостей на основе этиленгликоля и пропиленгликоля, жидкости для омывания стекол и плотности антифриза и электролита, он также подходит для измерения плотности кислотного электролита.

Для проведения измерений достаточно одной капли жидкости. Учитывая особые условия, в которых подобные работы могут проводиться, особое значение имеет возможность использования прибора в условиях слабой освещенности. Основой проведения такого тестирования является принцип разложения света, что в свою очередь служит гарантией точности измерений. Показания прибора формируются путем считывания четкой границы разделительной линии светлое-темное.

Читайте также:  Проверяем уровень электролита в аккумуляторе

Четкость изображения на табло можно регулировать, вращая окуляр. Точность показаний прибора обеспечивается использованием дистиллированной воды в системе контроля. При проверке воды следует убедиться, что линия светлое/темное совпадает с линией с надписью WATERLINE. При необходимости линии возможно совместить путем поворачивания винта, расположенного под колпачком.

  • Кроме того, это устройство с успехом применяется при необходимости проведения экспресс анализа температуры кристаллизации.
  • Диапазон измерения точек замерзания: 0°С — -50°С
  • Минимальная градация точки замерзания: 5°С
  • Диапазон измерения плотности электролита: 1,1 г/см³ — 1,4 г/см³
  • Минимальная градация плотности электролита: 0,01 г/см³

Не менее популярны модели ADD501, ADD502, Оптический портативный рефрактометр ATAGO Master-BC, RHA-200АТС, P-RHA-503ATC. Технические характеристики каждого прибора уточняйте к продавца.

Заключение

В заключении отметим, что рефлектометр является незаменимым устройством для автосервиса именно потому, что дает возможность без задержек и без ошибок произвести исследование структуры и физико-химического состава жидкостей, оценить их на соответствие требованиям, для принятия решения о дальнейшей эксплуатации .

Ареометр, независимо от исполнения, помогает измерить плотность электролита, что в свою очередь позволяет оценить техническое состояния аккумуляторной батареи. Проверять степень разряженности батареи специалисты рекомендуют не реже одного раза в три месяца. А это значит, что производители будут обеспечены работой, пока существует автомобильная промышленность, или мы не откажемся от поездок в пользу пешего туризма.

ВАЖНО. В некоторых аккумуляторах в качестве электролита используются концентрированная серная кислота, едкий калий (КОН), едкий натрий (NaOH). Проводите замеры, соблюдая требования техники безопасности: в рабочей одежде, перчатках и защитных очках

Ждем ваших отзывов и комментариев Возможно, у вас есть личный опыт использования ареометра. Поделитесь им с участниками нашей группы ВКонтакте.

Работа ареометром и плотномером с электролитом аккумулятора

Практически каждый автолюбитель, пользующийся обслуживаемым аккумулятором, рано или поздно сталкивается с необходимостью контроля плотности электролита в батарее. Именно от этого показателя зависит надежность и срок службы АКБ, а значит, ареометр для электролита – один из самых необходимых инструментов любого водителя.

Для чего нужны и какие бывают

Ареометры служат для измерения удельной плотности жидкостей и согласно своему назначению нередко называются плотномерами. Существующие на сегодня приборы подразделяются на два класса:

  1. Постоянного объема.
  2. Постоянной массы.

В основе работы устройств обоих классов лежит закон Архимеда, хотя измерение плотности проводится ими по абсолютно разным методикам.

Приборы постоянного объема

Классический плотномер этого вида представляет собой небольшую чашку или полый шар с чашкой, на бортике которых нанесена черта. Для измерения чашку (шар) опускают на поверхность жидкости и при помощи разнокалиберных гирь, идущих в комплекте, добиваются погружения прибора до черты. Затем подсчитывается общий вес гирек, который при помощи специальной таблицы пересчитывается в удельную плотность. Ареометры постоянной массы имеют высокую точность, просты по конструкции, дешевы, но ввиду достаточно кропотливого и длительного процесса измерения получили распространение лишь в качестве лабораторных.

Ареометр для измерения характеристик спиртосодержащих жидкостей (спиртометр)

Такие же проблемы возникнут и с другими видами приборов, если попытаться использовать их не по назначению. Исключение может составлять лишь универсальный плотномер. Как правило, он имеет очень большой диапазон измерений, а его шкала отградуирована в стандартных единицах плотности – г/см. куб. (кг/м. куб.).

Рекомендуем:  Аккумулятор Tenax — современный АКБ по доступной цене

Как замерить плотность в аккумуляторе

Как видно из конструкции классического ареометра – денсиметра, замерить плотность электролита прямо в секции автомобильного аккумулятора им практически невозможно – прибор просто некуда опускать. Как быть? Сливать рабочую жидкость, имеющую в своем составе серную кислоту с батареи весом в 15 кг для измерения, занимающего минуту времени? Нет, кончено! Практически любой автомобильный ареометр комплектуется специальной колбой с грушей и наконечником для забора электролита:

Автомобильный ареометр имеет в своем составе специальный разборный «шприц»

Но прежде чем заняться работой с ареометром, необходимо подготовить рабочее место и запастись некоторыми принадлежностями, среди которых:

  • резиновые перчатки;
  • защитные очки;
  • резиновый фартук;
  • емкость с водой;
  • раствор пищевой соды;
  • ветошь.

Сам аккумулятор необходимо установить на устойчивый стол или верстак и обеспечить хорошее освещение. Если решено проверить плотность электролита, не вынимая батарею из авто, то нужно как минимум обеспечить моторный отсек светом. Возможно, кто-то посчитает, что защитных средств перечислено с избытком, а работать можно стоя на коленках в позе «Зю». Это абсолютно ошибочное мнение, поскольку серная кислота – исключительно едкая и опасная жидкость. Несмотря на то, что кислота в батарее не концентрированная, лишь одной капли электролита, попавшей в глаз, достаточно для того, чтобы гарантированно потерять зрение. И это не говоря уже о таких «мелочах», как испорченная одежда и глубокие ожоги кожи.

Итак, все приготовлено, а автомобильный ареометр собран:

Плотномер в сборе

Прежде всего, необходимо тщательно протереть корпус аккумулятора от пыли. Если вокруг пробок есть потеки, то лучше использовать тряпку, смоченную в растворе соды. Далее отвинчиваются пробки во всех секциях. После нажатия на грушу наконечник прибора погружается в секцию до упора и груша медленно отпускается. Поднявшийся в колбу электролит заставит поплавок ареометра всплыть. Теперь достаточно посмотреть, на какой отметке шкалы находится уровень электролита:

Рекомендуем:  Способы проверить новый автомобильный аккумулятор при покупке

В этой секции плотность электролита составляет 1.2 кг/м. куб.

После проведения измерения жидкость из шприца нужно выдавить глубоким, но осторожным нажатием на грушу.

Если для измерения используется многопоплавковый индикатор, то действия проводят в том же порядке, но плотность электролита определяют по количеству всплывших поплавков, ориентируясь по шкале, нанесенной на корпус устройства:

Плотность электролита в секции примерно 1.23 кг/м. куб.

После окончания работ шприц разбирается, а все части его промываются в большом количестве проточной воды и просушиваются. Поскольку многопоплавковый индикатор чаще всего неразборный, он просто промывается проточной водой, в том числе и изнутри.

Дополнительные функции плотномеров

Некоторые ареометры оснащены дополнительными функциями. К примеру, прибор, фото которого приведено ниже, позволяет измерять и плотность тосола в системе охлаждения:

Этот ареометр имеет отдельные шкалы для измерения плотности электролита и тосола

Любопытно то, что шкала для тосола отградуирована в градусах Цельсия. Почему? Дело в том, что плотность охлаждающей жидкости измеряется для того, чтобы узнать ее точку замерзания. Но узнав плотность, придется пересчитывать ее в градусы по специальной таблице. С таким прибором, как на фото выше, этого делать не нужно, поскольку плотность уже пересчитана в градусы изготовителем.

Еще один вид плотномеров – устройства со встроенным термометром. Такие приборы необходимы для измерения плотности жидкостей, имеющих большой температурный коэффициент расширения (ТКР). К примеру, бензина. Кислотный же электролит имеет относительно небольшой ТКР, а аккумуляторы обычно обслуживаются при комнатной температуре, поэтому автоареометры, как правило, встроенных термометров не имеют.

Ареометр для нефтепродуктов со встроенным термометром

Ну и, конечно, любой автомобильный ареометр может использоваться в качестве груши для доливки дистиллированной воды в секции АКБ.

Плотность электролита в аккумуляторе – проверка, измерение в разряженном состоянии + Видео

Плотность электролита в аккумуляторе – головная боль автовладельцев, которые сделали выбор в пользу разборных АКБ. Эти батареи можно контролировать и перезаряжать, но для этого нужно освоить небольшую науку, чем мы с вами и займемся.

Аккумуляторная батарея – химический источник тока, и происходящие в нем превращения носят обратимый характер. Конструкция подобных устройств несложная, они состоят из корпуса, где размещены электроды, сепаратора-конвертора и шины. Закрывается это все крышкой с выходными отверстиями и клеммами. Но аккумулятор не будет работать без электролита. В свинцово-кислотных батареях это раствор серной кислоты, плотность которого измеряется в г/см3. Она пропорциональна концентрации раствора, а обратная зависимость прослеживается относительно температуры жидкости. Проверка плотности щелочного электролита будет проводиться теми автовладельцами, в машине которых используются никель-кадмиевые или никель-железные батареи.

Аккумуляторные батареи для авто

По плотности электролита автомобильного аккумулятора можно определить состояние батареи. Если значение понизилось, то, вероятнее всего, какая-то ячейка с дефектом, произошел обрыв цепи или глубокий разряд АКБ. Для последнего случая пониженная плотность будет во всех ячейках. Если батарея не держит заряд, то следует проверить состояние жидкости внутри нее. Во время работы АКБ вода постепенно испаряется, в результате электролит становится более концентрированным, что тоже негативно сказывается на состоянии агрегата. Эта характеристика влияет на емкость батареи и определяет ее эксплуатационный срок.

Определение плотности электролита автомобильного аккумулятора

Очень важно выдерживать оптимальные показатели плотности электролита в АКБ, которые во многом зависят от климатической зоны. В регионах с холодным макроклиматом плотность кислотного электролита лучше поддерживать в диапазоне 1,27–1,29 г/см3. В средней полосе эти цифры изменятся – 1,25–1,27 г/см3. В более теплых районах нормальная плотность составляет 1,23–1,25 г/см3. Причем при заливке электролита лучше готовить раствор по нижней границе указанных диапазонов. Для щелочного аккумулятора проверка плотности внутреннего содержимого должна показывать 1,19–1,21 г/см3. Перед приготовлением важно уточнять состав, бывают калиевые и натриевые электролиты, для каждого из них будут свои пропорции, чтобы добиться указанного значения.

В большинстве случаев электролит представляет собой раствор из серной кислоты и дистиллированной воды примерно в пропорциях примерно 2/1 (60% воды и 40% кислоты). При таком соотношении пластины аккумулятора способны накапливать электрический заряд. Многие знают о плотности электролита, но немногие знают, почему этот параметр меняется от разрядов и зарядов. Когда аккумулятор заряжается, из электролита выводится вода, соответственно процентное соотношение начинает меняться в пользу кислоты. При разряде АКБ наоборот снижается концентрация кислоты, на пластинах она начинает оседать сульфатами. При глубоком разряде то пластины попросту зарастут сульфатами, которые при следующем заряде уже не будут разрушаться, происходит процесс так называемой сульфатации. Это явление опасно тем, что постепенно плотность сильно снизится и зарядка уже не поможет восстановить работоспособность аккумулятора из-за чрезмерной сульфатации.

Не стоит экспериментировать и с повышением плотности, некоторые считают, что проще вовсе использовать концентрированную серную кислоту, например, при эксплуатации автомобиля в условиях критически низких температур. Делать так нельзя, серная кислота является одним из самых мощных растворителей, она попросту может разъесть свинцовые пластины. Превышать плотность более чем на 1,35 г/см3 недопустимо.

Проверка плотности электролита – приборы и их действие

Многие автомобилисты сталкивались с ситуацией, когда после длительного перезаряда электролит закипает и испаряется, тогда мы заливаем дистиллированную воду. При этом очень редко измеряется плотность раствора, а зря. Ведь вместе с водой выкипает еще и сама кислота, а добавив только дистиллят, вы получите смесь с меньшей концентрацией, что негативно скажется на работоспособности устройства.

Заливание дистиллированной воды в АКБ

Для измерения плотности электролита в аккумуляторе понадобится специальный прибор – денсиметр. Он состоит из стеклянной трубки, в которую помещен ареометр, наконечника и резиновой груши. Находим у батареи заливное отверстие и погружаем в раствор наконечник измерительного устройства. Затем с помощью груши засасываем часть кислоты внутрь стеклянного корпуса. Аккуратно держим прибор на уровне глаз – ареометр должен находиться в состоянии покоя, плавать в жидкости, не касаясь стенок.

Измерения плотности электролита в аккумуляторе

Если нет специального прибора, то можно произвести проверку плотности электролита в аккумуляторе и с помощью вольтметра. Подключаем к клеммам аккумулятора автотестер и измеряем напряжение. Оно должно колебаться в пределах 11,9–12,5 В. Затем поворачиваем ключ в зажигании и набираем 2,5 тысячи оборотов. В этом случае напряжение должно достигнуть минимум 13,9 В, но не превышать 14,4 В. Если никаких изменений не произошло, значит, необходимо просто зарядить устройство.

Как повысить плотность рабочего электролита?

Что делать, когда в аккумуляторе упала плотность электролита? Конечно, необходимо ее восстановить до нужного значения. Существует несколько способов:

  • перезарядить батарею;
  • полностью заменить электролит новым;
  • добавить более концентрированный электролит;
  • добавить кислоту.

Заранее подготавливаем весь необходимый инвентарь: мерную емкость, грушу, паяльник и дрель. Все предметы должны быть чистыми и хорошо высушенными. Также нам понадобится дистиллированная вода и сам электролит.

Сначала всегда следует попробовать перезарядить аккумулятор. Проверяем напряжение АКБ. После набора оборотов его значение не изменилось? Тогда следует в течение 10 часов заряжать устройство током, который в десять раз меньше емкости. Например, если она равна 60 А*час, то достаточно тока 6 А. Затем понижают это значение вдвое и еще оставляют АКБ на подзарядке в течение 2 часов. Именно второй режим и выравнивает плотность электролита. А если напряжение при заведенном двигателе поднимается более 14,4 В, то нужно залить в аккумулятор воду. Потом поставить батарею на зарядку. Если после таких мероприятий АКБ все равно быстро разряжается, то нужно работать с электролитом.

Проверка напряжения АКБ

Чтобы вернуть в норму значение плотности электролита в разряженном аккумуляторе, можно полностью заменить содержимое. Для этого следует максимально выкачать жидкость из каждой банки, а потом слить остатки. Чтобы это сделать, герметично закрываем все отверстия и переворачиваем агрегат набок. Просверливаем на дне дырочки со стороны каждой банки и сливаем электролит. Категорически запрещено ставить АКБ вверх дном, так как в таком положении может произойти короткое замыкание, а поверхность пластин осыпется. После того как раствора в устройстве уже не будет, тщательно промываем его очищенной водой. Обязательно герметично запаиваем отверстия в дне устройства и заливаем в него новый электролит.

Обычно плотность электролита в аккумуляторах можно повысить либо понизить, доливая концентрированный раствор или очищенную воду. В первую очередь проводится проверка качества токопроводящего вещества в каждой банке по отдельности. Если измерение показало плотность более 1,18 г/см3, тогда можно просто разбавить его более концентрированным раствором. Для этого отбираем максимально возможное количество электролита, половину его заменяем раствором с большей концентрацией, чем мы стремимся получить (например, нам надо 1,25 г/см3), и заливаем все это обратно. Болтаем батарею аккуратно, чтобы хорошо перемешать обновленный состав.

Более концентрированный электролит можно приготовить самим, тогда лучше сделать 1,40 г/см3. Покупной, скорее всего, будет 1,27 г/см3, тогда процесс повышения плотности может немного затянуться.

Приготовление концентрированного электролита

После небольшой паузы проводится проверка плотности. Вы обнаружите, что она повысилась, но не достигла нужной цифры. Тогда повторяем процедуру снова, только шаг разбавления уменьшаем, чтобы не перескочить целевую отметку. На это раз заменить более концентрированным электролитом нужно только четверть выкачанной жидкости. После каждой процедуры измерение будет показывать, что мы все ближе к заветной отметке на приборе. Точно получить нормальную плотность электролита в аккумуляторе таким способом сложно, вероятно, вы проскочите нужную отметку, но к тому моменту достаточно будет добавить чуть-чуть чистой воды, ведь шаг разбавления станет уже совсем маленьким и цель будет достигнута.

Когда плотность электролита менее 1,18 г/см3, придется добавлять кислоту. Все операции проводим в том же порядке, как и в способе 3. Только шаг разбавления сразу стоит брать небольшой, потому что у кислоты очень высокая плотность (около 1,8 г/см3), перескочить нужную отметку можно уже с первого разбавления. Очень важно при приготовлении всех растворов вливать кислоту в воду, а не наоборот, чтобы не провоцировать разбрызгивание концентрата. Проводите работы в специальной робе, защищайте кожу и органы зрения. Если жидкость попала на тело, немедленно промойте пораженный участок чистой водой.

Ареометр. Виды и устройство. Работа и применение. Отличия

Ареометр – это устройство, применяемое для измерения показателей плотности жидкости, основанное на работе физического закона Архимеда. В большинстве случаев прибор представляет собой обычную стеклянную колбу с нанесенной шкалой, которая герметично закрыта и заполнена внутри металлической дробью для калибровки массы. Трубка более толстая внизу и сужается к верху, благодаря чему напоминает стеклянную бутылку с удлиненным горлышком. Ареометры предназначены для проведения измерения определенной жидкости, поэтому если прибор откалиброван для одного вещества, то не сможет работать с другим.

Как работает ареометр

Принцип работы устройства основывается на гидростатическом физическом законе. Согласно ему, при погружении тела в жидкость, на него действует выталкивающая сила, равная массе той жидкости, которая была вытеснена телом. Различные жидкости имеют разные показатели плотности, поэтому погружаемое в них тело выталкивается с разной силой. В одних веществах оно может утонуть, в то время как в других будет плавать на поверхности.

Принцип работы ареометра заключается в том, что его масса откалибрована под выталкивающую силу определенные жидкости. Благодаря наличию утяжелителя в нижней части, устройство при погружении принимает вертикальное положение, как поплавок на рыбацкой снасти. На боковой поверхности колбы прибора нанесена шкала. Для того чтобы определить какой уровень плотности вещества, нужно посмотреть до какого показателя на шкале достает линия жидкости.

Если установить прибор в вещество, под которое он не откалиброван, то устройство может утонуть, ложиться на бок и плавать на поверхности или держаться вертикально, но давать неправильный показатель плотности. Чтобы снять точные данные при установке ареометра следует подождать, пока он окончательно уравновеситься и не будет колебаться.

Особенности шкалы

Хотя ареометр является очень простым устройством с технологической точки зрения, но с его помощью можно снимать различные показатели с жидкостей. В частности, имеющаяся в стеклянной колбе шкала может быть градуирована различными показателями:

  • Плотности жидкости.
  • Процент массового содержания примесей.
  • Процент концентрации растворенного вещества в основной жидкости.
Разновидности ареометров

Хотя внешне все ареометры практически одинаковые, все же они отличаются в зависимости от того под какое вещество настроены. Данные приборы бывают следующих видов:

  • Для нефтепродуктов.
  • Лактометры.
  • Для электролита.
  • Спиртометры.
  • Медицинские.
  • Сахарометры.
  • Солемеры.
Для нефтепродуктов

Ареометр, применяемый для изменения плотности нефтепродуктов, позволяет определить показатели нефти, бензина, дизельного топлива или керосина. Благодаря его использованию можно узнать соответствие горючего заявленным характеристикам и наличие недопустимых примесей, снижающие эффективность горения или способствующих увеличения образования гари.

Лактометр

Применяется для проверки плотности молока. С помощью данного прибора можно определить наличие разбавителей. Лактометр выявляет молоко, в которое была добавлена вода. Также устройство позволяет определить продукт, представляющий собой жидкость с красителем, которую пытаются выдать за натуральное молоко. Большинство лактометров показывают процент жира, но при измерении поддельной или очень некачественной продукции просто ложатся на бок.

Для электролита

Прибор для измерения плотности электролита используется для диагностики аккумуляторов. Он выпускается также и для тестирования параметров различных кислот. С его помощью можно определить, состояние электролита и принять решение о необходимости его замены для возобновления емкости аккумуляторной батареи.

Ареометр для измерения плотности электролита отличается наличием дополнительной внешней колбы с грушей. Поскольку электролит является кислотой, контакт кожи с которой нежелательный, то данный прибор был разработан с учетом требований безопасности. Чтобы снять измерения показателей аккумулятора нужно отвинтить на нем крышки, обеспечив доступ к банкам. После этого с помощью внешней колбы с грушей из него набирается электролит. Находящийся внутри колбы ареометр всплывает. Сквозь прозрачное стекло наружной колбы можно определить уровень плотность электролита.

Конструкция такого ареометра устойчива к воздействию кислотной среды, но все равно после применения его необходимо промыть в чистой воде. Это связано с тем, что сохраненные на поверхности агрессивные вещества могут вызвать ожоги в дальнейшем, если прикоснуться к инструменту. Кроме этого стекающие капли кислоты разъедают металл и прочие материалы, на которые попадают.

Спиртометр

Спиртовой ареометр позволяет определить крепость алкогольного напитка. Данное устройство работает в различном диапазоне. В связи с этим при необходимости воспользоваться подобным прибором, при покупке следует отталкиваться от того, какой именно напиток придется тестировать. Если водку, виски и другие крепкие напитки, то стоит отдать предпочтение устройствам с диапазоном измерения около 40 градусов. Нужно учитывать, что подобный прибор не сможет показать содержание спирта в вине. Для слабоалкогольных напитков нужно применять легкие ареометры, которые прошли специализированную калибровку.

Стоит отметить, что спиртометр стоит сущие копейки, поэтому нашел свое применение не только на промышленном производстве, но и в быту. Обычно он представляет собой простейшую конструкцию в виде стеклянной колбы, низ которой заполнен металлическими шариками. Для того чтобы получить точные данные требуются определенные температурные условия. При остывании или перегреве алкогольной жидкости данные искажаются. Лучше всего проводить измерение при температуре 20 градусов, что является эталонным показателем.

Медицинский

Медицинские ареометры применяются для анализа плотности мочи. Ими пользуются в лабораториях. С помощью данного оборудования можно оценить состояние мочеиспускательной системы, а также качество воды, которая употребляется человеком постоянно. По параметрам плотности удастся сделать предварительное диагностирование наличия каменных образований в почках.

Сахарометр

Сахарометр в первую очередь применяется для анализа вин и фруктовых соков с целью определения концентрации в них сахара. Устройства используются в кулинарии при приготовлении напитков и коктейлей, а также в производстве алкогольной продукции. Зачастую в продаже предлагаются сахарометры в комплекте со спиртометрами. Также в набор может входить термометр для измерения температуры напитка.

Использование сахарометра особенно важно при производстве алкогольных напитков получаемых в результате брожения. Периодическое снятие параметров сахара из сусла позволяет определить момент, когда брожение затухает, или узнать о необходимости добавления новой порции сахара, чтобы продолжить процесс.

Сахарометр нашел применение и в такой отрасли промышленности, как производство фруктового сока, а также садоводстве. С его помощью можно определить степень зрелости фруктов и ягод. Для этого проводится выдавливание небольшого количества сока, после чего измеряется концентрация в нем сахара. На основании получаемых данных принимается решение о целесообразности сбора урожая или о продлении срока его созревания. Ориентироваться в степени зрелости не сложно, поскольку большинство сортов садовых деревьев в описании имеют точные данные об эталонных показателях концентрации сахара в созревших плодах.

Солемер

Солемеры применяются для измерения параметров плотности воды. С их помощью можно определить состояние воды и ее пригодность к употреблению. Подобные приборы используется в рыбных хозяйствах, а также специалистами, которые занимаются содержание морских аквариумных рыб. От параметров плотности зависит здоровье рыбок, поэтому требуется периодическое тестирование воды, что выполняется солемером. Прибор не является панацеей, поскольку кроме плотности существует еще масса параметров, за которыми нужно следить, с помощью другого оборудования или химических тестов.

Часто солемер используется в кулинарии, а также пищевой промышленности. С его помощью осуществляется контроль концентрации соли в маринадах. Особенно это важно при дальнейшем копчении мяса. Наличие солемера позволяет работать с большими объемами жидкостей, когда сложно определить какое количество соли нужно засыпать.

Отличие между однотипными приборами

Покупая данный прибор, следует обратить внимание на уровень погрешности, который указывается производителем. Данный показатель измеряется в процентах. В том случае, если устройство необходимо для выполнения простых задач, которые не требуют предельной точности, то может подойти практически любой прибор даже из самого низкого ценового сегмента. Если же проведение измерений является ответственным мероприятием, то и измерительный прибор должен быть соответствующим.

При необходимости точного измерения следует выбирать устройство с длинной шкалой. Обычно дешевые модели ареометров имеют плотно расписанный градиент, поэтому при снятии параметров измерений сложно визуально определить, какой именно результат получен.

Чтобы получить максимально точные результаты измерения важно использовать устройство правильно. В первую очередь при проведении тестирования нужно набрать жидкость в отдельную емкость с высокой горловиной. Для этого обычно используется широкая прозрачная пробирка или высокий стакан. После этого в эту посуду помещается непосредственно сам ареометр. Нужно следить, чтобы прибор не касался стенок, поскольку это искажает точность измерения.

Похожие темы:

Оптимальная плотность электролита! | Статьи компании ООО «KRONVUZ» г Москва

Мы часто сталкиваемся с вопросом об эксплуатации автомобильных аккумуляторов, число автовладельцев возрастает, и, конечно, весь круг автолюбителей знает, что аккумулятор не работает без электролита. Плотность данного вещества зависит от многих факторов, но принято считать, что оптимальная плотность электролита составляет 1,26 г/см3.

По плотности электролита можно установить, в каком состоянии находится батарея. В том случае, когда АКБ плохо держит заряд, нужно проверить концентрацию жидкости внутри нее. Когда батарея находится в рабочем состоянии, вода постепенно испаряется, что способствует большей концентрации электролита, а это оказывает отрицательное влияние на состояние аккумуляторной батареи.

Отрицательно влияет на АКБ как повышенная, так и пониженная плотность электролита. Излишняя плотность активирует химические процессы, протекающие в батарее постоянно. Из этого следует быстрое разрушение пластин и снижение срока службы аккумулятора.

Единой рекомендации оптимальной плотности электролита не существует, потому что его плотность зависит от критических значений температуры в определенных регионах, для каждого из которых есть свое собственное значение.

  • В условиях Крайнего Севера плотность электролита должна составлять не менее 1,29 г/см3;
  • Для большей части территории РФ приемлем показатель 1,26– 1,27 г/см3;
  • В теплых районах нормальная плотность составляет 1,23–1,25 г/см3;
  • Минимальным значением является показатель 1,23 г/см3.

Опираясь на эту статистику, можно расценивать показатель 1,26 г/см3 как оптимальный. При заливке электролита готовить раствор рекомендуется, опираясь на минимальный показатель данных диапазонов, а для щелочного аккумулятора плотность содержимого должна составлять около 1,2 г/см3.

Прибор для измерения плотности электролита называется денсиметр. Выполнить проверку плотности можно и с помощью вольтметра.

К каждой АКБ прилагается инструкция по эксплуатации, в которой описаны материалы АКБ, технология изготовления АКБ, а также, к какой категории относится данная АКБ.

Аккумуляторные батареи бывают обслуживаемыми, малообслуживаемыми (на протяжении длительного времени не требующие доливки воды) и необслуживаемые.

К сожалению, не всегда удается уследить за состоянием акб и вовремя его обслуживать. Если жидкость в аккумуляторе поменяла цвет, это значит, что упала плотность и необходимо слить и заменить электролит.

Более подробно узнать информацию об электролите и его замене можно в статье «Замена электролита в аккумуляторе».

Наша компания производит целый ряд устройств для обслуживания аккумуляторных батарей и контроля электролита. Вся продукция производства предприятия «KRONVUZ» выполнена по высоким технологиям, что способствует бесперебойной эксплуатации длительное время.


Рекомендуем ознакомиться со следующими материалами:

Как проверить заряд и емкость автомобильного аккумулятора? ✔️

Часто автолюбители сталкиваются с ситуацией в необходимости диагностики работоспособности аккумулятора на транспортном средстве, но зачастую не понимают в этом ничего.

В большинстве инструкций предполагается измерить плотность электролита, измерить напряжение аккумулятора и провести нагрузочное тестирование с помощью нагрузочной вилки. Но как правило ни ареометра, ни вольтметра, ни нагрузочной вилки нет.

Использование ареометра для измерения плотности электролита связано с риском облиться кислотой, испачкаться, а также в целом плотность не дает наглядной и полной информации о состоянии батареи.

Измерение напряжение дает информацию о степени заряда аккумулятора и необходимости в его заряде. Но дело в том, что есть ощутимая разница между новой заряженной батареей и БУ заряженной батарей — они вырабатывают различный пусковой ток, а также разряжаются с разной скоростью.

Обратим внимание на следующие иллюстрации.

Заряженная и разряженная аккумуляторная батарея:

Рис. 1 Новая заряженная батарея

Рис. 2 Новая разряженная батарея

Новая заряженная батарея и БУ заряженная батарея — с точки зрения пластин аккумулятора, это выглядит так:

Рис. 3 Новая заряженная батарея

 

Рис. 4 БУ заряженная батарея

Эти картинки показывают нам, что в каждом случае батарея заряжена на 100%, но часть пластин БУ аккумулятора больше не взаимодействует с кислотой и не участвует в электрохимических процессах. Это называется сульфатацией пластин аккумулятора, в результате чего, кстати, изменяется плотность аккумулятора и вернуть ее к номинальным значениям, как у новой батареи нельзя. Таким образом мы имеем одинаковое значения напряжения у БУ и новой батареи, но разную плотность электролита.

Различают полную сульфатацию и частичную. При полной сульфатации, пластины уже не могут взаимодействовать с кислотой, при частичной в случае зарядки аккумулятора зарядным устройством, при определенных условиях, сульфат свинца можно растворить в кислоте, очистить пластины и продлить срок службы батареи. В настоящее время есть много разных устройств с функциями десульфатации, например Optimate, CTEK, Battery Service и другие.

Нагрузочное тестирование аккумулятора можно разделить на два метода:

  1. С помощью нагрузочной вилки 100-200А есть смысл проводить ТОЛЬКО при полном заряде аккумулятора, но к сожалению такое тестирование не всегда объективно. И чуть ниже мы объясним почему.
  2. Разряд стабилизированным током (тест на емкость)

В свою очередь, проверка емкости аккумулятора на емкость должна проводиться с помощью нагрузки стабилизированным постоянным током С10, С20 (10, 20% током от емкости АКБ). Проверка электрической лампочкой не походит, т.к. в процессе разряда меняется ток и в такой тест говорит нам о емкости ровным счетом ничего. А говорит лишь о том, сколько времени у вас проживет аккумулятор, если вы забудете выключить свет в автомобиле.

В первом случае нам помогут нагрузочные вилки, типа Ring Automotive RBA10 или RBA15, а во втором только профессиональное оборудование типа разрядно-диагностических устройств Conbat, BSL, Torkel и прочих.

В настоящее время широко распространены тестеры аккумуляторных батарей, измеряющих пусковой ток аккумуляторной батареи по методикам EN, DIN, SAE, IEC и т.п. Данные приборы способны качественно оценить работу аккумулятора. Считается, что аккумулятор не пригоден к эксплуатации, если его пусковая характеристика снизится более чем на 25% по отношению к номинальному значению.

К примеру: новая 70Ач батарея имеет пусковой ток (ток холодной прокрутки) 600А (EN), следовательно, как только пусковой ток снизится до 450А (EN) такой аккумулятор необходимо заменить.

Примерами таких устройств могут быть опять же Ring Auotomotive RBA50, RBAG500, RBAG700, а также приборы, которые используют автодилеры от американской компании Midtronics MDX-335P, MDX-655P, EXP-1000  и другие.

Сравнение результатов тестирования аккумуляторной батареи с помощью нагрузочной вилки и тестером пускового тока:

Первый вариант — новая батарея, полностью заряженная, все пластины в рабочем состоянии. Нагрузочная вилка покажет отличный результат.

Второй вариант — новая батарея, полностью разряженная. Нагрузочная вилка покажет плохой результат. Но батарея новая! Ее просто нужно зарядить.

Третий вариант — БУ батарея, полностью заряженная. Нагрузочный тест отличный, т.е. напряжение под нагрузкой изменяется в пределах нормы, а вот тест тока холодной прокрутки покажет потерю 25% пусковых характеристик. И вот с такой батареей начнутся проблемы.

Таким образом, мы видим, что не всегда достаточно определить уровень заряда батареи, а тест нагрузочной вилкой может быть необъективным в случае если батарея не заряжена полность, а разряженную батарею и вовсе не протестировать.

Измерение пускового тока батареи снимает неопределенность в случае БУ аккумуляторов, которые являются заряженными, но не могут выработать достаточное количество энергии для запуска двигателя ТС.

Альтернативный путь нагрузочного тестирования — это проверка напряжения во время запуска двигателя и фиксация наименьшего значения (как это делается в случае с нагрузочной вилкой, но на реальную нагрузку). Более подробно об этом методе описано в статье CrankCheck

(С) Battery Service.  Перепечатка материала возможна только c ссылкой на оригинал статьи.

Лучшие инструменты

(PDF) Измерение плотности электролита в свинцово-кислотных аккумуляторах

Sensors 2010, 10

2607

10. Dakin, J .; Калшоу Б. Оптоволоконный датчик; Artech House: Норвуд, Массачусетс, США, 1989;

Том 2.

11. Zubía, J .; Арру, Дж. Пластиковые оптические волокна: введение в их технологические процессы и приложения

. Опт. Fiber Technol. 2001, 7, 101–140.

12. Хармер А.Л. В оптоволоконном рефрактометре с использованием ослабления мод оболочки.В материалах

1-й Международной конференции по оптоволоконным датчикам, Лондон, Великобритания, 26–28 апреля 1983 г.

13. Lomer, M .; Quintela, A .; López-Amo, M .; Zubía, J .; Лопес-Хигуэра, Дж. М. Квазираспределенный датчик уровня

, основанный на изогнутом полированном сбоку пластиковом оптоволоконном кабеле. Измер. Sci. Technol. 2007,

18, 2261–2267.

14. Эль-Шериф, М .; Бансал, Л .; Юань Дж. Оптоволоконные датчики для обнаружения токсичных и биологических угроз.

Датчики 2007, 7, 3100–3118.

15. Montero, D .; Vázquez, C .; Möllers, I .; Arrúe, J .; Джеггер, Д. Полимерный оптоволоконный датчик

на основе саморегулирующейся интенсивности для обнаружения жидкостей. Датчики 2009, 9, 6446–6455.

16. Armenta, C .; Doria, J .; de Andrés, M.C .; Urrutia, J .; Fullea, J .; Graña, F. Новый метод

, устанавливающий степень заряда свинцово-кислотных аккумуляторов с циркуляцией электролита. J. Power

Источники 1989, 27, 189–200.

17. Snyder, A .; Любовь, Дж.Теория оптических волноводов, 2-е изд .; Чепмен и Холл: Лондон, Великобритания, 1983.

18. Маркузе Д. Деформация поля и потери, вызванные кривизной оптических волокон. J. Opt. Soc. Являюсь.

1976, 66, 311–320.

19. Love, J .; Винклер, К. Затухание мощности в изогнутых многомодовых ступенчатых пластинах и волоконных световодах.

Электрон. Lett. 1978, 14, 32–34.

20. Маркузе Д. Формула потери кривизны для оптических волокон. J. Opt. Soc. Являюсь. 1975, 66, 216–220.

21.Глоге Д. Потери на изгибе в многомодовых волокнах с градиентным и неклассифицированным индексом сердцевины. Прил. Опт.

1972, 11, 2506–2513.

22. Ghatak, A .; Sharma, E .; Компелла, Дж. Точные пути в изогнутых волноводах. Прил. Опт. 1988, 27,

3180–3184.

23. Snyder, A .; Лав, Дж. Отражение на изогнутой диэлектрической границе раздела — электромагнитное туннелирование. IEEE

Пер. Теория СВЧ. 1975, 23, 134–141.

24. Durana, G .; Zubía, J .; Arrue, J .; Алдабалдетреку, Г.; Матео Дж. Зависимость потерь на изгибе от толщины оболочки

в пластиковых оптических волокнах. Прил. Опт. 2003, 42, 997–1002.

25. Club Des Fibers Optiques Plastiques. Пластиковые оптические волокна. Практическое применение; John Wiley

& Sons: Hoboken, NJ, USA, 1997.

26. Cao, A .; Marcos, J .; Doval, J .; Peñalver, C. Оптимизированный оптоволоконный датчик для измерения

плотности электролита в свинцово-кислотных аккумуляторах. In Proceedings of Eurosensors XIX, Barcelona, ​​

Spain, 11–14 сентября 2005 г.

27. Cao, A .; Marcos, J .; Doval, J .; дель Рио, А. Компенсация температурной зависимости компонентов оптоэлектроники

с помощью оборудования и обработки данных. В материалах

POF & MOC 2006, Совместная международная конференция по пластиковому оптическому волокну и микрооптике,

Сеул, Корея, 11–14 сентября 2006 г .; С. 126–131.

28. Marcos, J .; Álvarez, J .; Doval, J .; Cao, A .; Peñalver, C .; Nogueiras, A .; Лаго А. Менеджмент

Электронная система

для быстрой зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов.In Proceedings of Advanced Automotive

Batteries Conference, AABC-05, Honolulu, HI, USA, 13–17 июня 2005 г.

Конфигурации электродов и электролитов для сбора энергии низкочастотного движения на основе обратного электросмачивания

  • 1.

    Darwish, A. & Hassanien, AE. Носимые и имплантируемые беспроводные сенсорные сетевые решения для мониторинга здравоохранения. Датчики 11 , 5561–5595 (2011).

    Артикул Google Scholar

  • 2.

    Takei, K. Носимые гибкие сенсорные панели для периодического мониторинга состояния здоровья. В номере: Датчики носимой электроники. Интеллектуальные датчики, измерения и приборы , Vol. 15. (ред. Мухопадхьяй, С.) 175–191 (Springer, Cham, 2015).

    Google Scholar

  • 3.

    Ha, M., Lim, S. & Ko, H. Носимые и гибкие датчики для устройств интерактивного мониторинга состояния здоровья пользователя. J. Mater. Chem. 6 , 4043–4064 (2018).

    CAS Статья Google Scholar

  • 4.

    Rienzo, MD, Rizzo, F., Parati, G., Brambilla, G., Ferratini, M. & Castiglioni, P. Новое носимое устройство на текстильной основе для биологического мониторинга сигналов: применимость в повседневной жизни и клинические условия. В 27-я ежегодная международная конференция инженеров IEEE в медицине и биологии 7167–7169 (2005).

  • 5.

    Park, Y.-G., Lee, S. & Park, J.-U. Последние достижения в области беспроводных датчиков для носимой электроники. Датчики 19 , 4353 (2019).

    Артикул Google Scholar

  • 6.

    Чой, Ю.-М., Ли, М.Г. и Чон, Ю. Носимые биомеханические технологии сбора энергии. Энергия 10 , 1483 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 7.

    Ян Ю., Ван С., Штейн, П., Сюй, Б.-Х. И Янг, Т. Сбор энергии на основе вибрации с помощью зажатой пьезоэлектрической круглой диафрагмы: анализ и определение оптимальных структурных параметров. Smart Mater. Struct. 26 , 045011 (2017).

    ADS Статья Google Scholar

  • 8.

    Фей, X., Янг, Дж., Цао, X., Ли, Т. и Ван, Н. Природный трибоэлектрический наногенератор на основе подошв для сбора низкочастотной энергии ходьбы. Nano Energy 42 , 138–142 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 9.

    Пачи, А. и Джи, Т. Частота и скорость ходьбы людей. Struct. Англ. 83 , 36–40 (2005).

    Google Scholar

  • 10.

    Чен Л. и Ван З. Л. Возрождение сбора энергии вибрации и автономного измерения с помощью трибоэлектрического наногенератора. Джоуль 3 , 480–521 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 11.

    Helseth, L. E. и Guo, X. D. Контактная электрификация и сбор энергии с использованием периодически контактирующих и сжимаемых капель воды. Langmuir 31 , 3269–3276 (2015).

    CAS Статья Google Scholar

  • 12.

    Чжан, З., Ду, К., Чен, X., Xue, C. & Wang, K. Трибоэлектрический наногенератор на воздушной подушке, интегрированный с растягивающимся электродом, для сбора и мониторинга энергии движения человека. Nano Energy 53 , 108–115 (2018).

    CAS Статья Google Scholar

  • 13.

    Хан, Ф. У. и Кадир, М. У. Современные достижения в области сбора электростатической энергии на основе вибрации. J. Micromech. Microeng. 26 (10), 103001 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 14.

    Мейсон, П. А., Мерфи, М. Р. и Петерсен, Р. С. Стандарты здоровья и безопасности IEEE EMF. В материалах Proceedings of Asian Ocean Reg EMF Sci Meet 1–6 (2001).

  • 15.

    Биби, С. П. и О’Доннелл, Т. Сбор электромагнитной энергии в технологиях сбора энергии. В (редакторы Прия, С. и Инман, Д. Дж.) 129–161 (Springer, 2009).

  • 16.

    Фахзан, М.N. & Muthalif, A. G. A. Сбор энергии на основе вибрации с использованием пьезоэлектрического материала. В 4-я Международная конференция по мехатронике 1–7 (2011).

  • 17.

    Рид Р. и Махбуб И. Носимые биосенсоры с автономным питанием. Curr. Opin. Электрохим. 19 , 55–62 (2020).

    CAS Статья Google Scholar

  • 18.

    Крупенкин Т. и Тейлор Дж. А. Обратное электросмачивание как новый подход к сбору энергии большой мощности. Nat. Commun. 2 , 1–8 (2011).

    Артикул Google Scholar

  • 19.

    Mibus, M. & Zangari, G. Производительность и надежность электросмачивания диэлектрических систем на основе оксида тантала. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 9 , 42278–42286 (2017).

    CAS Статья Google Scholar

  • 20.

    Кедзерски Дж., Менг К., Торсен, Т., Кабрера, Р. и Берри, С. Микрогидравлические электроприводы для смачивания. J. Microelectromech. Syst. 25 , 394–400 (2016).

    CAS Статья Google Scholar

  • 21.

    Мун, Дж. К., Джонг, Дж., Ли, Д. и Пак, Х. К. Производство электроэнергии путем механической модуляции двойных электрических слоев. Nat. Commun. 4 , 1–6 (2013).

    Артикул Google Scholar

  • 22.

    Леонард Ф. Глава 4 — Электронные устройства. В: Физика устройств на углеродных нанотрубках . (изд. Леонар, Ф.) 75-136 (Уильям Эндрю Паблишинг, Норвич, Нью-Йорк, 2009).

    Google Scholar

  • 23.

    Бхаттачарья П., Комеда Т., Парк К. и Нишиока Ю. Сравнительное исследование аморфных и кристаллических (Ba, Sr) TiO 3 тонких пленок, нанесенных методом лазерной абляции. Jpn. J. Appl. Phys. 32 , 4103 (1993).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 24.

    Янг, Х., Хонг, С., Ку, Б., Ли, Д. и Ким, Ю. Б. Высокопроизводительный сбор энергии обратным электросмачиванием с использованием диэлектрической пленки с атомарными слоями. Nano Energy 31 , 450–455 (2017).

    CAS Статья Google Scholar

  • 25.

    Ю., Дж., Ма, Э. и Ма, Т. Сбор энергии от низкочастотных возбуждений через чередующиеся контакты между водой и двумя диэлектрическими материалами. Sci. Отчетность 7 , 17145 (2017).

    ADS Статья Google Scholar

  • 26.

    Yang, H., Lee, H., Lim, Y., Christy, M. & Kim, YB Многослойная структура из Al 2 O 3 и TiO 2 для улучшения характеристик реверса сбор энергии методом электросмачивания на диэлектрике. Внутр. J. Precis. Англ. Manuf. Green Technol. 8 , 103–111 (2019).

    Артикул Google Scholar

  • 27.

    Тасним, Н. Т., Бисвас, Д. К., Адхикари, П. Р., Рейд. Р. и Махбуб, И. Разработка беспроводного датчика движения с автономным питанием на основе преобразователя с обратным электросмачиванием. В IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS) 1–5 (2020).

  • 28.

    Кумар, Д., Чатурведи, П. и Джеджурикар, Н. Конструирование и кондиционирование пьезоэлектрического комбайна. В Студенческая конференция IEEE по электротехнике, электронике и информатике 1–6 (2014).

  • 29.

    Пуллано, С. А., Махбуб, И., Ислам, С. К. и Фиорилло, А. С. Датчик PVDF, стимулируемый инфракрасным излучением, для контроля температуры в микрофлюидных устройствах. Датчики 17 (4), 850 (2017).

    Артикул Google Scholar

  • 30.

    Юн, Ю. Дж. И Ким, Б. Новая формула для эффективной диэлектрической проницаемости в микрополосковой структуре с несколькими диэлектрическими слоями. В 9-м тематическом собрании IEEE по электрическим характеристикам электронных корпусов 163–167 (2000).

  • 31.

    Робертсон Дж. Оксиды затвора с высокой диэлектрической проницаемостью для металлооксидных Si-транзисторов. Rep. Prog. Phys. 69 , 327–396 (2005).

    ADS Статья Google Scholar

  • 32.

    Туаяр, О., Меллуки, И., Сифи, Н. и Якуби, Н. Определение источника неэквивалентности между электрическим и радиационным нагревом в пироэлектрическом датчике с использованием экспериментального отклика напряжения и теоретической модели распространения тепловой волны.Приводы датчиков A 132 , 572–580 (2006).

    CAS Статья Google Scholar

  • 33.

    Ованесян З. и др. Ионно-ионная корреляция, влияние объема без растворителя и pH на физико-химические свойства сферических наночастиц оксида. J. Colloid Interface Sci. 462 , 325–333 (2016).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • 34.

    Litwhiler, D.H. Изготовленный на заказ прибор для испытаний на вибрацию с использованием сабвуфера. Материалы Международной конференции IAJC-ASEE 2011 г. , 1-11 (2011).

  • 35.

    Перера, Т., Йоханандан, С.А.С. и Макдермотт, Х. Дж. Простой и недорогой испытательный стенд для оценки работы датчиков движения, используемых в исследованиях двигательных расстройств. Med. Биол. Англ. Comput. 54 , 333–339 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 36.

    Наммари А., Каски Л., Негрете Дж. И Бардавил Х. Изготовление и определение характеристик нерезонансного магнитомеханического устройства для сбора энергии низкочастотной вибрации. мех. Syst. Сигнальный процесс. 102 , 298–311 (2018).

    ADS Статья Google Scholar

  • 37.

    Khosa, R. Y. et al. Электрические характеристики аморфного Al 2 O 3 диэлектрических пленок на 4H-SiC n-типа. AIP Adv. 8 , 025304 (2018).

    ADS Статья Google Scholar

  • 38.

    Прокс, С. М., Кац, М. Б. и Твигг, М. Е. Рост кристаллического Al 2 O 3 посредством термического осаждения атомного слоя: фазовая стабилизация наноматериалов. APL Mater. 2 , 032105 (2014).

    ADS Статья Google Scholar

  • 39.

    Сесслер Г. М. Физические принципы электретов. В Electrets (ред. Сесслер, Г. М.) 13–80 (Springer, Berlin, 1987).

    Google Scholar

  • 40.

    Jang, S. et al. Трибоэлектрический наногенератор на основе электрета с однозарядным электретом, взаимодействующий с жидкостью и твердым телом, за его повышенную электрическую мощность. Нано Энергия 70 , 104541 (2020).

    CAS Статья Google Scholar

  • 41.

    Basset, P. et al. Серийный безэлектретный кремниевый прибор для сбора энергии электростатических колебаний. J. Micromech. Microeng. 19 , 115025 (2009).

    ADS Статья Google Scholar

  • 42.

    Huynh, D. H. et al. Экологически чистый электрогенератор на основе движущегося жидкого диэлектрика и эффекта двойного слоя. Sci. Отчет 6 , 1–10 (2016).

    Артикул Google Scholar

  • 43.

    Hsu, T. H., Manakasettharn, S., Taylor, J. A. & Krupenkin, T. Bubbler: новый метод сбора энергии сверхвысокой плотности мощности, основанный на обратном электросмачивании. Sci. Отчет 5 , 16537 (2015).

    ADS CAS Статья Google Scholar

  • Определение электролитов в моче с помощью миниатюрного устройства на бумажной основе

    Влияние прошедшего времени на интенсивность флуоресценции зондов

    Мы обнаружили Na + , K + и Ca 2+ ионов в трис-буфере раствор (150 мМ, pH 7.4) при различных концентрациях при комнатной температуре и исследовали влияние прошедшего времени на интенсивность флуоресцентных зондов в течение 3-часового интервала. Результаты (рис. 2) показали, что каждый из ионов ведет себя по-разному во времени, в то время как механизм этого различного поведения не ясен. Интенсивность флуоресцентного зонда для обнаружения Na + существенно не изменилась со временем. Но интенсивность флуоресцентного зонда для обнаружения K + уменьшилась и стала почти постоянной через 2 часа.В отличие от этого изменения для иона K + , интенсивность флуоресцентного зонда для обнаружения Ca 2+ постепенно увеличивалась и становилась постоянной примерно через 150 мин. Мы приняли 120 мин для Na + и K + и 150 мин для Ca 2+ .

    Селективность флуоресцентных зондов

    Моча состоит в основном из воды, но содержит и другие вещества, в том числе ионы различной концентрации. Магний (Mg 2+ ), марганец (Mn 2+ ), никель (Ni 2+ ) и аммоний (NH 4 + ) являются одними из наиболее распространенных ионов в моче, помимо ионы натрия, калия и кальция. Мы изучали селективность флуоресцентных зондов натрия, калия и кальция (натриевый зеленый, PBFI и флуозин соответственно) в присутствии Mg 2+ , Mn 2+ , Ni 2+ и NH 4. + ионов. Рисунок 3a показывает, что для всех концентраций (1, 10 и 100 мМ) этих ионов флуоресцентные зонды работали, как и ожидалось: натриевый зеленый имел самую высокую интенсивность флуоресценции в присутствии Na + , PBFI имел самую высокую интенсивность флуоресценции в в присутствии K + , и флуозин имел самую высокую интенсивность флуоресценции в присутствии Ca 2+ .

    Для моделирования условий, близких к условиям реального образца мочи, мы рассмотрели максимальную физиологическую концентрацию каждого иона в моче и исследовали степень влияния. Натриевый зеленый имел самую высокую интенсивность флуоресценции в присутствии Na + (отношение интенсивностей в 1,88 и 2,41 раза выше, то есть I / I0, чем в присутствии ионов K + и Ca 2+ , соответственно. ). Более того, PBFI показал наибольшую интенсивность в присутствии K + (1.Соотношение интенсивностей в 55 и 2,4 раза выше, чем в присутствии ионов Na + и Ca 2+ соответственно). Точно так же флуозин показал самую высокую интенсивность в присутствии Ca 2+ (соотношение интенсивностей в 1,77, 1,59 и 1,52 раза выше, чем в присутствии Mg 2+ , Mn 2+ и Ni ). 2+ ионов).

    Влияние концентрации электролитов на интенсивность сигнала

    Концентрация Na + , K + , Ca 2+ и Cl в здоровой моче находится в диапазоне 100–260 ммоль. / день (65–175 ммоль), 25–100 ммоль / день (15–70 ммоль), 2.5–7,5 ммоль / день (1,5–5 мМ) и 80–250 ммоль / день (50–170 мМ), соответственно, в то время как здоровая моча не должна содержать нитрит-иона 37 (рис. 2). Следует отметить, что, поскольку объем мочеиспускания в день колеблется от 0,8 до 2 л, мы рассматривали примерный объем 1,5 л для расчета диапазона физиологической концентрации ионов в мМ. {- \ propto C} $$

    (1)

    где \ (I \) и \ ({I} _ {0} \) — интенсивности раствора с целевыми ионами и без них, соответственно, \ (\ propto \) — константа затухания насыщения, C — концентрация ионов в растворе, а A и B — константы 38 .

    Константа затухания насыщения для ионов Na + , K + и Ca 2+ в буферном растворе Трис (150 мМ, pH 7,4) и их значения R-квадрат приведены в таблице 1. Высокий R -квадрат значений, полученных при подгонке экспоненциальной кривой (уравнение 1) к экспериментальным данным, свидетельствует о хорошем согласии между экспериментальными результатами и теорией. Результаты показали, что при низких концентрациях ионов отношение интенсивностей было линейно пропорционально концентрациям ионов; эта линейность проявлялась в диапазоне концентраций 0–5 мМ (R-квадрат 0.922), 0–1 мМ (R-квадрат 0,958) и 0-4 мМ (R-квадрат 0,955) для ионов Na + , K + и Ca 2+ в Трис-буфере (150 мМ, pH 7,4) соответственно. При увеличении концентрации ионов произошло отклонение от линейности, которое могло быть связано с поглощением излучаемых сигналов ионами в растворе 39 .

    Таблица 1 Параметры калибровки и предел обнаружения (LOD) ионов натрия, калия и кальция.

    Предел обнаружения (LOD) для измерения концентрации ионов был рассчитан по следующей формуле 40 :

    $$ LOD = 3 \ left (\ frac {{S} _ {y}} {S} \ справа) $$

    (2)

    где \ ({S} _ {y} \) — стандартное отклонение отклика линейной кривой, а \ (S \) — наклон линейной калибровочной кривой.LOD и параметры калибровки для обнаружения ионов Na + , K + и Ca 2+ в Трис-буфере (150 мМ, pH 7,4) приведены в таблице 1.

    Для количественного определения концентрации хлорид- и нитрит-ионов , использовалась модель RGB, как один из наиболее распространенных методов определения цвета. В изображениях RGB есть три цветовых канала; Красный, зеленый и синий. На рис. 4d, e представлены компоненты модели RGB для различных концентраций хлорид- и нитрит-ионов соответственно, чтобы продемонстрировать, что изменение интенсивности в основном происходит в красном и синем каналах.{-} \) ионы в искусственной моче. Интенсивность флуоресценции катионов измеряли с помощью планшет-ридера. Видно, что при увеличении концентрации катионов соответствующие интенсивности флуоресценции увеличиваются. Используя уравнение. (1) был рассчитан распад насыщения (\ (\ propto \)) ионов Na + , K + и Ca 2+ в искусственной моче. Затухание насыщения и значения R-квадрата суммированы в таблице 1. Эти результаты ясно демонстрируют, что ионы Na + , K + и Ca 2+ в моче могут быть обнаружены с высокой точностью.Увеличение концентрации Na + и K + с 50 до 250 мМ и от 5 до 150 мМ в пределах физиологического диапазона привело к увеличению интенсивности их флуоресцентного зонда на 31,4% и 82,3% соответственно. Более того, при увеличении концентрации Ca 2+ в физиологическом диапазоне (1–10 мМ) интенсивность флуоресценции флуозина увеличивалась на 17,11%. Параметры калибровки и предел обнаружения Na + , K + и Ca 2+ приведены в таблице 1.Кроме того, на рис. 5d показаны результаты обнаружения Cl в искусственной моче с использованием 4 мкл реагента с последующим добавлением 2 мкл образца, содержащего ион Cl в различных концентрациях. Видно, что красный канал имел самую высокую чувствительность. Более того, результаты на фиг. 5e показывают, что нитрит-ион с концентрацией всего 50 мкМ может быть обнаружен в искусственной моче, и рассчитанный LOD на основе результатов синего канала составил 0,13 мМ.

    Для результатов, о которых мы сообщали до этого момента, наши бумажные датчики для катионов, т.е.{-} \), изображения наших бумажных датчиков были получены с помощью камеры смартфона и обработаны с помощью сценария MATLAB на ПК, который можно легко преобразовать в приложение для смартфона. В качестве следующего шага мы заменили настольный считыватель платформой для смартфонов (рис. 1е) для измерения концентрации катионов. Чтобы получить более высокую чувствительность и более низкий LOD, мы дополнительно оптимизировали концентрацию флуоресцентных зондов и увеличили концентрацию флуоресцентных зондов до 250 мкМ (последние три строки в таблице 1).На рис. 6 показана интенсивность флуоресценции зондов в присутствии различных концентраций ионов. Параметры калибровки и LOD Na + , K + и Ca 2+ в искусственной моче суммированы в таблице 1. Количественное определение Na + с помощью выбранного флуоресцентного зонда в этом исследовании было ограничено концентрацией выше 65 мМ На + . Однако представленная установка с поддержкой смартфона будет по-прежнему полезна для более низкого диапазона концентраций Na + и может сообщать двоичные результаты для Na + , такие как «здоровый: в пределах физиологического диапазона» или «нездоровый» вместе с конкретная концентрация, о которой сообщается с LOD, равным 1. 26 мМ (таблица 1). Для определения K + и Ca 2+ в моче наша платформа с поддержкой смартфона обеспечила надежную корреляцию как для физиологически значимого диапазона, так и для более высоких концентраций. В целом, эти результаты показывают, что наша платформа для смартфонов является многообещающей для широкого диапазона концентраций катионов, особенно для K + и Ca 2+ , а также для бинарного количественного определения Na + .

    Полностью заряженная батарея — обзор

    Состояние заряда

    Состояние заряда обычно определяется как фактически доступное количество заряда в данной батарее ( Q ), связанное с максимально доступным количеством заряда, которая может быть снята с этой батареи после 100% полной зарядки ( C ) и обычно выражается в процентах:

    [1] SoC = фактически доступное количество заряда (Q) максимально доступное количество заряда (C) × 100%

    Это определение LAB не является ясным и однозначным. Причина этого в том, что оба используемых значения, эталонное значение «максимально доступное количество заряда», так называемая «емкость аккумулятора» и «фактически доступное количество заряда» могут быть определены и соответственно измерены различными способами.

    Эталонный тест для Q — это разряд с определенным заданным током до заданного напряжения отсечки при определенной заданной температуре батареи. Эталонным тестом емкости аккумулятора C является полная зарядка с последующей разрядкой в ​​условиях, аналогичных описанным ранее.В зависимости от скорости разрядного тока, температуры батареи, напряжения отключения и определения «полного заряда» могут быть получены разные значения для Q , C и, следовательно, для SoC.

    Для понимания определения SoC «полная зарядка» должна быть определена в первую очередь. Как правило, это определяется процедурой зарядки, приводящей к полностью заряженной батарее. Однако «полный» не является «полным» и сильно зависит от установленной процедуры начисления. Вот некоторые часто используемые определения «полностью заряженной батареи»:

    Физическая полная означает, что все доступные активные массы находятся в заряженном состоянии.В новых аккумуляторах для зарядки доступны все активные массы. В старых батареях части активных масс могут ослабнуть из-за эрозии, могут быть недоступны для тока заряда из-за коррозионных слоев на электродах или могут быть преобразованы в необратимые сульфаты и, следовательно, больше не доступны для зарядки. Физическое наполнение достигается в тот момент, когда дополнительный зарядный ток используется на 100% для побочных реакций, таких как выделение газов или коррозия.

    Номинальная полная мощность достигается, когда применяется процедура зарядки, предписанная производителем батареи или данным стандартом.Для новых аккумуляторов это обычно почти такое же состояние, как и полное физическое. Например, в старых батареях крупнозернистые кристаллы сульфата свинца образуются во время работы или из-за процессов перекристаллизации. Эти кристаллы часто не могут быть растворены стандартными процедурами зарядки. Следовательно, части активных масс остаются в разряженном состоянии после номинальной полной зарядки. Для достижения физического полного состояния необходимо применять модифицированные стратегии зарядки, такие как зарядка при повышенных температурах или в течение более длительных периодов времени.Например, международный стандарт (EN 50342–1: 2006) для шестиэлементных залитых батарей стартер-свет-зажигание (SLI) определяет номинальный заряд CCCV-заряда на 25-35 ° C и (16,00 ± 0,01) В с ограничение тока 5 I номинальное на 24 ч. В старых батареях после этой процедуры зарядки может оставаться некоторое количество сульфата свинца. Они могут широко раствориться, если применяется дополнительная зарядка не менее чем на 40 ° C.

    Рабочий полный определяется как максимально возможная SoC батареи, которая может быть достигнута в полевых условиях в данном приложении. Номинальные условия заряда часто не могут применяться к батареям, которые используются в реальных приложениях, из-за конструкции системы, ограничений, касающихся максимального напряжения заряда, температуры батареи и доступного времени зарядки. В результате аккумулятор, новый или старый, не может даже достичь номинального состояния полной зарядки. Например, в обычных транспортных средствах напряжение в системе обычно не может превышать примерно 15 В (что ниже 16 В, определенного для номинального заряда), а периоды заряда ограничиваются временем вождения (обычно намного меньше, чем 24 часа за один раз), так что даже свежий SLI аккумулятор не может быть полностью заряжен по номиналу.

    Как следует из эталонных испытаний для C и Q , батарея определяется как разряженная, когда при ее разрядке заданным номинальным током при определенной температуре достигается заранее заданное напряжение отсечки. Процедура разряда с указанными параметрами называется стандартным испытанием емкости. Это определение более практично, чем физически полностью разряженная батарея, где все активные массы находятся в разряженном состоянии, по нескольким причинам.Во-первых, ЛАБ нельзя полностью разгрузить физически, не нанеся ей необратимого повреждения. Во-вторых, в большинстве приложений батарея должна обеспечивать определенный уровень напряжения, даже если она «разряжена». В-третьих, полная физическая разрядка будет длиться почти бесконечно долго. Изготовитель или пользователь батареи может определить номинальную скорость разряда, напряжение в конце разряда и температуру. Поэтому необходимо упомянуть параметры для определения емкости с помощью теста емкости.В противном случае результаты несопоставимы.

    После четкого определения значений «полная» и «разряженная» батарея, можно ввести различные однозначные определения емкости батареи:

    Номинальная емкость или номинальная емкость C N . Номинальная или номинальная емкость — это значение емкости, указанное производителем при номинальных условиях эксплуатации (определяемых температурой, разрядным током и напряжением в конце разрядки, как при стандартном испытании емкости).

    Начальная производительность C 0 . Первоначальная емкость — это измеренная емкость новой батареи. Эталонное измерение состоит из номинальной полной зарядки с последующим стандартным испытанием емкости, как определено выше. Для данной лаборатории это значение может быть немного выше или ниже номинальной емкости C N из-за производственных допусков, систематического завышения размеров производителем или отсутствия циклов инициализации, которые могут увеличить емкость в начале срока службы.

    Фактическая вместимость C a . Фактическая емкость — это измеренная емкость батареи в ее текущем состоянии. Эталонное измерение такое же, как и для начальной емкости. Следовательно, для новой батареи C a = C 0 . В случае старых батарей C a 0 из-за процессов старения, которые приводят к потере емкости. Однако это не всегда верно во всех случаях.Некоторые LAB показывают увеличение фактической емкости C a в течение нескольких месяцев или даже лет. Это особенно заметно для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей с регулируемым клапаном (VRLA).

    Доступная емкость C в среднем . Доступная емкость — это емкость данной новой или устаревшей батареи, доступная для данного приложения. Эталонное измерение часто представляет собой рабочий полный заряд с последующим разрядом с номинальным током до тех пор, пока не будет достигнуто определяемое приложением напряжение конца разряда при фактической температуре батареи.

    Теперь можно определить SoC, но перед этим следует отметить важный момент.

    Общее определение SoC согласно формуле [1] полезно, когда SoC необходимо измерить с помощью эталонных тестов, потому что для обоих значений, Q и C , количество заряда может быть рассчитано во время разряда как ток разряда. умножается на время разряда. Если необходимо настроить определенную SoC (так, чтобы батарея имела определенное количество заряда Q ), невозможно разрядить LAB, пока она не станет пустой, а затем зарядить ее снова и вычислить сохраненный объем заряда путем интеграции заряда Текущий.Причина в том, что из-за более высокого напряжения батареи во время зарядки значительная часть зарядного тока переходит в реакцию выделения газа, и, таким образом, фактически накопленный заряд ниже, чем рассчитанный путем интегрирования зарядного тока. Следовательно, чтобы установить определенную SoC батареи, она должна быть полностью заряжена (до 100% SoC), а затем определенное количество заряда должно быть снято с батареи путем разрядки, так что

    [2] SoC = максимально доступное количество заряда (C) — снятое количество заряда (Qd) максимальное доступное количество заряда (C) × 100%

    Это фактически немного другое определение SoC, но если C , Q и Q d измеряются при одинаковых условиях разряда (температура, ток разряда, напряжение в конце разряда и тот же возраст батареи), тогда

    [3] C = Q + Qd

    , и это определение SoC эквивалентно определению, данному в уравнении [1].

    Если упоминается «SoC», обычно имеется в виду фактическая доступная емкость, связанная с номинальной емкостью C N . Поскольку C N часто не является измеренным значением для данной батареи, условие [3] не выполняется. В этом случае с помощью формул [1] или [2] можно получить разные значения для SoC. С этой точки зрения для новой батареи SoC, относящаяся к начальной емкости ( C 0 ), более предпочтительна, поскольку выполняется условие [3].

    Например, свежая батарея SLI номинальной емкостью C N = 100 Ач. Батарея может иметь начальную емкость C 0 = 105 Ач. В этом случае, если батарея должна быть настроена на 50% SoC (относится к C N ), тогда Q d = 50 Ач должно быть разряжено от батареи в соответствии с уравнением [2]. Однако, разрядив аккумулятор в номинальных условиях, можно извлечь из аккумулятора емкость 55 Ач до полного разряда.Это будет означать, что SoC (относящийся к C N ) согласно определению [1] составляет 55%.

    Для устаревших аккумуляторов SoC, связанная с начальной емкостью и использующая определения [1] или [2], не будет согласована. В этом случае следует использовать SoC, относящуюся к фактической емкости (SoC a ). По той же причине в приложении только SoC, связанная с доступной емкостью (SoC av ) с использованием определений [1] и [2], является правильным.

    Связь между различными SoC можно пояснить на примере, показанном на рисунке 1.В этом примере дан старый LAB с начальной емкостью C 0 = 100 Ач. Из-за крупных кристаллов сульфата свинца физический полный заряд не может быть получен в течение ограниченного времени процедуры номинального заряда. Таким образом, емкость 5Ач остается незаряженной. При заданных критериях напряжения в конце разряда батарея имеет меньшую емкость из-за старения по сравнению с новой батареей. В этом примере это составляет дополнительную потерю емкости в 20 Ач. В результате получается фактическая емкость C, a = 75 Ач.В SoC окно между 0% и 100% может быть сопоставлено с окном SoC 0 между 20% и 95%. В некоторых приложениях доступная емкость аккумулятора может составлять только C av = 65 Ач, поскольку при полной зарядке остается значительное количество активных масс в разряженном состоянии. SoC av может быть сопоставлен с окном SoC 0 между 20% и 85%, или, другими словами, в данном приложении аккумулятор может работать только между 20% и 85% от SoC относительно его начальной емкости.

    Рис. 1. Схематическая визуализация отношений между различными определениями состояния заряда (SoC).

    Все приведенные выше определения емкости и SoC всегда принимают номинальную температуру или, по крайней мере, аналогичную температуру как должное. Поскольку температура оказывает значительное влияние на емкость батареи, другие значения этих показателей качества могут быть получены при других температурах.

    Еще хуже упомянуть, что может возникнуть другая проблема с точным определением SoC.Из-за разной скорости побочных реакций в положительном и отрицательном электродах может случиться так, что SoC двух электродов будет отклоняться. Как правило, SoC определяется для батареи в целом, но для некоторых целей важны индивидуальные характеристики электродов. Схожей с этой проблемой является неоднородный SoC ячеек в последовательном соединении. Как правило, клетки имеют разную температуру, и поэтому побочные реакции протекают с разной скоростью; следовательно, SoC ячеек отклоняется.

    Как измерить и сообщить емкость электрохимических двойных слоев, суперконденсаторов и их электродных материалов

  • 1.

    Zhi M, Xiang C, Li J, Li M, Wu N (2013) Наноструктурированные композитные электроды на основе оксида углерода и металла для суперконденсаторы: обзор. Наноразмер 5 (1): 72–88

    CAS Google Scholar

  • 2.

    Липпманн G (1875) Отношения между электрическими феноменами и капиллярами. Энн Чим Физ 5: 494–549

    Google Scholar

  • 3.

    см. Также: Bockris JO’M, Reddy AKN, Gamboa-Aldeco M (2000) Modern electrochemistry, vol. 2А. Kluwer-Plenum, New York, p 858, 875

  • 4.

    Perrin JB (1903) Traité de chimie Physique. Принципы

  • 5.

    Штерн О. (1924) Теория двойного электролитического слоя. Z Elektrochem 30: 508–516

    CAS Google Scholar

  • 6.

    Гуи Г. (1909) Создание электрического заряда на поверхности электролита.CR Acad Sci 149: 654–657

    CAS Google Scholar

  • 7.

    Gouy G (1906) Sur la fonction électrocapillaire III. Энн Чим Физ 9: 75–139

    Google Scholar

  • 8.

    Гуи Г. (1910) О строении электрического заряда на поверхности электролита (О строении электрического заряда на поверхности электролита). J Phys 9: 457–468

    CAS Google Scholar

  • 9.

    Чепмен Д.Л. (1913) Вклад теории капиллярности. Philos Mag 25: 475–481

    Google Scholar

  • 10.

    de Levie R (2000) Что в имени? J Chem Educ 77 (5): 610–612

    Google Scholar

  • 11.

    Helmholtz HLF (1879) Studien über electrische Grenzschichten (Исследования электрических пограничных слоев). Wied Ann 7: 337–382

    Google Scholar

  • 12.

    Grahame DC (1947) Двойной электрический слой и теория электрокапиллярности. Chem Rev 41 (3): 441–501

    CAS PubMed Google Scholar

  • 13.

    Электрохимический двойной слой, Proceedings volume 97-17 (1997) (C. Korzeniewski, BE Conway Eds.) The Electrochemical Society, Inc., Pennington

  • 14.

    Schmickler W (2020) Двойной слой теория. J Solid State Electrochem. https://doi.org/10.1007/s10008-020-04597-z

  • 15.

    Базант М.З., Торнтон К., Аждари А. (2004) Динамика диффузного заряда в электрохимических системах. Phys Rev B 70 (2): 021506

    Google Scholar

  • 16.

    Ян Х., Бо З., Шуай Х, Ян Дж., Цен К. (2019) Влияние смачиваемости на динамику заряда электрических двухслойных конденсаторов. Acta Phys -Chim Sin 35 (2): 200–207

    CAS Google Scholar

  • 17.

    Xie X, Holze R Кинетические данные электрода: геометрия vs.реальная площадь поверхности, представленная

  • 18.

    Leiva E, Schmickler W (1986) Новые теории двойного электрического слоя на границе раздела металл / раствор электролита. Proc Indian Acad Sci Chem Sci 97: 267–296

    CAS Google Scholar

  • 19.

    Парсонс Р. (1990) Двойной электрический слой: последние экспериментальные и теоретические разработки. Chem Rev 90 (5): 813–826

    CAS Google Scholar

  • 20.

    Conway BE, Birss V, Wojtowicz J (1997) Роль и использование псевдоемкости для хранения энергии суперконденсаторами. Источники питания J 66 (1-2): 1–14

    CAS Google Scholar

  • 21.

    Мойнихан Дж. Д. (1982) Теория, конструкция и применение электролитических конденсаторов

  • 22.

    Thiesbürger KH (1991) Der Elektrolyt-Kondensator, 4-е изд. Roederstein, Ландсхут

    Google Scholar

  • 23.

    Becker HI Патент США US2800616, 23.07.1957

  • 24.

    Rightmire RA Патент США US3288641, 29.11.1966

  • 25.

    Currie JC DiFranco LF, Bennett PD (1988) Патент США US4730239, 08.03. 1988

  • 26.

    Wang W, Guo S, Lee I, Ahmed K, Zhong J, Favors Z, Zaera F, Ozkan M, Ozkan CS (2014) Наночастицы водного оксида рутения, прикрепленные к графену и гибридной пене углеродных нанотрубок для суперконденсаторов . Научный доклад 4: 4452

    PubMed PubMed Central Google Scholar

  • 27.

    Holze R (2017) От пиков тока до волн и емкостных токов — об источниках поведения конденсаторных электродов. J Solid State Electrochem 21 (9): 2601–2607

    CAS Google Scholar

  • 28.

    Рагойша Г.А., Анискевич Ю.М. (н.о.) Ложная емкость суперконденсаторов. arXiv1604.08154v1

  • 29.

    Бард А.Дж., Фолкнер Л.Р. (2001) Электрохимические методы, 2-е изд. Уайли, Нью-Йорк

    Google Scholar

  • 30.

    Пламбек Дж. А. (1982) Электроаналитическая химия. Уайли, Нью-Йорк

    Google Scholar

  • 31.

    Ван Дж. (2006) Аналитическая электрохимия. WILEY-VCH, Хобокен

    Google Scholar

  • 32.

    Anonymous (2011) Autolab Application Note SC01, 01.07.2011

  • 33.

    Ardizzone S, Fregonara G, Trasatti S (1990) «Внутренняя» и «внешняя» активная поверхность RuO 2 электродов .Electrochim Acta 35 (1): 263–269

    CAS Google Scholar

  • 34.

    Vogt H (1994) Примечание о методе взаимосвязи внутренних и внешних поверхностей электродов. Electrochim Acta 39 (13): 1981–1983

    CAS Google Scholar

  • 35.

    Баронетто Д., Крстажич Н., Трасатти С. (1994) Ответ на «Заметку о методе взаимосвязи внутренних и внешних областей электродов» Х. Фогта. Electrochim Acta 39 (16): 2359–2362

    CAS Google Scholar

  • 36.

    Аноним (2017) Техническая записка PS-5502 Eaton, Cleveland

  • 37.

    Кундерт К. (2007) Моделирование диэлектрической абсорбции в конденсаторах. www.designers-guide.org, дата обращения 25.04.2020

  • 38.

    Pease RA (1982) Понимание выдержки конденсатора для оптимизации аналоговых систем. EDN 13.10.1982: 125-129; также на www.national.com/rap. Доступ 25 апреля 2020 г.

  • 39.

    Krishnan SG, Harilal M, Pal B, Misnon II, Karuppiah C, Yang CC, Jose R (2017) J Electroanal Chem 805: 126–132

    CAS Google Scholar

  • 40.

    Gogotsi Y, Simon P (2001) Истинные показатели производительности в электрохимическом накоплении энергии. Наука 334: 917–918

    Google Scholar

  • 41.

    Jorne J (2018) C Рейтинг аккумуляторов: вводящая в заблуждение концепция Поток C вместо скорости C. Интерфейс 27 (2): 42–43

    CAS Google Scholar

  • 42.

    Ge Y, Liu Z, Wu Y, Holze R (2020) Об использовании материалов электродов суперконденсаторов.Представлено в Electrochim Acta

  • 43.

    Stoller MD, Ruoff RS (2010) Лучшие практические методы определения характеристик материала электродов для ультраконденсаторов. Energy Environ Sci 3 (9): 1294–1301

    CAS Google Scholar

  • 44.

    Lämmel C, Schneider M, Weiser M, Michaelis A (2013) Исследования материалов электрохимических конденсаторов с двойным слоем (EDLC) — сравнение методов испытаний. Mater Werkst 44 (7): 641–649

    Google Scholar

  • 45.

    Zhang S, Pan N (2015) Оценка производительности суперконденсаторов. Adv Energy Mater 5 (6): 1401401

    Google Scholar

  • 46.

    Balducci A, Belanger D, Brousse T, Long JW, Sugimoto W. (2017) Руководство по составлению отчетов о показателях производительности электрохимических конденсаторов: от электродных материалов до полноценных устройств. J Electrochem Soc 164 (7): A1487 – A1488

    CAS Google Scholar

  • 47.

    Ratha S, Samantara AK (2018) Суперконденсатор: методы измерения, измерения и оценки производительности. Springer, Singapore

  • 48.

    Kampouris DK, Ji X, Randviir EP, Banks CE (2015) Новый подход к улучшенной интерпретации измерений емкости материалов, используемых в накоплении энергии. RSC Adv 5 (17): 12782–12791

    CAS Google Scholar

  • 49.

    Vielstich W, Schmickler W (1976) Elektrochemie II: Kinetik elektrochemischer Systeme (Р.Haase Ed.). Steinkopff, Darmstadt

  • 50.

    Gileadi E, Kirowa-Eisner E, Penciner J (1975) Interfacial Electrochemistry. Addison Wesley, London

  • 51.

    Holze R, Schneider J, Hamann CH (1988) Eine neue Methode zur Untersuchung der Elektrosorption reaktiver Verbindungen. Ber Bunsenges Phys Chem 92 (11): 1319–1325

    CAS Google Scholar

  • 52.

    Doss KSG, Kalyanasundaram A (1952) Влияние поверхностно-активных веществ на емкость двойного электрического слоя.Proc Indian Acad Sci 35A: 27–33

    CAS Google Scholar

  • 53.

    Брейер Б., Акобиан С. (1952) Тензамметрия: метод исследования поверхностных явлений с помощью измерений переменного тока. Aust J Sci Res Ser A 5: 500–520

    Google Scholar

  • 54.

    Holze R (2007) Landolt-Börnstein: Численные данные и функциональные взаимосвязи в науке и технике, Новая серия, Группа IV: Физическая химия, Том 9: Электрохимия, Подтом A: Электрохимическая термодинамика и кинетика, Martienssen W, Lechner MD, Eds., Springer, Berlin

  • 55.

    Jehring H (1975) Elektrosorptionsanalyse mit der Wechselstrompolarographie. Akademie-Verlag, Берлин

    Google Scholar

  • 56.

    Burke LD, Murphy OJ (1979) Циклическая вольтамперометрия как метод определения площади поверхности электродов RuO 2 . J Electroanal Chem 96 (1): 19–27

    CAS Google Scholar

  • 57.

    Hu CC, Chang KH, Lin MC, Wu YT (2006) Разработка и адаптация нанотрубчатой ​​массивной архитектуры из водного RuO 2 для суперконденсаторов следующего поколения. Nano Lett 6 (12): 2690–2695

    CAS PubMed Google Scholar

  • 58.

    Ван Дж., Полле Дж., Лим Дж., Данн Б. (2007) Псевдоемкостные вклады в электрохимическое накопление энергии в наночастицах TiO 2 (анатаз). J Phys Chem C 111 (40): 14925–14931

    CAS Google Scholar

  • 59.

    Сатия М., Пракаш А.С., Рамеша К., Тараскон Дж.М., Шукла А.К. (2011) V 2 O 5 Углеродные нанотрубки с зацеплением для улучшенного хранения электрохимической энергии. J Am Chem Soc 133 (40): 16291–16299

    CAS PubMed Google Scholar

  • 60.

    Ghosh A, Ra EJ, Jin M, Jeong HK, Kim TH, Biswas C, Lee YH (2011) Высокая псевдоемкость из ультратонкого V 2 O 5 пленок, электроосажденных на самостоящих углеродных нановолокнах бумага.Adv Funct Mater 21 (13): 2541–2547

    CAS Google Scholar

  • 61.

    Августин В., Ком Дж., Лоу М.А., Ким Дж. В., Таберна П.Л., Толберт Ш., Абрунья HD, Саймон П., Данн Б. (2013) Высокоскоростное электрохимическое накопление энергии через интеркаляционную псевдоемкость Li + . Nat Mater 12: 518–522

    CAS PubMed Google Scholar

  • 62.

    Lindström H, Södergren S, Solbrand A, Rensmo H, Hjelm J, Hagfeldt A, Lindquist SE (1997) Встраивание ионов Li + в TiO2 (анатаз).2. Вольтамперометрия на нанопористых пленках. J Phys Chem B 101 (39): 7717–7722

    Google Scholar

  • 63.

    Sun HT, Mei L, Liang JF, Zhao ZP, Lee C, Fei HL, Ding MN, Lau J, Li MF, Wang C, Xu X, Hao GL, Papandrea B, Shakir I, Dunn B , Huang Y, Duan XF (2017) Трехмерные композитные архитектуры дырчатого графена / ниобии для сверхвысокого энергопотребления. Science 356 (6338): 599–604

    CAS PubMed Google Scholar

  • 64.

    Августин В., Саймон П., Данн Б. (2014) Псевдоемкостные оксидные материалы для высокоскоростного электрохимического накопления энергии. Energy Environ Sci 7 (5): 1597–1614

    CAS Google Scholar

  • 65.

    Chen X, Lv LP, Sun W, Hu Y, Tao X, Wang Y (2018) Ультрамалые наночастицы MoC, встроенные в трехмерные каркасы из пористого углерода, легированного азотом, в качестве анодных материалов для эффективного хранения лития с псевдоемкостью. J Mater Chem A 6 (28): 13705–13716

    CAS Google Scholar

  • 66.

    Hou BH, Wang YY, Liu DS, Gu ZY, Feng X, Fan H, Zhang T, Changli L, Wu XL (2018) N-легированный никель с углеродным покрытием 1,8 Co 1,2 Se 4 Инкапсулированные наноагрегаты в углеродных нанобоксах, легированных азотом, в качестве усовершенствованного анода с выдающимися характеристиками при высоких скоростях и низких температурах для натрий-ионных полу / полностью заряженных аккумуляторов. Adv Funct Mater 28: 1805444

    Google Scholar

  • 67.

    Hu X, Peng Q, Zeng T, Shang B, Jiao X, Xi G (2019) Рекламная роль нано-TiO 2 для гранатоподобного SnS 2 @C сфер для улучшения хранения ионов натрия .Chem Eng J 363: 213–223

    CAS Google Scholar

  • 68.

    Fang G, Wu Z, Zhou J, Zhu C, Cao X, Lin T, Chen Y, Wang C, Pan A, Liang S (2018) Наблюдение псевдокемкостного эффекта и быстрой диффузии ионов в биметаллических сульфидах как усовершенствованный анод натрий-ионной батареи. Adv Energy Mater 8 (19): 1703155

    Google Scholar

  • 69.

    Lou S, Cheng X, Gao J, Li Q, Wang L, Cao Y, Ma Y, Zuo P, Gao Y, Du C, Huo H, Yin G (2018) Псевдоемкостный Li + интеркаляция в пористом Ti 2 Nb 10 O 29 наносферы обеспечивают сверхбыстрое хранение лития.Материал по хранению энергии 11: 57–66

    Google Scholar

  • 70.

    Opitz M, Yue J, Wallauer J, Smarsly B, Roling B (2015) Механизмы накопления заряда в наночастицах TiO 2 и Li 4 Ti 5 O 12 анодов: новые идеи из зависящей от скорости сканирования циклической вольтамперометрии. Electrochim Acta 168: 125–132

    CAS Google Scholar

  • 71.

    Ван Х., Пилон Л. (2012) Физическая интерпретация циклической вольтамперометрии для измерения емкости двойного электрического слоя.Electrochim Acta 64: 130–139

    CAS Google Scholar

  • 72.

    Brousse T, Belanger D, Long JW (2015) Быть или не быть псевдочувствительным? J Electrochem Soc 162 (5): A5185 – A5189

    CAS Google Scholar

  • 73.

    Саймон П., Гогоци И., Данн Б. (2014) Где заканчиваются батареи и начинаются суперконденсаторы? Наука 343 (6176): 1210–2111

    CAS PubMed Google Scholar

  • 74.

    Dubal DP, Wu Y, Holze R (2016) Суперконденсаторы: от лейденской банки до электрических автобусов. ChemTexts 2:13

    Google Scholar

  • 75.

    Fu L, Qu Q, Holze R, Кондратьев В.В., Wu Y (2019) Композиты оксидов металлов и собственно проводящих полимеров в качестве электродных материалов суперконденсатора: лучшее из обоих миров? J Mater Chem A 7 (25): 14937–14970

    CAS Google Scholar

  • 76.

    Оразем М.Е., Триболлет Б (2017) Спектроскопия электрохимического импеданса, 2-е изд. Уайли, Хобокен

    Google Scholar

  • 77.

    Lasia A (2014) Электрохимическая импедансная спектроскопия и ее приложения. Спрингер, Нью-Йорк

    Google Scholar

  • 78.

    Yuan XZ, Song C, Wang H, Zhang J (2010) Электрохимическая импедансная спектроскопия в топливных элементах PEM. Спрингер, Лондон

    Google Scholar

  • 79.

    Мей Б.А., Мунтешари О., Лау Дж., Данн Б., Пилон Л. (2018) Физическая интерпретация графиков Найквиста для электродов и устройств EDLC. J Phys Chem C 122 (1): 194–206

    CAS Google Scholar

  • 80.

    Holze R (1983) Impedanzmessungen an porösen Elektroden; Кандидатская диссертация; Universität Bonn

  • 81.

    Holze R (1994) Измерение импеданса электродов: универсальный инструмент для электрохимиков. Bull Electrochem 10: 56–67

    CAS Google Scholar

  • 82.

    Fu L, Qu Q, Holze R, Wu Y (2019) Комментарий о необходимости различать импеданс ячейки и электрода. J Solid State Electrochem 23 (3): 717–724

    CAS Google Scholar

  • 83.

    Li Z, Yao Y, Zheng Y, Gao T, Liu Z, Zhou G (2018) Изготовление микросфер Core-Shell Fe3O4 @ C @ MnO2 и их применение в суперконденсаторах. J Electrochem Soc 165 (2): E58 – E63

    CAS Google Scholar

  • 84.

    Ван Х., Пилон Л. (2012) Внутренние ограничения измерений импеданса при определении емкости двойного электрического слоя. Electrochim Acta 63: 55–63

    CAS Google Scholar

  • 85.

    Roling B, Drüschler M (2012) Комментарии на «Внутренние ограничения измерений импеданса при определении емкости двойного электрического слоя» Х. Ванга и Л. Пилона [Electrochim. Acta 63 (2012) 55]. Electrochim Acta 76: 526–528

    CAS Google Scholar

  • 86.

    Ван Х., Пилон Л. (2012) Ответ на комментарии Х. Ванга, Л. Пилона «Внутренние ограничения измерений импеданса при определении емкости двойного электрического слоя» [Electrochimica Acta 63 (2012) 55]. Electrochim Acta 76: 529–531

    CAS Google Scholar

  • 87.

    Седлакова В., Сикула Дж., Мазнер Дж., Седлак П., Купаровц Т., Бюрглер Б., Васина П. (2015) Модель эквивалентной электрической схемы суперконденсатора, основанная на перераспределении зарядов путем диффузии.J Power Sources 286: 58–65

    CAS Google Scholar

  • 88.

    Burke A, Miller M (2010) Тестирование электрохимических конденсаторов: емкость, сопротивление, плотность энергии и мощность. Electrochim Acta 55 (25): 7538–7548

    CAS Google Scholar

  • 89.

    Zhang L, Wang Z, Hu X, Dorrell DG (2015) Экспериментальное исследование характеристик импеданса ультраконденсатора.Энергетическая процедура 75: 1888–1894

    Google Scholar

  • 90.

    DIN EN 62391-1: 2016-09

  • 91.

    Аноним (2015) Примечание по применению Ред. 2.0 27 апреля 2015 г. Gamry Instruments, Inc

  • 92.

    ELV-Journal 13 / 1982 г., https://www.elv.de/controller.aspx?cid=726&rol_id=4&spr_id=1&detail=0&detail2=2&PAGE=12&SORT=&search=&filter_anfangsbuchstabe=d&filter_jahr=&filter_ausgabe.По состоянию на 02 апреля 2020 г.

  • 93.

    Карден Э., Буллер С., Де Донкер Р.В. (2002) Подход к динамическому моделированию электрохимических источников энергии в частотной области. ElectrochimActa 47 (13-14): 2347–2356

    CAS Google Scholar

  • 94.

    Stoller MD, Stoller SA, Quarles N, Suk JW, Murali S, Zhu Y, Zhu X, Ruoff RS (2011) Использование плоских ячеек для испытания материала электродов ультраконденсатора. J Appl Electrochem 41 (6): 681–686

    CAS Google Scholar

  • 95.

    Hu CC, Tsou TW (2002) Идеальное емкостное поведение водного оксида марганца, полученного анодным осаждением. Electrochem Commun 4 (2): 105–109

    CAS Google Scholar

  • 96.

    Winkler S, Holze R, неопубликованные результаты

  • 97.

    Randles JEB (1947) Кинетика быстрых электродных реакций. Фарадей Обсудить 1: 11–19

    Google Scholar

  • 98.

    Fletcher S, Black VJ, Kirkpatrick I (2014) Универсальная эквивалентная схема для суперконденсаторов на основе углерода.J Solid State Electrochem 18 (5): 1377–1387

    CAS Google Scholar

  • 99.

    Sakthivel M, Sukanya R, Chen SM, Pandi K, Ho KC (2019) Синтез и характеристика биметаллических никель-кобальтовых халькогенидов (NiCoSe 2 , NiCo 2 S 4 и NiCo 2 O 4 ) для неферментативного сенсора перекиси водорода и накопителя энергии: Зависимость электрохимических свойств от состава металл-халькоген.Renew Energy 138: 139–151

    CAS Google Scholar

  • 100.

    Йович В.Д. Определение правильного значения C дл по результатам импеданса, полученным с помощью имеющегося в продаже программного обеспечения. https://www.gamry.com/assets/Application-Notes/Determination-of-Double-Layer-Capacitance-from-a-CPE.pdf; см. также: https://www.gamry.com/application-notes/EIS/correct-value-of-cdl/. По состоянию на 02 апреля 2020 г.

  • 101.

    Holze R, Vielstich W (1984) Измерение емкости двойного слоя как метод определения характеристик пористых электродов топливных элементов. Electrochim Acta 29 (5): 607–610

    CAS Google Scholar

  • 102.

    Мей Б.А., Лау Дж., Лин Т., Толберт С.Х., Данн Б.С., Пилон Л. (2018) Физические интерпретации спектроскопии электрохимического импеданса окислительно-восстановительных активных электродов для накопления электрической энергии. J Phys Chem C 122 (43): 24499–24511

    CAS Google Scholar

  • 103.

    Holze R, Wu YP (2014) Электропроводящие полимеры в электрохимической энергетической технологии: тенденции и прогресс. Electrochim Acta 122: 93–107

    CAS Google Scholar

  • 104.

    Bandeira MCE, Holze R (2006) Измерения импеданса на тонких полианилиновых пленках — влияние морфологии пленки. Microchim Acta 156 (1-2): 125–131

    CAS Google Scholar

  • 105.

    Йович В.Д., Йович Б.М. (2003) Измерения EIS и дифференциальной емкости на гранях монокристалла в различных растворах: Часть I — Ag (111) в 0,01 М NaCl. J Electroanal Chem 541: 1–11

    Google Scholar

  • 106.

    Holze R, Vielstich W (1984) Кинетика восстановления кислорода на пористых электродах топливных элементов с тефлоновой связью. J Electrochem Soc 131 (10): 2298–2303

    CAS Google Scholar

  • Обзор

    — электрохимические измерения в системах с расплавленными солями: руководство и перспектива (журнальная статья)

    Фредриксон, Гай Л., Трипати, Прабхат К., Шалтри, Майкл Р., Херрманн, Стивен Д., Ю, Тэ-Сик, Хорват, Дэвид К., Гувер, Роберт О, Цао, Гопин, Карлссон, Тони Й, Гахар, Ручи и Уильямс, Аммон N. Обзор - Электрохимические измерения в системах с расплавленными солями: руководство и перспективы. США: Н. п., 2019. Интернет. DOI: 10.1149 / 2.0991913jes.

    Фредриксон, Гай Л., Трипати, Прабхат К., Шалтри, Майкл Р., Херрманн, Стивен Д., Ю, Тэ-Сик, Хорват, Дэвид К., Гувер, Роберт О, Цао, Гопинг, Карлссон, Тони Й, Гахар, Ручи и Уильямс, Аммон Н. Обзор - Электрохимические измерения в системах с расплавленной солью: руководство и перспектива. Соединенные Штаты. DOI: https: //doi.org/10.1149/2.0991913jes

    Фредриксон, Гай Л., Трипати, Прабхат К., Шалтри, Майкл Р., Херрманн, Стивен Д., Ю, Тэ-Сик, Хорват, Дэвид К., Гувер, Роберт О, Цао, Гопинг, Карлссон, Тони Й, Гахар, Ручи , и Уильямс, Аммон Н.Вт. «Обзор - Электрохимические измерения в системах с расплавленными солями: руководство и перспективы». Соединенные Штаты. DOI: https: //doi.org/10.1149/2.0991913jes. https://www.osti.gov/servlets/purl/1559943.

    @article {osti_1559943,
    title = {Обзор - Электрохимические измерения в системах с расплавленными солями: руководство и перспектива},
    author = {Фредриксон, Гай Л.и Трипати, Прабхат К. и Шалтри, Майкл Р. и Херрманн, Стивен Д. и Ю, Тэ-Сик и Хорват, Дэвид К. и Гувер, Роберт О и Цао, Гопинг и Карлссон, Тони И. и Гахар, Ручи и Уильямс, Аммон Н. .},
    abstractNote = {Предоставляется практическая информация об электрохимических измерениях в системах с расплавом солей. Акцент делается на хлоридные и фторидные системы, но эти принципы применимы к любой высокотемпературной солевой или расплавленной электролитной системе. Рассмотрены такие темы, как функциональность электрохимического измерительного оборудования, электродов сравнения, выбор материалов и химическая совместимость, интерпретация сигналов электрохимических измерений, свойства расплавленных солей и лабораторные практики.},
    doi = {10.1149 / 2.0991913jes},
    journal = {Журнал Электрохимического Общества},
    число = 13,
    объем = 166,
    place = {United States},
    год = {2019},
    месяц = ​​{1}
    }

    Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *