Описание
Ручной рефрактометр предназначен для измерения концентрации водосмешиваемых СОЖ и других водных эмульсий и растворов. Устройство рефрактометра показано на рисунке ниже
1 – окуляр; 2 – кольцо для настройки резкости; 3 – шкала; 4 – калибровочный винт; 5 – линза; 6 – крышка; 7 – призма.
Рефрактометр имеет шкалу Брикса. Для измерения концентрации СОЖ показания рефрактометра необходимо умножить на индекс рефракции, который указывается в техническом описании к СОЖ. При необходимости индекс рефракции можно рассчитать самостоятельно при помощи предварительно приготовленной серии из 3-5 калибровочных растворов известной концентрации.
Перед измерением концентрации СОЖ следует проверить установку нулевого значения шкалы, нанеся на призму 1-2 капли воды, применяемой для приготовления эмульсии. Если показания рефрактометра отличаются от нуля, необходимо скорректировать их с помощью калибровочного винта.
Применение
1. Открыть крышку призмы
2. Нанести 1-2 капли образца на призму. Жидкость должна равномерно покрывать поверхность призмы
3. Закрыть крышку
4. Поднести окуляр к глазу и, направить рефрактометр на источник света
5. Считать показания шкалы на границе светлой и темной областей
6. Открыть крышку и удалить жидкость сухой чистой не ворсистой салфеткой. Не следует мыть призму рефрактометра струей воды
7. Умножить показания шкалы на индекс рефракции, который указывается в техническом описании к СОЖ
Пример расчета концентрации СОЖ:
Показания рефрактометра = 3
Индекс рефакции = 1,2
Фактическая концентрация СОЖ = 3*1,2= 3,6%
Рефрактометр СОЖ: устройство и правила применения
Контролировать параметры смазочно-охлаждающей жидкости с помощью измерения величины преломления света позволяет специальный оптический прибор – рефрактометр СОЖ.
Принцип работы этого устройства достаточно прост. Известно, что при переходе из одного вещества в другое луч света отклоняется от прямолинейного направления в определенной степени. Рефрактометр СОЖ определяет соотношение угла вхождения и угла преломления луча на границе двух сред. Таким образом вычисляется коэффициент преломления. Чем больше плотность субстанции, тем этот показатель выше.
Чаще всего для определения концентрации смазочно-охлаждающей жидкости, а также степени ее загрязненности посторонними веществами (маслами, смазками и пр.) используются ручные рефрактометры.
Наиболее удобными с точки зрения технологических параметров являются рефрактометры для СОЖ 0-20 % Brix. Для качественного анализа они требуют всего 2-3 капли эмульсии. Двойное соединение на пластине дневного света обеспечивает быстроту и точность измерений.
Благодаря автоматической компенсации температуры в диапазоне 10…30 °C рефрактометры 0-20 % Brix выдают точные значения коэффициента преломления, не требующие корректировки.
Калибровочный винт в этих приборах расположен скрыто, что препятствует непреднамеренной регулировке во время эксплуатации.
За счет своей компактности рефрактометры для СОЖ 0-20 % Brix могут использоваться даже в стесненных условиях.
Образец смазочно-охлаждающей жидкости наносится на основной оптический компонент рефрактометра – главную призму. Материал, из которого она изготовлена, имеет высокий показатель преломления, поэтому проходящий через нее луч света отклоняется под большим углом. Далее через систему линз он попадает на шкалу, представляющую собой градуированную окружность.
Угол преломления, величина которого зависит от состава анализируемого раствора и его плотности, делит шкалу на участки разной освещенности. По положению границы света и тени определяется коэффициент преломления. Чем более размытой выглядит световая полоса на шкале, тем выше степень загрязнения СОЖ.
На этот показатель большое влияние может оказывать температура окружающей среды, поэтому некоторые модели рефрактометров снабжены системой АТС (Automatic Temperature Compensation System). Функцию компенсации температуры в таких приборах выполняет биметаллическая пластина, которая соединена с другими компонентами оптического устройства и плавно передвигает их, сжимаясь и растягиваясь в разных термических условиях.
Если рефрактометр не выполняет функцию АТС, полученные с его помощью значения необходимо пересчитывать с помощью специальных таблиц.
Качество и точность измерений напрямую зависит от правильной калибровки и соблюдения некоторых правил при работе с рефрактометром:
- Снимать показания следует через 30 секунд после калибровки прибора, чтобы нивелировать разницу температур окружающей среды и образца
- Если устройство не оснащено системой ATC, температура воздуха при калибровке должна составлять около +20 °C
- Нельзя допускать попадания воды внутрь рефрактометра, так как это может привести к затуманиванию шкалы
- Не рекомендуется измерять абразивные и химически-агрессивные растворы – они могут повредить покрытие призмы
- Во избежание ошибок при измерениях следует очищать призму после каждого использования мягкой тканью или безворсовой ветошью
Калибровка рефрактометра – обязательное мероприятие перед его использованием. Проводится оно с помощью дистиллированной воды (реже – специальной жидкости).
Шкала неоткалиброванного рефрактометра окрашена полностью в синий цвет (рис. 1) – это видно через окуляр.
Для правильной настройки прибора на призму наносится несколько капель дистиллированной воды (как правило, в комплекте к нему для этих целей предоставляется пипетка). После закрытия защитного стекла вода равномерно распределяется по поверхности призмы.
Спустя 30 секунд образец адаптируется к температуре окружающей среды, и рефрактометр направляется в сторону источника естественного света. На шкале при этом можно заметить появление участка белого цвета (рис. 2).
Основная задача калибровки – добиться совпадения границ двух участков на отметке 0.0 (рис. 3) с помощью калибровочного винта.
Сам термин «рефракция» (лат. «refractus» – преломленный) был введен в научный обиход еще в начале 18 века Ньютоном.
В зависимости от конструкции и предназначения рефрактометры подразделяются на стационарные (промышленные, лабораторные) и портативные (цифровые, ручные).
Большие стационарные рефрактометры, характеризующиеся высокой точностью и конструктивной сложностью, используются на крупных промышленных предприятиях и в химических лабораториях.
С их помощью технологические процессы контролируются практически в режиме реального времени, проводятся наблюдения за состоянием той или иной жидкости, определяется концентрация различных веществ. Такие приборы часто используются для контроля процесса смешивания или выпаривания на заводах производящих продукты питания.
Портативные рефрактометры представляют собой компактные переносные устройства, которые можно использовать как в помещениях, так и в полевых условиях.
Цифровые разновидности приборов имеют жидкокристаллические экраны, на которые выводят результаты измерений. Кроме того, они обладают множеством дополнительных функций: например, могут определять плотность вещества, применять различные единицы измерения, учитывать температуру окружающей среды и т.п.
У ручных рефрактометров нет электронных схем и элементов питания. Эти простые в эксплуатации устройства могут использоваться как на производстве, так и в быту. Благодаря точности, удобству и доступной цене ручные приборы приобрели самую широкую популярность.
Современные приборы для вычисления рефракции незаменимы в самых различных отраслях промышленности: химической, нефтяной, пищевой, автомобильной и др.
С помощью рефрактометров определяются физико-химические параметры веществ, контролируется содержание тех или иных компонентов, определяется качество готовой продукции.
В химической сфере ими измеряется содержание в растворах различных компонентов (кислот, спиртов, гликолей и пр.), а также степень полимеризации синтетических смол и пластмасс.
На текстильных предприятиях рефрактометры используются для определения концентрации прядильных растворов, поликарбонатов.
В пищевой промышленности ими измеряют сахаристость сиропов, джемов, меда, безалкогольных напитков, крепость и плотность алкогольной продукции, качество и набор компонентов в соусах, детском питании, молочных изделиях.
В фармацевтике эти приборы применяются для определения концентрации аскорбиновой и цетогулоновой кислот в витаминных комплексах, контроля качества и чистоты синтезируемых лекарственных препаратов.
Интерференционные рефрактометры используются в целях предотвращения аварий: ими, например, исследуют состав воздуха в шахтах с целью обнаружения возможной утечки газа.
В газовой и нефтяной промышленности с помощью рефрактометров анализируют состав масел и смазок.
Возврат к списку
Инструкция по применению ручного рефрактометра для измерения концентрации СОЖ
Ручной рефрактометр – оптический прибор, предназначенный для определения концентрации СОЖ, а также для контроля степени загрязненности эмульсий посторонними маслами и смазками.
Принцип действия рефрактометра
Принцип действия рефрактометра основан на измерении показателя преломления света в водной эмульсии или растворе.
Основной оптический элемент прибора – измерительная призма (главная призма), изготовленная из материала с высоким показателем преломления. На плотно прилегающее к линзе защитное стекло, наносится капля СОЖ, концентрацию которого необходимо измерить. Проходя через слой СОЖ и главную призму дневной свет преломляется и попадает на шкалу рефрактометра. Концентрация СОЖ определяется в процентах по расположению границы света и тени на шкале.
Величина коэффициента преломления луча (рефракции) зависит от оптических свойств базовой жидкости и растворенных в ней веществ (в частности, концентрата СОЖ). Показатель преломления определяется как отношение углов падения и отражения луча света на границе жидкой среды.
Калибровка
Перед началом измерений необходимо провести калибровку прибора. Для этого следует:
- Поднять защитную крышку дневного света.
- Нанести на призму две-три капли чистой воды, которая используется для разбавления СОЖ.
- Опустить защитную крышку дневного света, распределив под ней воду по всей поверхности призмы.
- Проследить, чтобы в слое воды не осталось сухих пятен или пузырьков воздуха.
- В течение 15-30 секунд температура воды и прибора выровняется.
- Направить рефрактометр в направлении света.
- Настроить фокус окуляра, чтобы в него была четко видна шкала с делениями.
- При помощи калибровочного винта установить на нулевое деление шкалы границу между верхней синей и нижней белой областями.
- Рефрактометр готов к использованию. Перед началом проведения измерений призму необходимо протереть салфеткой, удалив с ее поверхности дистиллированную воду.
- При изменении температуры окружающей среды на 3-4 градуса калибровку следует повторить.
Проведение измерений
- Концентрация СОЖ измеряется при ее первом смешивании с водой, затем повторяется один раз в несколько дней.
- Поднять защитную крышку дневного света.
- Нанести на сухую призму две-три капли смазочно-охлаждающей жидкости.
- Опустить защитную крышку дневного света, распределив под ней образец по всей поверхности призмы и проследить, чтобы в слое образца не осталось сухих пятен или пузырьков воздуха.
- Через 15-30 секунд линия границы между белой и синей областями на шкале прибора укажет значение концентрации СОЖ в процентах.
- Чтобы определить значение концентрации СОЖ для различных групп продуктов, необходимо полученный результат умножить на поправочный коэффициент (более точные значения коэффициента рефракции указаны технической информации на конкретные продукты.):
• для СОЖ с высоким содержанием минерального масла – 1,0
• для СОЖ со средним содержанием минерального масла – 1,1
• для СОЖ с низким содержанием минерального масла – 1,4
• для синтетических СОЖ без содержания минерального масла – 2,0 - Размытая граница между зонами шкалы свидетельствует о загрязнении образца посторонними маслами и смазками.
- Отсутствие разделительной линии между границами свидетельствует о сильном загрязнении образца и свидетельствует о необходимости замены СОЖ в системе.
- В процессе измерений калибровочный винт не крутить!
Уход за рефрактометром
Рефрактометр является точным оптическим прибором и требует бережного обращения и хранения.
Несвоевременная очистка призмы или длительный контакт со щелочами или кислотами может привести к повреждению поверхности призмы, потере точности или искажению результатов измерений.
После проведения измерений необходимо с помощью мягкой ткани тщательно промыть водой или другим (например, спиртосодержащим) растворителем призму и защитное стекло рефрактометра до полного удаления остатков СОЖ и масел, находящихся в образцах. Вытереть призму и стекло насухо.
Погружать рефрактометр в воду не допускается! Запотевание рефрактометра свидетельствует о попадании воды внутрь прибора.
Хранить рефрактометр следует в футляре при комнатной температуре. Не допускайте длительного воздействия на прибор открытого солнечного света, вибраций и ударов.
Артикул:
09288-01-0000
О товаре:
Прибор для оперативного определения концентрации водосмешиваемых смазочно-охлаждающих жидкостей
Характеристики:
Описание :
Рефрактометр является универсальным вспомогательным средством для простого и быстрого определения концентрации водосмешиваемых эмульсий (смазочно-охлаждающие жидкости для металлообработки). Этот легкий ручной прибор полностью оправдывает себя, позволяя заранее определить возможные нарушения нормального хода рабочего процесса.
Руководство по эксплуатации :
Руководство по эксплуатации портативного рефрактометра
Рефрактометр ATAGO Master-M предназначен для определения концентрации эмульсий и растворов СОЖ Blaser Swisslube AG.
Принцип действия
Луч света, проникая в жидкость, преломляется на поверхности жидкости. Величина преломления (рефракции) зависит от жидкости или от количества веществ, растворенных в ней (например, сахар в воде, концентрат СОЖ в воде, и т.д.). Коэффициент преломления может быть определен просто как соотношение угла вхождения луча света и угла преломления жидкости.
| Диапазон измерений | 0–33 |
| Деление шкалы | 0,2 мин. |
| Размеры | 32×34×168 мм |
| Вес | 90 грамм |
1 – окуляр; 2 – планка дневного света; 3 – призма; 4 – калибровочный винт.
Калибровка рефрактометра
-
Откройте световую пластину и нанесите 2–3 капли той воды, что используется для приготовления СОЖ на главную призму.
-
Закройте световую пластину так, чтобы на поверхности главной призмы не осталось сухих мест или воздушных пузырьков. Подождите около 30 сек. для того, чтобы образец воды приспособился к температуре рефрактометра.
-
Направьте рефрактометр на источник света и посмотрите в окуляр. Вы увидите проградуированную окружность (для лучшей видимости настройте фокус на Ваше зрение, поворачивая окуляр прибора). Верхняя половина окружности будет голубой (темной), а нижняя — белой (светлой).
-
При помощи калибровочного винта установите световую полосу на 0,0. Теперь рефрактометр откалиброван и готов к использованию. В процессе эксплуатации рекомендуется повторять калибровки, если температура в помещении меняется на 3–4°C или проводится смена используемой воды. Таким образом, Вы обеспечите точность и повторяемость измерений.
-
Тщательно очистите призму слегка увлажненной мягкой тряпкой. Не опускайте рефрактометр в воду.
Процедура измерения рефрактометром
Выполняйте те же операции, как и при калибровке (шаги 1–3 и 5). Концентрация эмульсии/раствора считывается по линии границы.
Калибровочный винт не крутить!!!
Учитывайте фактор рефракции (коэффициент рефрактометра) измеряемой СОЖ для определения точной концентрации, если он отличен от 1.0.
Пример расчета концентрации СОЖ
Показания рефрактометра = 3.
Фактор рефракции = 1,2 (см. инструкцию используемой СОЖ).
Фактическая концентрация СОЖ = 3*1,2 = 3,6%.
Дополнительная функция рефрактометра
Рефрактометр позволяет определить степень загрязненности эмульсий посторонними маслами и другими субстанциями. Если световая полоса размыта — признак загрязненности эмульсии.
Эксплуатация рефрактометра
- Точность измерений зависит от правильной и точной калибровки. Помните, что при изменении температуры на 3–4°С следует заново откалибровать рефрактометр, а также перед считыванием показания выждать 30 сек. для того, чтобы температура образца приспособилась к температуре рефрактометра.
- Не допускайте загрязнения рефрактометра, а также не опускайте его в воду. Если заметили затуманивание, значит вода попала в рефрактометр. Обратитесь к специалистам или к дилеру.
- После каждого замера насухо протирайте призму и световую панель.
- Не проводите замеры жидкостей с большим содержанием абразива и коррозийных элементов. Это может повредить покрытие главной призмы.
- Рефрактометр — оптический инструмент, требует аккуратного использования и хранения.
Видео :
Концентрация эмульсии СОЖ
В статье описаны рекомендации по эксплуатации и уходу за ручным рефрактометром.
Для определения концентрации смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и для определения степени загрязнения эмульсий посторонними смазочными материалами широко применяется ручной рефрактометр.
Принцип действия рефрактометра
Функциональное предназначение рефрактометра – измерение показателя преломления света в водной эмульсии или растворе.
Основным оптическим элементом этого прибора является измерительная призма (главная призма). Материалы, из которых она изготовлена, имеют высокий показатель преломления. СОЖ, концентрацию которого необходимо измерить, наносится на защитное стекло, плотно прилегающее к линзе. Дневной свет, проходя через слой СОЖ и главную призму, преломляется и попадает на шкалу рефрактометра. Концентрация смазочно-охлаждающей жидкости выражается в процентах по расположению границы света и тени на шкале.
На величину коэффициента преломления луча (рефракции) оказывают влияние оптические характеристики базовой жидкости и растворенных в ней компонентов, в том числе концентрата СОЖ. Показатель преломления луча определяется как отношение углов падения и отражения светового луча на границе сред.
Калибровка рефрактометра
Перед тем как проводить измерения необходимо произвести калибровку рефрактометра.
Этот процесс состоит из следующих шагов:
- Подняв защитную крышку дневного света, на призму необходимо нанести 2-3 капли чистой воды для разбавления СОЖ
- Распределить воду под защитной крышкой дневного света по всей поверхности призмы, после чего опустить крышку
- Проверить слой воды на наличие сухих пятен или пузырьков воздуха. В течение 15…30 с. температуры воды и рефрактометра выравниваются
- Направив прибор в направлении света, настроить фокус окуляра так, чтобы отчетливо была видна шкала с делениями
- С помощью калибровочного винта установить нулевое деление шкалы на границе верхней синей и нижней белой областей
- При помощи салфетки удалить дистиллированную воду с поверхности призмы. Рефрактометр готов к работе
Если температура окружающей среды изменилась на 3-4 °С, необходимо произвести повторную калибровку.
Проведение измерений с помощью рефрактометра
Измерение концентрации смазочно-охлаждающей жидкости осуществляется при первом ее смешивании с водой, а затем измерительный процесс повторяется каждые несколько дней.
Для определения концентрации СОЖ необходимо произвести следующие действия:
- Подняв защитную крышку дневного света, нанести на сухую призму 2-3 капли СОЖ
- Распределить жидкость под защитной крышкой дневного света по всей поверхности призмы
- Убедившись, что в слое образца отсутствуют сухие пятна или пузырьки воздуха, опустить крышку дневного света
Через 15…30 с. линия границы между синей и белой областями на шкале рефрактометра укажет значение концентрации смазочно-охлаждающей жидкости (в %).
Чтобы вычислить концентрацию СОЖ для различных групп продуктов, необходимо получившийся результат умножить на поправочный коэффициент:
- Для СОЖ с высоким содержанием минерального масла – 1,0
- Для СОЖ со средним содержанием минерального масла – 1,1
- Для СОЖ с низким содержанием минерального масла – 1,4
- Для синтетических СОЖ без содержания минерального масла – 2,0
Более точные значения коэффициента рефракции указаны в технической информации на конкретные продукты.
Если граница между зонами шкалы размыта, это свидетельствует о том, что образец загрязнен посторонними смазками и маслами. Если разделительная линия между границами отсутствует, то уровень загрязнения высок и СОЖ в системе подлежит замене.
В ходе измерений калибровочный винт не крутить!
Уход за рефрактометром
Рефрактометр – точный оптический прибор. Именно поэтому он требует особого внимания при эксплуатации и хранении.
Для сохранения целостности поверхности призмы следует проводить ее своевременную очистку и не допускать длительного контакта этого элемента с кислотами или щелочами. Несоблюдение данных рекомендаций неизбежно приведет к потере точности прибора и, как следствие, искажению результатов измерений.
По окончании измерений с помощью мягкой ткани, смоченной водой или другим (например, спиртосодержащим) растворителем, необходимо тщательно промыть призму и защитное стекло рефрактометра, полностью удалив остатки СОЖ и масел, находящихся в образцах. После этого нужно вытереть призму и стекло насухо.
Опускать рефрактометр в воду нельзя! Запотевание прибора – признак того, что внутрь него попала вода. Хранить рефрактометр следует при комнатной температуре в футляре. Длительное воздействие на прибор открытого солнечного света, ударов и вибраций недопустимо. Надлежащий уход за рефрактометром способен обеспечить долговременную надежную работу прибора.