+38 (044) 599-10-11 +38 (097) 559-01-01 +38 (095) 559-01-01
Пн–Пт: 09:00–17:00,
Заказ товаров:
По телефону ежедневно
с 9:00 до 19:00
На сайте круглосуточно
Популярные посты
Инфракрасный градусник - скоростной пирометр для измерения температуры тела
Градусник инфракрасный для взрослых и особенно детей, сокращает время на измерение температуры тела в десятки раз при точности, соизмеримой с ртутным ...
05 Января 2016 3315
Какой термометр бесконтактный выбрать для Ваших нужд
Температурный показатель – один из тех параметров, которые встречаются практически на каждом производстве. Это могут быть пищевая и легкая промы...
24 Декабря 2015 3279
Как измерить кислотность почвы - ph земли
О том как измерить кислотность почвы, о водородном показателе пш, о преимуществах и недостатках методов определения PH земли, читайте в нашей статье...
29 Февраля 2016 3279

Устройство рефрактометра и особенности

Рефрактометр это пожалуй единственный измерительный прибор, позволяющий ответить, что общего между плотностью антифриза, сладостью меда, восхитительным вкусом вина, яблочным соком и соленостью морской воды.

Даже знатокам клуба «Что ? Где ? Когда ?», если не знать, что такое рефрактометр, может не хватить минуты для ответа...

Зато химик, пчеловод, садовод и даже автолюбитель немного подумав, не только даст однозначный ответ, но и покажет на практике нехитрое устройство рефрактометра и подробно расскажет как правильно пользоваться рефрактометром - оптическим прибором, который справится с измерением концентрации сахара, соли и даже алкоголя в растворах.

А специалист химической, пищевой, фармацевтической отрасли может поведать Вам про автоматический рефрактометр.

что такое рефрактометр

Название ручного и можно сказать оригинального измерительного прибора составное: “рефракция”+”измерение”.

Чтобы понять устройство рефрактометра, выяснить как движется ход лучей и элегантно получается желаемый результат, даже не нужно высшее техническое образование.

Единственное исключение - автоматический рефрактометр, там предстоит углубиться в электронику, гидравлику и конечно оптику.

Вспомните школьный курс физики (раздел - преломление света), немного воображения и устройство рефрактометра перестанет быть тайной.

Вам откроется секрет мгновенного исследования растворенных в жидкостях веществ.

Для астрономов искривление солнечных лучей в воздушном океане земли в большей степени явление негативное и приводит к необходимости вносить коррективы в расчеты.

Неравномерная плотность атмосферных слоев усложняет проведение наблюдений за движением небесных светил.

А вот устройство рефрактометра и основано на явлении искривления.

Оптический прибор способен преобразовать угол отклонения световых лучей в содержание растворенных в жидкости сухих веществ, что поможет например определить удельный вес сахара в стакане с чаем. Работает рефракция !

Для всех, кто для профессиональной деятельности или использования в быту планирует не только рефрактометр купить, но и разобраться как физическое свойство света изменять направление в средах с изменяемой оптической плотностью, способствует мгновенному замеру концентрации, предлагаем на конкретных примерах выяснить, что такое рефрактометр, но сначала исследуем...

Устройство и принцип действия рефрактометра

Долгий путь в 150 млн. километров от солнца до нашей родной планеты свет преодолевает в вакууме со скоростью 300 тыс. км в секунду.

Вхождение в любую среду изменяет скорость луча (точнее сказать – уменьшает ее) в зависимости от плотности. Не важно – пронзают лучи жидкость, твердый материал или линзу рефрактометра. Основной критерий – оптическая прозрачность, на этом устроено устройство рефрактометра.

Визуально рефракция проявляет себя как явно различимое искажение привычных нам предметов.

принцип работы рефрактометра

Падение света под углом к границе двух сред вызывает изменение направления.

Если чередуются несколько смежных слоев, путь света может быть достаточно сложным, ход лучей в рефрактометре получается изломанным.

Преломление света (рефракцию) можно наблюдать на границах:

  • “воздух”-“стекло”;
  • “воздух”-“жидкость”;
  • “стекло”-“жидкость”.

устройство рефрактометра

Путем проведения экспериментов и расчетов можно точно определить конечную точку «маршрута» лучей в зависимости от материалов сред и количества переходов между ними. Именно такие изыскания провели разработчики, когда проектировали ручной или автоматический рефрактометр.
Прежде чем изучить устройство рефрактометра, исследуем ход лучей от самой первой точки касания.

что такое рефрактометр

Лучи от лампы накаливания или дневного солнечного света преломляются несколько раз.

  1. На границе окружающего воздуха – при входе в защитное стекло рефрактометра.
  2. Между стеклом и слоем исследуемого раствора.
  3. При переходе между жидкостью и оптической призмой.
  4. На выходе из линзы.

Как видим, ход лучей не так прост - законы физики обойти нельзя и наш "слоеный пирог" несколько раз изломал луч и если изначально свет падал вертикально, то при входе непосредственно в рефрактометр, он искривляется.

Толщина пленки жидкости с растворенным веществом на рисунке увеличена для облегчения восприятия. В реальности слой раствора в сотни раз меньше, чем соприкасающиеся оптические элементы (стекло и линза).

Призма приятного синего цвета в передней части рефрактометра – своеобразная «подставка» для размещения капельки раствора и с нее стартует ход лучей в своем коротком путешествии длиной в десяток сантиметров со скоростью света.

что такое рефрактометр

Жидкость (раствор сахара, соли или даже вино и мед) помещается на приемной пластине, распределяется равномерно и прижимается сверху стеклом - на рисунке оно находится в “откинутом” положении и может перемещаться на 2-х сочлененных шарнирах.

За счет тщательно подогнанных конструктивных элементов и легкого усилия, при каждом измерении слой жидкости по толщине неизменный, что в свою очередь определяет обеспечение паспортной точки.

Прорезиненный черный цилиндр служит для удержания прибора в одной руке, ориентации в пространстве, чтобы направить входной канал на источник света.

Сделать это не сложно - устройство рефрактометра продумано так, что материал корпуса легкий, а сама оптическая трубка пустотелая. Можно проводить измерения в течение всего рабочего дня, без усталости.

Ход лучей заканчивается монокулярным увеличительным стеклом с возможностью подстройки резкости.

Разбирая устройство рефрактометра, складывается устойчивая ассоциация, что измерительный прибор - своеобразная мобильная переносная мини-лаборатория.

Приведем один пример.

Например рефрактометры для соли определяют содержание растворенного вещества (NaCl) в солевом растворе за минуту, включая очистку линзы, помещение капли жидкости, накрытие стеклышком и сам процесс измерения. А как определить содержание соли в лаборатории ?

  1. Взвесить раствор.
  2. Выпарить на огне.
  3. Взвесить сухой остаток.
  4. Подсчитать процент.

Нужен источник тепла, лабораторная посуда, дорогие точные весы. А самое главное - время ! А если таких опытов нужно произвести десятки в день ?

как пользоваться рефрактометром

Выгодные отличия рефрактометра :

  • удивительно простая и надежная конструкция;
  • молниеносная скорость анализа;
  • не нуждается в источниках питания;
  • отсутствие электронных компонентов и минимум движущихся частей гарантирует долгий срок службы;
  • температурная компенсация.

Важное преимущество - легко измерить концентрацию не только жидких растворов, но даже веществ с достаточно густой консистенцией - устройство рефрактометра это позволяет.

Например, пасечники могут купить рефрактометр для меда и успешно исследовать сахаристость этого сладкого продукта пчеловодства.

Единственное, о чем не следует забывать - рефрактометры в обязательном порядке требуют искусственного или естественного освещения.

Так что проводите измерения днем или в помещении включайте лампу - устройство рефрактометра не предусматривает подсветку.

Автоматический рефрактометр

Мы изучили, что такое рефрактометр - портативный, компактный и удобный, заменяющий длительный и дорогостоящий лабораторный анализ, но вопрос в том, что описанное устройство рефрактометра подходит больше для периодических работ или измерения удельного веса веществ в растворах небольшого объема с перерывами по времени.

Проще говоря - скажем так, ручные рефрактометры чрезвычайно популярны в быту и  востребованы в сельскохозяйственных предприятиях. Устройство рефрактометра очень простое и это его плюс, но с точки зрения конвейера, непрерывного поточного производства это же и минус.

Куда подключать электронные схемы автоматического регулирования и контроля ?

Если объемы производства химических соединений достигают десятков и сотен тонн, для обеспечения качества и соблюдения стандартов, «на арену» выходит автоматический рефрактометр.

Эти измерительные приборы рассчитаны на непрерывный, в онлайн режиме, анализ концентрации растворов в частности в химии, нефтехимии, и пищевой промышленности.

Автоматический рефрактометр

Рассмотрим 9 основных факторов, по которым поточный или автоматический рефрактометр отличается от ручного:

  1. Минимальная погрешность.
  2. Более широкий диапазон температур и давления измеряемого раствора.
  3. Возможность работы в агрессивных средах (включая кислотные).
  4. Исключено влияние цвета жидкостей и пузырьков.
  5. Автоматический рефрактометр монтируется непосредственно в системы трубопроводов.
  6. Устройство автоматического рефрактометра подразумевает наличие дополнительных крепежных элементов.
  7. Повышенная степень защиты (до IP66).
  8. Подключение к источнику напряжения.
  9. Цифровая индикация.

Вряд ли можно назвать случаи, когда вне заводских условий возникнет необходимость в оптическом анализе химического состава больших объемов растворов например перекиси водорода, или плавиковой кислоты, тем более что устройство рефрактометра для промышленности достаточно сложное.

Автоматический рефрактометр требует периодического обслуживания, не говоря уже о том, что цена высока и несмотря на солидный набор перечисленных отличий, приведенных выше, купить автоматический рефрактометр "по силам" преимущественно крупным химическим предприятиям.

К счастью для использования в быту, оценить положительные качества портативного прибора может позволить себе:

  • пчеловод, стремящийся порадовать своих близким сладким медом;
  • садовод, поставляющий сладкие яблоки к столу горожан;
  • винодел или автомобилист.

Теперь Вы знаете устройство рефрактометра, сферу применения и даже с определением сладости чая не возникнет никаких сложностей. Может тогда и выяснится, почему в доме так быстро заканчивается сахар !

Автор - ЧП Бром

06 Февраля 2016 1315 0
Похожие посты
Фильтр
Найдено 5 
Подтвердите
Для того, что бы добавить товар в список желаний, Вам нужно