В автомобильной, пищевой и иных отраслях промышленности для контроля физико-химических параметров различных веществ используются специальные оптические приборы – рефрактометры. На металлообрабатывающих производствах они широко применяются для смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ).
Рефрактометр для СОЖ позволяет определить некоторые характеристики вещества, держать под контролем наличие примесей в нем и оценить качество готовых изделий.
Далее мы подробно рассмотрим, что это за устройство и как им пользоваться.
Если интересно узнать подробности, ставьте лайк и погнали :)
Разновидности рефрактометров
Существует 2 основные разновидности рефрактометров:
- Стационарные (к ним относятся, например, промышленные и лабораторные рефрактометры)
- Портативные (в их числе цифровые и ручные рефрактометры)
Первые представляют собой приборы, имеющие сложную конструкцию и способные выполнять высокоточные измерения. Такие устройства имеются в химических лабораториях и на крупных промышленных предприятиях.
Они позволяют решать следующие задачи:
- Контролировать технологические процессы в реальном времени
- Наблюдать за состоянием различных жидких материалов
- Определять концентрацию примесей
Портативные рефрактометры являются компактными приспособлениями. Они удобны для переноски, поэтому могут применяться не только в помещениях, но и в уличных условиях.
Цифровые портативные рефрактометры имеют дисплей, на котором можно увидеть результаты замеров.
Они способны определять такие параметры, как коэффициент преломления и плотность вещества. При этом устройства учитывают температуру во внешней среде, используют разные единицы измерения и имеют ряд других возможностей.
Ручные портативные рефрактометры лишены электронных схем и элементов питания. Они удобны и незамысловаты в обращении, а самое главное, имеют доступную цену. Благодаря перечисленным преимуществам такие устройства активно применяются не только на промышленных предприятиях, но и в бытовой сфере.
Для СОЖ наиболее удобны рефрактометры 0-20 % Brix. За счет компактности они могут эксплуатироваться в ограниченном пространстве. Для исследования качества материала при помощи этих приборов нужно всего лишь пара-тройка капель эмульсии. За счет двойного соединения на пластине дневного света можно получить быстрые и при этом точные результаты.
Такие рефрактометры автоматически компенсируют температурный режим внешней среды в интервале +10…+30°C. Благодаря этому они определяют точные значения коэффициента преломления, которые не нужно корректировать.
Примечательно, что калибровочный винт в таких приборах скрыт. Так рефрактометр защищен от случайной регулировки в процессе применения.
Где используются рефрактометры?
Рефрактометры используются в самых разных отраслях промышленности.
В пищевой индустрии эти приборы определяют сахаристость продуктов питания (меда, сиропов, джемов и т.д.), крепость и плотность алкогольных напитков, а также оценивают качество и набор ингредиентов в молочных изделиях, детском питании и т.д.
В фармацевтической промышленности рефрактометры позволяют определять концентрацию кислот в составе витаминов, а также следить за качеством и чистотой синтезируемых лекарственных средств.
На химических производствах эти устройства измеряют содержание различных веществ в растворах (например, спиртов, кислот, гликолей), а также определяют степень отверждения синтетических смол и пластмасс.
На заводах нефтегазовой промышленности при помощи рефрактометров анализируются составы СОЖ, масел, пластичных смазок и других материалов.
В текстильной индустрии эти приборы определяют концентрацию прядильных растворов и поликарбонатов.
На металлообрабатывающих производствах рефрактометр применяется для определения характеристик СОЖ, ее концентрации в воде, а также количества примесей в продукте.
Интерференционные рефрактометры помогают снизить риск возникновения аварийных случаев. Например, в шахтах при помощи этих устройств исследуется состав воздуха, что позволяет обнаружить утечку газа.
Как откалибровать ручной рефрактометр для СОЖ?
Прежде чем применять рефрактометр, его надо откалибровать. У прибора, который не прошел данную процедуру, шкала полностью окрашена в синий цвет (это видно через окуляр). Для выполнения этой работы понадобится дистиллированная вода. В некоторых случаях вместо нее используется специальная жидкость.
Сначала поднимаем защитную крышку дневного света и наносим на призму пару-тройку капель чистой воды, которой разбавляется СОЖ. Как правило, для этих целей рефрактометр комплектуется пипеткой. Распределяем воду под этой крышкой (по всей поверхности призмы), после чего опускаем ее.
Проверяем слой жидкости на наличие пузырьков воздуха или сухих пятен. За 15…30 секунд температуры рефрактометра и воды должны выровняться.
Устанавливаем прибор в направлении света и настраиваем фокус окуляра таким образом, чтобы четко была видна шкала. Калибровочным винтом совмещаем ее нулевое деление с границей синего (верхнего) и белого (нижнего) участков.
Убираем дистиллированную воду с поверхности призмы (например, салфеткой). Теперь рефрактометр можно использовать.
Важно помнить, что при изменении температурного режима внешней среды на 3-4°С прибор следует откалибровать заново.
Проведение измерений
Сначала измерять концентрацию СОЖ необходимо при ее первом перемешивании с водой. Потом эту процедуру целесообразно повторять 1 раз в несколько дней.
Важно отметить, что, производя измерения, калибровочный винт крутить нельзя. В противном случае результаты будут неверны.
Итак, поднимаем защитную крышку дневного света и наносим пару-тройку капель СОЖ на сухую призму. Опускаем данную крышку, распределив под ней жидкость по всей поверхности призмы. При этом следим, чтобы в слое образца не было пузырьков воздуха и сухих пятен.
По истечении 15…30 секунд пограничная линия между белым и синим участками на шкале рефрактометра покажет на значение концентрации СОЖ (в %).
При определении этого параметра для различных категорий материалов надо полученный результат умножить на поправочный коэффициент (1,0 – если содержание минерального масла в СОЖ высокое, 1,1 – среднее, 1,4 – низкое, а 2,0 – если СОЖ изготовлена на синтетической основе без применения минералки).
Точные значения таких коэффициентов имеются в технической документации, которая прилагается к материалам.
Если граница между областями шкалы размыта, значит, образец загрязнен посторонними смазочными веществами, а ее отсутствие говорит о сильном засорении СОЖ и сигнализирует о необходимости замены жидкости в системе.
Как ухаживать за ручным рефрактометром для СОЖ?
Чтобы рефрактометр обеспечивал точные результаты измерений, его надо не только калибровать, но и правильно хранить, а также бережно эксплуатировать.
Когда прибор не используется, он должен находиться в футляре при комнатной температуре. При этом нельзя, чтобы на рефрактометр долго воздействовали открытый солнечный свет, удары и вибрации.
После проведения измерений с призмы и защитного стекла устройства необходимо полностью убрать остатки СОЖ и примесей, находящихся в образцах. Сделать это можно при помощи куска мягкой ткани, смоченного водой или чистящим средством (например, содержащим спирт). Затем стекло и призму нужно тщательно вытереть.
Опускать рефрактометр в воду категорически нельзя. Когда она попадет внутрь прибора, он запотеет.
Если призма долго не чистилась, контактировала с кислотными или щелочными растворами, ее поверхность может повредиться, а результаты измерений – исказиться.
При надлежащем обращении и выполнении правил по уходу рефрактометр может стабильно выполнять свои функции на протяжении длительного периода времени.
Понравилась статья? Можете поделиться ею с друзьями в соцсетях!
Свои мысли по поводу статьи пишите в комментариях :)
Еще больше интересного и полезного ждет вас на нашем канале (не забудьте подписаться на него) и на официальном сайте mirsmazok.ru!