Прибор для измерения концентрации СОЖ

Для поддержания стабильности процесса обработки металлов применяется смазочно-охлаждающие жидкости. Использование СОЖ при обработке деталей помогает поддерживать необходимый квалитет точности обработки, повышает срок службы инструмента и продлевает период эксплуатации всего оборудования.

Характеристики и свойства СОЖ во время работы под воздействием ряда факторов меняются, поэтому в период эксплуатации нужно осуществлять контроль качества и концентрации СОЖ согласно требованиям изготовителя.

При регулярном контроле срок службы СОЖ увеличивается, так как можно не менять ее полностью, а восстановить концентрацию и добавить недостающие компоненты. 

Для контроля основных рабочих характеристик применяют прибор для измерения концентрации сож – рефрактометр.

Что такое рефрактометр

Рефрактометр – это устройство, с помощью которого контролируют характеристики СОЖ на основе закона преломления световых лучей. Название прибора происходит от латинского слова refractus (рефракция) – преломление луча, возникающее на разделе двух сред.

С использованием рефрактометра осуществляется контроль за уровнем загрязнения и концентрацией рабочей жидкости в процессе работы в режиме реального времени. На основании показаний прибора принимается решение добавить ли концентрата или пришло время заменить СОЖ полностью.

Какие бывают рефрактометры

Промышленные – это крупногабаритное высокоточное оборудование, которое устанавливается на предприятиях, часто включают в технологическую цепочку, а результаты измерений выводят на компьютер.

Лабораторный предназначен для химических лабораторий в цехах, требует монтажа на рабочем месте и оборудован дисплеем для считывания данных. 

Портативный или ручной – небольшое устройство, удобное в использовании за счет простоты конструкции и компактных размеров, учитывает температуру окружающей среды и может быть оснащен дополнительными функциями. Используется как в помещении, так и в полевых условиях. Портативные рефрактометры бывают аналоговыми и цифровыми.

Первые работают без батареек, используют естественное или искусственное освещение. Цифровые функционируют от элементов питания имеют встроенный экран, на который выводят полученную информацию. 

Основные элементы портативного рефрактометра

Портативные рефрактометры имеют простую конструкцию и состоят из следующих элементов:

• Оптическая трубка. Корпус, в котором располагаются основные элементы рефрактометра

• Призма. Основной элемент рефрактометра, изготавливается из материала с высокой степенью преломления

• Защитная прозрачная крышка. Закрывает призму и прижимает исследуемую жидкость

• Система линз. Проходя через нее луч света падает на градуированную шкалу.

• Биметаллическая пластина. Встроена внутрь корпуса и корректирует показания рефрактометра в зависимости от температуры окружающего воздуха. 

• Шкала. В рефрактометрах для определения уровня концентрации и загрязнения СОЖ используется шкала Brix. Смазочно-охлаждающие жидкости различаются по составу и имеют разный индекс рефракции. Поэтому нужно умножить полученное показание рефрактометра на индекс рефракции конкретной СОЖ

• Монокуляр. Встроен в трубку и позволяет считывать показания со шкалы рефрактометра

• Калибровочный винт. Используется для калибровки рефрактометра 

Источник изображения: Phakdee kasamsawad / www.shutterstock.com/ru

Калибровка рефрактометра перед началом работы

Калибровку прибора следует проводить при температуре воздуха +20ºC. При калибровке портативного рефрактометра обычно используется дистиллированная или деионизированная вода.

Порядок действий следующий:

• Откройте стекло и протрите призму тряпочкой из микрофибры.

• Капните на главную призму 2-3 капли дистиллированной воды.

• Прижмите прозрачную крышку к призме таким образом, чтобы на вода равномерно распределилась по поверхности призмы без разрывов и пустот.

• Подождите тридцать секунд, чтобы температура воды сравнялась с температурой призмы рефрактометра.

• Направьте рефрактометр на источник света и посмотрите в монокуляр.

• Вращайте кольцо монокуляра и добейтесь четкого изображения. 

• В окошке вы увидите шкалу, часть которой будет голубой, а часть белой.

• Калибровочным винтом и соответствующей отверткой установите границу между голубой и белой зонами на отметку 0.0.

• Протрите призму тряпочкой из микрофибры и опустите защитное стекло.

• Рефрактометр готов к работе.

При калибровке прибора по образцу используйте в качестве калибровочной жидкости эмульсию нужной концентрации. При этом установите границу между синей и белой зоной на отметке соответствующего процента концентрации. 

Если прибор оснащен встроенным температурным корректором, то с изменением температуры от 10 до 30ºC перекалибровка не требуется.

Порядок действий при измерении 

Порядок действий при измерениях концентрации СОЖ такой же как и при калибровке. Выполняйте действия 1-6, а калибровочный винт больше не используйте. Полученное при замере значение нужно умножить на коэффициент рефракции используемой СОЖ. Точные значения поправочных коэффициентов содержатся в инструкции по эксплуатации на каждую конкретную СОЖ.

Если при измерении не удается установить четкую разделительной линии между синей и белой зонами на шкале, то это означает высокую степень загрязнения образца, то есть требуется полная замена смазочно-охладительной жидкости в системе.

Преимущества портативного прибора для измерения концентрации СОЖ

Основными преимуществами являются:

• Простота в использовании. Хватает 2-3 капель эмульсии, чтобы определить концентрацию в режиме реального времени

• Компактность. Позволяет производить измерения и в помещениях, и в полевых условиях

• Простота калибровки призмы и монокуляра. Позволяет быстро перенастроить прибор в случае необходимости.

• Защищенный регулировочный винт. Не допустит случайной перенастройки прибора

• Простая шкала

Правила ухода и хранения прибора

Портативный рефрактометр требует осторожного обращения, аккуратности при использовании и хранении. От этого зависит точность измерения. 

Важно вовремя убирать остатки смазочно-охладительной жидкости с поверхности призмы и защитной крышки. Содержащиеся в исследуемом образце масла и примеси могут негативно воздействовать на преломляющие свойства призмы, а это, в свою очередь, приведет к снижению точности и потере достоверности результатов измерений 

По окончанию работы нужно очистить мягкой влажной тряпочкой, например, из микрофибры, призму и защитную крышку от остатков образца жидкости до окончательного их удаления и протереть насухо.

Храните рефрактометр в том футляре, в котором он продается. В комплекте с прибором прилагается отвертка для калибровочного винта, которую лучше держать в том же футляре, что и рефрактометр. 

Оберегайте устройство от длительного воздействия прямых солнечных лучей, а также от ударов и вибрации. 

Соблюдение правил эксплуатации, надлежащий уход и аккуратность в обращении с прибором обеспечат высокую точность измерений и долгий срок службы.