Рефрактометр для СОЖ: калибровка и проведение измерений

Рефрактометр для СОЖ: калибровка и проведение измерений

Чтобы контролировать физико-химические показатели тех или иных веществ, предприятия различных отраслей промышленности используют рефрактометр – специальный оптический прибор, который определяет показатель преломления света в среде. На металлообрабатывающих производствах такой инструмент применяется для смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ).


Используя рефрактометр для СОЖ, можно выполнять следующие задачи:

  • Определять различные параметры веществ
  • Контролировать наличие примесей в веществах
  • Оценивать качество готовой продукции

Далее мы рассмотрим, как его откалибровать и использовать при замерах концентрации СОЖ.

Какие рефрактометры существуют?


Все рефрактометры можно поделить на 2 большие группы:

  • Стационарные
  • Портативные

Первые – приборы со сложной конструкцией, способные производить измерения довольно высокой точности.


Такие устройства активно используются, например, в химических лабораториях и на крупных промышленных предприятиях при выполнении следующих задач:

  • Контроль технологических процессов в реальном времени
  • Наблюдение за состоянием различных жидкостей
  • Определение концентрации примесей

Портативные рефрактометры, наоборот, представляют собой компактные инструменты, которые удобно носить с собой. Такое преимущество позволяет использовать их как в помещениях, так и на открытом воздухе.

Портативные рефрактометры бывают цифровыми и ручными.

Первые оснащены дисплеем, на котором отображаются значения измеренных параметров (например, коэффициента преломления и плотности вещества). В процессе работы цифровые портативные рефрактометры учитывают температуру окружающей среды и могут использовать различные единицы измерения.

В конструкции ручных устройств нет электронных схем и элементов питания. При этом рефрактометры данного типа удобны и легки в эксплуатации, а также доступны по цене. Перечисленные достоинства ручных портативных приборов обеспечивают их популярность не только в промышленной, но и в бытовой сфере.


Нанесение капель на рефрактометр


Источник изображения: Phakdee kasamsawad / Shutterstock.com

Для работы с СОЖ наиболее удобны компактные рефрактометры 0-20 % Brix, подходящие для использования в условиях ограниченного пространства. Чтобы таким прибором определить качество жидкости, потребуется всего лишь несколько капель эмульсии.

Рефрактометры 0-20 % Brix автоматически компенсируют температуру окружающей среды в диапазоне +10…+30 °C. Это позволяет им с высокой точностью определять коэффициент преломления (без необходимости его дальнейшей корректировки).

Такие приборы защищены от случайной регулировки в процессе эксплуатации благодаря скрытому положению калибровочного винта.

Как настроить ручной рефрактометр для СОЖ?

Перед использованием рефрактометр нуждается в калибровке. Если инструмент не прошел такую процедуру, то его шкала будет полностью синяя.

Для калибровки рефрактометра нужна дистиллированная вода или специальная жидкость.


Данный процесс состоит из следующих шагов:

  • Поднимите защитную крышку дневного света
  • Возьмите пипетку (она обычно идет в комплекте с рефрактометром) и с ее помощью нанесите на призму несколько капель чистой воды, применяющейся для разбавления СОЖ
  • Распределите воду под защитной крышкой дневного света (по всей поверхности призмы) и опустите ее
  • Проследите за тем, чтобы в слое воды не было пузырьков воздуха и сухих пятен
  • Подождите 15…30 секунд (за это время температуры прибора и воды выровняются)
  • Направьте рефрактометр в направлении света
  • Настройте фокус окуляра таким образом, чтобы в него можно было отчетливо увидеть шкалу с делениями
  • Используя калибровочный винт, установите границу между нижней белой и верхней синей областями на нулевое деление шкалы

Калибровка рефрактометра завершена.

Перед проведением замеров призму нужно протереть (например, салфеткой). Это позволит удалить дистиллированную воду с ее поверхности.

Если температура окружающей среды изменилась на 3…4 °C, то калибровку следует выполнить заново.

Как определить концентрацию СОЖ, используя рефрактометр?

Сначала концентрацию СОЖ целесообразно измерить при ее первом смешивании с водой, а затем эту процедуру следует повторять 1 раз в несколько дней.

Необходимо учитывать, что крутить калибровочный винт при проведении замеров нельзя, иначе результаты будут ошибочными.

Для начала поднимите защитную крышку дневного света и несколько раз капните СОЖ на сухую призму. Опустите эту крышку, распределив под ней жидкость по всей поверхности призмы. В то же время необходимо следить, чтобы в слое образца не содержалось сухих пятен и пузырьков воздуха.


Капли жидкости на рефрактометре


Источник изображения: Romulo Gomes Queiroz / Shutterstock.com


Через 15…30 секунд пограничная линия между синим и белым участками на шкале рефрактометра укажет на значение концентрации СОЖ (в процентах).

Чтобы вычислить этот параметр для различных составов, нужно полученный результат умножить на поправочный коэффициент. Его значения указаны в технической документации к материалам.

Граница между областями шкалы в размытом состоянии говорит о том, что образец содержит загрязнения в виде посторонних смазочных веществ. Отсутствие этой границы свидетельствует о сильном засорении СОЖ и сигнализирует о необходимости ее замены в системе.

Рекомендации по уходу за ручным рефрактометром для СОЖ?

Надежная и качественная работа рефрактометра зависит не только от проведения калибровки, но и от правильности хранения, а также эксплуатации инструмента.

В неиспользуемом состоянии он должен содержаться в футляре при комнатной температуре. При этом прибор надо оберегать от длительного воздействия открытого солнечного света, вибрации и ударов.

После проведения замеров нужно тщательно почистить защитное стекло и призму рефрактометра от остатков СОЖ и примесей. Для этой процедуры подойдет кусок мягкой ткани, смоченный водой или чистящим составом (например, на основе спирта). Затем призму и стекло надо хорошо вытереть.

Строго запрещается опускать рефрактометр в воду. Как только она проникнет в инструмент, он запотеет.

Если призму не чистить долгое время и при этом позволять ей контактировать со щелочными или кислотными составами, поверхность данного элемента может получить повреждения. Результаты измерений при этом будут искажены.

Если ухаживать за рефрактометром, учитывая все вышеперечисленные рекомендации, и эксплуатировать его надлежащим образом, то прибор сможет четко выполнять свою работу в течение длительного периода времени.