Рефрактометры Аббе AR2008 и AR4

Назначение

Рефрактометры Аббе, модели AR2008 и AR4 (далее рефрактометры) предназначены для измерения показателя преломления неагрессивных жидкостей и твёрдых образцов, таких как оптические стекла, полимерные пленки, пластик, порошкообразных и пастообразных образцов, а также для измерения массовой доли растворимых сухих веществ (сахарозы) в водных растворах по международной сахарной шкале % Brix.

Описание

Принцип действия рефрактометров основан на измерении угла полного внутреннего отражения при прохождении света через границу раздела двух прозрачных сред с разными показателями преломления, одна из которых измеряемое жидкое или твердое вещество, а другая измерительная призма.

Анализируемая жидкость наносится на поверхность измерительной призмы и плотно прижимаются осветительной призмой. Твердый образец притирается к измерительной призме через контактную иммерсионную жидкость и прикрывается осветительной призмой для уменьшения интенсивности постороннего света. Температура измерительной призмы контролируется внешним цифровым термометром, выполняющим роль аналого-цифрового преобразователя.

В процессе измерений анализируемое вещество освещается источником света через осветительную призму. При этом образуется граница света и тени соответствующая предельному углу преломления системы двух сред: измерительная призма с высоким показателем преломления и измеряемое вещество с меньшим показателем преломления.

Положение границы света и тени зависит от показателя преломления измеряемого вещества, и для разных веществ оно разное. В процессе измерения выполняется наведение перекрестья на границу раздела света и тени в смотровом поле, которое осуществляется вручную и связано с перемещением визуальной шкалы рефрактометров, наблюдаемой через окуляр. Визуальная шкала рефрактометров проградуирована непосредственно в значениях показателя преломления nD и массовой доли сахарозы в водных растворах % Brix.

В рефрактометре модели AR2008 используется фотоэлектрическая регистрация смотрового поля, а в модели AR4 результат измерения считывается через окуляр по шкале в смотровом поле.

В модели AR2008 при наведении вручную перекрестья на границу раздела света и тени с фотоприемника в аналого-цифровой преобразователь поступают электрические сигналы, которые в соответствии с записанным в памяти математическим алгоритмом, преобразуются в значения показателя преломления nD и массовой доли сахарозы в водных растворах % Brix. Эти значения непрерывно меняются в процессе наведения на границу раздела света и тени. После завершения наведения они вместе с текущим значением температуры отображаются на цветном жидкокристаллическом дисплее в цифровом виде.

С помощью рефрактометров можно определять среднюю дисперсию nF - nC и число Аббе в диапазоне температур от 0 до +70 °С.

Рефрактометры представляет собой настольные лабораторные измерительные приборы, состоящие из оптико-механического блока и водяного термостата проточного типа. Оптико-механический блок включает в себя измерительную и осветительную призмы, оптическую систему, смотровое поле с перекрестьем и шкалой, окуляр для наблюдения, компенсатор дисперсии для исключения окраски границы раздела света и тени.

К оптико-механическому блоку подключен датчик температуры и внешний источник света, в качестве которого используется светодиод с максимумом интенсивности излучения на длине волны 589 нм (соответствует линии D в спектре излучения натрия).

Рефрактометры моделей AR2008 и AR4 предназначены для анализа жидких прозрачных образцов, содержащих сахарозу, порошкообразных и пастообразных образцов (ореховое масло, стручковый джем, неочищенное масло), жидких образцов с содержанием твердых веществ (сладкая желатиновая стручковая паста), а также образцов из стекла, пластика, пленок и полимерных материалов. Для измерения жидких образцов рефрактометры могут использоваться с проточной кюветой с воронкой или для насоса. При этом образец будет непрерывно протекать через поверхность измерительной призмы.

Рефрактометры модели AR4 является визуальными, а модели AR2008 - цифровыми измерительными приборами и оснащены функцией «автоматической температурной компенсации» (АТС), что позволяет проводить измерения независимо от температуры окружающей среды для образцов с различной температурой в установленном температурном диапазоне.

Рефрактометры модели AR4 применяются для анализа как низкотемпературных, так и высокотемпературных образцов в широком температурном диапазоне .

Рефрактометры модели AR2008 используются для измерения полимерных материалов с высокими значениями показателей преломления .

Модели рефрактометров отличаются метрологическими характеристиками .

Корпус рефрактометров изготовлен из листового алюминия и опломбирован от несанкционированного проникновения (для модели AR2008 в двух местах).

Внешний вид рефрактометров Аббе показан на рисунке 1.

пломба

а)

Рис. 1. Рефрактометры Аббе: а) модель AR4; б) модель AR2008

Программное обеспечение

Рефрактометр Аббе модели AR2008 поставляются с установленным встроенным программным обеспечением, которое в соответствии с разработанным алгоритмом выполняет сбор и обработку результатов измерений и обеспечивает их отображение на пользовательском дисплее и передачу по интерфейсам связи. Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики учтено при нормировании метрологических характеристик. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.

Лист № 3

всего листов 5

Таблица 1

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует среднему уровню по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Таблица 2

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульном листе Руководства по эксплуатации типографским способом и на корпус прибора в виде наклейки.

Комплектность

Поверка

осуществляется по документу МП-242-1791-2014 «Рефрактометры Аббе, модели AR2008 и

AR4. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в сентябре 2014 г.

Основные средства поверки:

- ГСО 8123 - 2002 показателя преломления жидкостей (комплект ПП).

Сведения о методах измерений

Методика измерений приведена в документах «Рефрактометры Аббе, модель AR2008. Руководство по эксплуатации» и «Рефрактометр Аббе, модель AR4. Руководство по эксплуатации».

Лист № 5

всего листов 5

Нормативные документы

1. ГОСТ 8.583-2011 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений показателя преломления».

2. Техническая документация фирмы A.KRUSS Optronic GmbH, Германия.

Рекомендации к применению

Выполнение работ по оценке соответствия продукции и иных объектов обязательным требованиям в соответствии с законодательством Российской Федерации о техническом регулировании.