Цифрлік қол рефрактометрлер: Құрылысы, қағидалары және қолданылуы

Цифрлік рефрактометр: сұйықтардың сындыру көрсеткішін өлшеуге арналған құрал. LED технологиясы, фотодиодтар & сынамықтарды анықтау принциптері.

Кіріспе

Цифрлық қол рефрактометр – материалдардың жарық сыну индексін өлшейтін құрал.

Жұмыс істеу принципі

Көбіне дәстүрлі қол рефрактометр сияқты, жалпы сыншыл бұрыш принципі бойынша жұмыс істейді. Айырмашылығы – LED шамнан шыққан жарық призманың төменгі жағына немесе призма элементіне шоғырланады. Сұйық сынама призманың өлшеу бетіне жағылғанда, жарықтың бір бөлігі ерітінді арқылы өтіп, жоғалады, ал қалған жарық фотодиодтардың тізбегіне шағылысып, көлеңке сызығын жасайды. Жарық сыну көрсеткіші фотодиодтардағы көлеңке сызығының орнымен тікелей байланысты. Аспап көлеңке сызығының орнын автоматты түрде анықтағаннан кейін, ішкі бағдарламалық құрал оны жарық сыну көрсеткішімен немесе жарық сыну көрсеткішіне байланысты басқа өлшем бірлігімен сәйкестендіріп, сандық мәнді ЖКТ немесе ЖЭД экранында көрсетеді. Фотодиодтар тізбегіндегі элементтердің саны неғұрлым көп болса, өлшеулер соғұрлым дәл болады және эмульсиялар мен басқа да оқуға қиын сұйықтықтардың бұлыңғыр көлеңке сызықтарын анықтау оңайырақ болады. Цифрлық қол рефрактометрлері әдетте дәстүрлі қол рефрактометрлерінен дәл, бірақ көптеген үстел рефрактометрлерінен дәл емес. Сондай-ақ, сынаманы призмаға жұқа жағу қажет болмайтындықтан, оқу үшін сәл көбірек сынама қажет болуы мүмкін. Нәтиже әртүрлі өлшем бірліктерінде көрсетілуі мүмкін: Брикс, қату нүктесі, қайнау нүктесі, концентрация және т.б. Көбінесе барлық цифрлық рефрактометрлерде автоматты температураны түзету функциясы (кемінде Брикс үшін) болады. Көптеген модельдерде призманың айналасында металл сынама ұясы бар, бұл жабысқақ сынамаларды тазалауды жеңілдетеді, ал кейбір құрылғылар сыртқы жарықтың оқуға кедергі келтіруін болдырмау үшін бағдарламалық құралды ұсынады (сонымен қатар призма аймағын көлеңкелеуге болады). Кейбір құрылғылар бірнеше шкаламен немесе белгілі түрлендіру туралы ақпаратты пайдаланып, арнайы шкаланы енгізу мүмкіндігімен жабдықталған. Кейбір цифрлық қол рефрактометрлері IP65 (IP коды) стандартына сәйкес су өткізбейтін, сондықтан оларды ағын судың астында жууға болады.

Most operate on the same general critical angle principle as a traditional handheld refractometer. The difference is that light from an LED light source is focused on the underside or a prism element. When a liquid sample is applied to the measuring surface of the prism, some of the light is transmitted through the solution and lost, while the remaining light is reflected onto a linear array of photodiodes creating a shadow line. The refractive index is directly related to the position of the shadow line on the photodiodes. Once the position of the shadow line has been automatically determined by the instrument, the internal software will correlate the position to refractive index, or to another unit of measure related to refractive index, and display a digital readout on an LCD or LED scale. The more elements there are in the photodiode array, the more precise the readings will be, and the easier it will be to obtain readings for emulsions and other difficult to read fluids that form fuzzy shadow lines. Digital handheld refractometers are generally more precise than traditional handheld refractometers, but less precise than most benchtop refractometers. They also may require a slightly larger amount of sample to read from since the sample is not spread thinly against the prism. The result may be displayed in one of various units of measuremeant: Brix, freezing point, boiling point, concentration, etc. Nearly all digital refractometers feature Automatic Temperature Compensation (for Brix at least)

Most have a metal sample well around the prism, which makes it easier to clean sticky samples, and some instruments offer software to prevent extreme ambient light from interfering with readings (you can also shade the prism area to prevent this as well). Some instruments are available with multiple scales, or the ability to input a special scale using known conversion information. There are some digital handheld refractometers that are IP65 (IP Code) water resistant, and thus washable under a running faucet.