Цифровые ручные рефрактометры: принцип работы и характеристики

Введение

Цифровой ручной рефрактометр — это прибор для измерения показателя преломления материалов.

Принцип действия

Большинство из них работают по тому же принципу критического угла, что и традиционный портативный рефрактометр. Разница заключается в том, что свет от светодиодного источника света фокусируется на нижней стороне или элементе призмы. Когда жидкий образец наносится на измерительную поверхность призмы, часть света проходит сквозь раствор и теряется, а оставшийся свет отражается на линейный массив фотодиодов, создавая теневую линию. Показатель преломления напрямую связан с положением теневой линии на фотодиодах. Как только прибор автоматически определяет положение теневой линии, встроенное программное обеспечение сопоставляет это положение с показателем преломления или другой единицей измерения, связанной с показателем преломления, и отображает цифровое показание на ЖК- или светодиодном дисплее. Чем больше элементов в фотодиодном массиве, тем точнее будут показания и тем легче будет получать показания для эмульсий и других трудночитаемых жидкостей, формирующих размытые теневые линии. Цифровые портативные рефрактометры, как правило, более точны, чем традиционные портативные рефрактометры, но менее точны, чем большинство настольных рефрактометров. Им также может потребоваться немного больший объем образца для считывания, поскольку образец не распределяется тонким слоем по призме. Результат может быть отображен в различных единицах измерения: Брикс, температура замерзания, температура кипения, концентрация и т. д. Почти все цифровые рефрактометры оснащены автоматической температурной компенсацией (по крайней мере, для Брикс). Большинство из них имеют металлическую ячейку для образца вокруг призмы, что облегчает очистку липких образцов, а некоторые приборы предлагают программное обеспечение для предотвращения влияния экстремального окружающего света на показания (вы также можете затенить область призмы для предотвращения этого). Некоторые приборы доступны с несколькими шкалами или возможностью ввода специальной шкалы с использованием известных данных о преобразовании. Существуют цифровые портативные рефрактометры с водонепроницаемостью по стандарту IP65 (IP Code), которые можно мыть под проточной водой.

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.