Рефрактометр или ареометр что точнее
Перейти к содержимому

Рефрактометр или ареометр что точнее

  • автор:

Ареометр

В этой статье объясняется, что такое ареометр, для чего он нужен и как его использовать. Вы найдете все характеристики ареометров и отличия от других средств измерений.

Что такое ареометр?

Ареометр — измерительный прибор, используемый для измерения относительной плотности жидкостей без необходимости выполнения каких-либо вычислений.

Обычно ареометр представляет собой полую герметичную стеклянную трубку с более широким дном. Широкая часть содержит жидкость, отличную от воды, а более узкая часть имеет градуировку, указывающую относительную плотность жидкости.

Ареометры можно разделить на два типа: ареометры для жидкости с плотностью большей, чем у воды, и ареометры для жидкости с плотностью ниже, чем у воды.

Для чего нужен ареометр?

Ареометр используется для определения относительной плотности (или удельной плотности) жидкости. Обычно для расчета относительной плотности вещества его плотность необходимо разделить на плотность воды. Однако ареометр позволяет узнать относительную плотность жидкости без проведения расчетов.

Ареометры также используются для наблюдения за процессом пивоварения, в частности, для определения концентрации сахара и алкоголя.

Аналогично, ареометр используется, помимо прочего, для определения степени чистоты коровьего молока.

Как пользоваться ареометром

Для использования ареометра необходимо выполнить следующие действия:

  1. Для жидкости, относительную плотность которой вы хотите узнать, поместите в пробирку.
  2. Вставьте ареометр в пробирку, погрузите его и оставьте как можно ниже.
  3. Если при отпускании ареометра он ударяется о дно пробирки или широкая часть всплывает, это означает, что ареометр не пригоден. Вам необходимо использовать другой ареометр с другой шкалой.
  4. Если вставить соответствующий ареометр в пробирку с жидкостью, линия на ареометре, отмечающая границу жидкости, указывает на ее относительную плотность.

Ниже вы можете посмотреть видео, демонстрирующее, как с помощью ареометра определить относительную плотность жидкости.

Имейте в виду, что работа ареометра основана на принципе Архимеда: твердое тело, взвешенное в жидкости, толкается силой, равной весу жидкости, которая движется, когда это твердое тело погружено. Таким образом, чем ниже плотность жидкости, тем сильнее утонет ареометр.

Разница между ареометром и гигрометром

Ареометр и гигрометр — это два прибора, используемые в лаборатории для проведения измерений. Однако это два разных типа измерительных приборов, поскольку они не используются для измерения одного и того же.

Разница между ареометром и гигрометром в том, что они используются для измерения разных свойств. Ареометр измеряет относительную плотность жидкости, а гигрометр измеряет влажность воздуха или других газов.

Как видите, это два прибора, измеряющие совершенно разные величины. Однако, поскольку это два похожих термина, часто возникает путаница.

Рефрактометр: устройство, назначение, сферы применения

Рефрактометры – это приборы, позволяющие контролировать параметры различных веществ с помощью измерения величины преломления света. С точки зрения точности измерений, простоты и удобства эксплуатации оптимальными вариантами являются портативные ручные рефрактометры.

В различных отраслях промышленности при проведении каких-либо исследований, определении физико-химических параметров веществ или контроле качества готовой продукции необходимо знание показателя преломления света. Для этих целей существует специальный оптический прибор – рефрактометр.

Название этого прибора произошло от термина «рефракция» (лат. «refractus» – преломленный), веденного в научную сферу Ньютоном в начале 18 века.

Рефрактометр анализирует степень отклонения луча света от прямолинейного направления при переходе из одного вещества в другое. Соотношение угла вхождения луча и угла его преломления на границе раздела двух сред называется коэффициентом преломления.

Этот показатель возрастает пропорционально увеличению плотности субстанции. Относительный «вес» образца рефрактометр определяет в сравнении с дистиллированной водой (с ее помощью прибор предварительно откалибровывают).

Конструкция ручного рефрактометра

Основным оптическим компонентом рефрактометра, на который наносится исследуемое вещество, является главная призма. Она изготавливается из материала с высоким показателем преломления, поэтому луч света, проходящий через нее, отклоняется под большим углом. Через систему линз он проникает на шкалу, которая представляет собой градуированную окружность.

При разных углах преломления луч оказывается на шкале выше или ниже, оставляя одну из ее частей светлой, а другую темной. Коэффициент преломления определяется по положению границы раздела. Этот показатель напрямую зависит от состава анализируемого раствора и его плотности.

Некоторые модели рефрактометров учитывают также влияние температуры: внутри их корпуса расположена биметаллическая пластина, соединенная с другими компонентами. В разных термических условиях она сжимается или растягивается, плавно передвигая оптическую систему. Таким образом влияние температуры на коэффициент преломления компенсируется.

Устройство рефрактометра

Функция АТС (Automatic Temperature Compensation System) в рефрактометрах крайне желательна, так как в противном случае полученные значения придется пересчитывать в зависимости от температуры окружающей среды с помощью специальных таблиц.

Типы рефрактометров

Современные приборы для рефракции подразделяются на:

  • Промышленные
  • Лабораторные
  • Портативные (ручные, цифровые)

Промышленные и лабораторные рефрактометры имеют достаточно большие размеры, поэтому устанавливаются, как правило, стационарно. С их помощью проводят исследования различных веществ и контролируют технологические процессы на производствах. Такие приборы характеризуются высокой точностью и сложностью.

Портативные рефрактометры используются для оперативных измерений в лабораторных, производственных или полевых условиях.

Цифровые приборы оснащены жидкокристаллическими экранами, на которые выводятся результаты измерений. Как правило, они обладаю множеством дополнительных функций, в числе которых возможность измерять коэффициент преломления вместе с плотностью вещества, применение различных единиц измерения, учит температуры и пр.

Ручные рефрактометры – наиболее компактные и простые в эксплуатации устройства. Они не содержат электронных схем и элементов питания, могут использоваться как на производстве, так и в домашних условиях. Благодаря точности, удобству и приемлемой цене ручные приборы приобрели широкую популярность.

Калибровка и подготовка рефрактометра к использованию

Перед использованием рефрактометра его необходимо откалибровать. Некоторые модели требуют для этого специальную жидкость, однако основная масса может быть откалибрована с помощью дистиллированной воды.

Рассмотрим последний способ подробнее.

Если посмотреть в окуляр любого рефрактометра без калибровочной жидкости, его шкала будет окрашена только в синий цвет (рис. 1).

Для калибровки прибора на главную призму наносятся 2-3 капли дистиллированной воды (удобно делать это пипеткой). После закрытия защитного стекла вода должна равномерно распределиться по всей поверхности призмы – без пузырьков воздуха и сухих мест.

Калибровка рефрактометра

Через 30 секунд, достаточных для того, чтобы образец адаптировался к температуре окружающей среды, рефрактометр направляется в сторону естественного дневного освещения (флюоресцентное не допускается). В окуляре при этом отображается шкала с участками синего и белого цветов (рис. 2).

Основная задача калибровки состоит в том, чтобы достичь совпадения границ этих двух участков в отметке 0.0 (рис. 3) с помощью регуляции калибровочного винта.

После окончания настройки призма аккуратно протирается мягкой тканью.

Сферы применения рефрактометра

Рефрактометры широко применяются в различных отраслях промышленности для определения концентрации веществ в каких-либо средах.

Промышленный рефрактометр

Например, в химической сфере эти приборы используются для измерения содержания в растворах кислот, солей металлов, спиртов, гликолей, аминов, фунгицидов и пр. Ими же контролируют степень полимеризации синтетических смол и пластмасс.

На предприятиях, производящих текстиль, рефрактометры применяются для определения концентрации прядильных растворов, растворов капролактама, поликарбонатов.

В пищевой промышленности ими измеряют сахаристость и качество безалкогольных напитков, крепость и плотность алкогольной продукции, с их помощью анализируют состав соусов, сиропов, джемов, детского питания, молочных продуктов.

В газовой и нефтяной промышленности рефрактометры используются для определения концентрации водной смеси моноэтиленгликоля в природном газе, анализа состав масел, смазок и охлаждающих жидкостей.

На предприятиях, производящих канцелярские изделия, рефрактометрами измеряется концентрация крахмалов и других сухих веществ в клеящих составах.

В фармацевтике эти приборы применяются при изготовлении витамина С – для определения концентрации аскорбиновой и цетогулоновой кислот. Им же контролируется чистота синтезированных веществ, а также качество лекарственных препаратов.

Газовые интерференционные рефрактометры используются для анализа состава воздуха с целью обнаружения возможных утечек горючих газов.

Ручной рефрактометр является универсальным вспомогательным средством для простого и быстрого определения концентрации водосмешиваемых смазочно-охлаждающих жидкостей.

Кроме того, этот прибор позволяет выявить степень загрязненности эмульсий посторонними маслами, смазками и другими субстанциями. Таким образом предупреждаются возможные нарушения рабочего процесса.

На загрязненность СОЖ указывает размытая световая полоса на шкале рефрактометра.

С точки зрения технологических параметров наиболее удобным для большинства металлообрабатывающих предприятий являются рефрактометры для СОЖ со шкалой 0-20 % Brix. Они имеют компактный размер и могут легко использоваться даже в малых пространствах.

Рефрактометр СОЖ

Для качественного анализа СОЖ этим прибором достаточно 2-3 капель эмульсии. Простая калибровка призмы и окуляра обеспечивают точность и воспроизводимость измерений.

Благодаря автоматической компенсации температуры в диапазоне 10…30 °C корректировать полученные значения не потребуется.

Скрытый калибровочный винт препятствует непреднамеренной регулировке рефрактометра во время его использования. Двойное соединение на пластине дневного света гарантирует точность ее установки.

Правила пользования рефрактометром

Качество измерений зависит от правильной и аккуратной калибровки прибора. Разница температур окружающей среды и образца негативно влияют на точность показаний, поэтому перед их снятием необходимо подождать около 30 секунд, как это описано выше.

Температура воздуха при калибровке в идеале должна составлять около +20° C. Однако, если устройство оснащено системой ATC, любая температура будет компенсирована.

Рефрактометр нельзя опускать в воду, так как попадание большого количества жидкости внутрь прибора может привести к затуманиванию шкалы.

Не следует измерять жесткие, абразивные и коррозионно-активные вещества (химикаты и т.п.), так как они могут повредить покрытие призмы.

Очищать инструмент необходимо мягкой тканью после каждого использования. Загрязнения на призме могут привести к ошибкам при измерениях.

Как и любой другой оптический прибор, рефрактометр требует осторожного обращения и хранения – только в таком случае он будет исправно работать много лет.

Присоединяйтесь

Все материалы сайта https://atf.ru/ принадлежат
ООО «НОВЫЕ РЕШЕНИЯ» ИНН 5751054390

© 2004 – 2024 ООО «АТФ». Все авторские права защищены. ООО «АТФ» является зарегистрированной торговой маркой.

Рефрактометрия глаза: что такое, показатели

Рефрактометрия — это аналитический способ, в основе которого лежит явление светового преломления при переходе лучей из одной среды в другую, которое объясняется изменением скорости светового распределения в разной среде.

Сегодня этот метод анализа широко применяется во многих областях: часто используется рефрактометрия в в фармацевтическом и пищевом анализе, а также в изучении глаз.

Рефрактометрия в офтальмологии это один из объективных методов исследования преломляющей способности глаза — рефракции, которое проводится при помощи специализированного оборудования — глазного рефрактометра. Метод рефрактометрии используется для выявления таких глазных заболеваний, как:

  • близорукость (миопия);
  • дальнозоркость(гиперметропия);
  • астигматизм.

Данный метод исследования позволяет врачам максимально быстро получить точные данные о здоровье глаз пациента. Проведение процедуры возможно в любом возрасте: и у детей и у взрослых — в этом определенное преимущество метода.

Как происходит рефрактометрия

Оборудование и проведение процедуры

Как уже упоминалось, рефрактометрия проводится на специализированном офтальмологическом оборудовании — рефрактометрах, которые бывают нескольких типов:

Рефрактометр Хартингера

Состоит из следующих деталей:

  • осветительной системы;
  • оптической системы;
  • измерительной шкалы.

Сама процедура происходит следующим образом: в оптическую систему вводится тестовый символ, которым являются три вертикальные и две горизонтальные полосы. Световой луч от устройства направляется в обследуемый глаз пациента и проецирует на сетчатку картинку тестовых символов, относимые оптической системой глаз на фокальную плоскость рефрактометра. Исходным положением оптики устройства является измерительная шкала с нулевыми показателями, которые сопрягаются с дальними точками чистого зрения эмметропического глаза. Врач видит тестовый символ через окуляр прибора.

Как выглядит рефрактометр Хартингера

При нормальной рефракции глаза, две части полукартинки вертикальных и горизонтальных полос сливаются, а вот в случае с гиперметропией и миопией наоборот — расходятся. Горизонтальное смещение полос и по вертикальной оси свидетельствует об астигматизме.

Поворачивая прибор по горизонтали, офтальмолог минимизирует расхождение полос посредством установки аппарата в один из главных меридианов. Таким образом измеряется рефракция в конкретном меридиане. Врач, вращая специальное кольцо, расположенное около окуляра устройства, добивается слияния полос, а шкала рефрактометрического устройства обозначает разновидность и размеры рефракционных способностей глазного аппарата. Предел измерения у данного вида оборудования от -20,0 до +20,0 дптр., а вот точность — до 0,25 диоптрий.

Компьютерный тип

Наиболее часто сегодня используются автоматические компьютерные рефрактометры. Сущность их работы также основана на испускании микроскопических пучков инфракрасных лучей, которые пересекают зрачок и преломляющую среду, отображаются от глазного дна и идут в обратном направлении. Сенсор устройства зачитывает полученные сведения, а специальное приложение анализирует исходные и заново полученные данные, посредством которых рассчитывается клиническая рефракция глаз. Все полученные результаты мгновенно передаются на монитор и распечатываются.

Процедура измерения рефракции происходит следующим образом:

  • Пациент садится перед устройством.
  • Его подбородок фиксируется в специальном гнезде, а лоб прижимается к верхней панели.
  • Врач фиксирует голову обследуемого в необходимом положении так, чтобы во время исследования она была неподвижна.
  • Пациенту при этом разрешено моргать.
  • Обследование каждого глаза происходит отдельно.
  • Обследуемому необходимо сосредоточить взгляд на фиксационном изображении, резкость которого постепенно будет меняться.
  • Более современные устройства могут применять достаточно сложные картинки, которые могут вызвать интерес даже у самого маленького пациента, что является немаловажным для успеха процедуры, поскольку маленькие дети усидчивостью не отличаются.
  • Далее с помощью джойстика врач устанавливает рефрактометр на самой середине зрачка и начинает комплексные замеры в ручном или автоматическом режиме.
  • Всего процедура может длиться от одной до двух минут.

Как расшифровать результаты

В готовой распечатке содержится вся информация о состоянии рефракции наших глаз, об их здоровье. И естественно, результаты у любого пациента вызывают немалый интерес. Однако, далеко не каждый может свободно прочитать рефрактограмму. Как же происходит расшифровка показателей?

Готовая распечатка состоит из трех колонок:

  1. Первая называется SPH — «сфера». В ней содержатся сведения о виде рефракции, обнаруженной у обследуемого. Проще говоря, эта колонка говорит нам о том, имеется ли заболевание близорукостью, или же, наоборот, пациент страдает от дальнозоркости.
  2. Следующая колонка CYL — «цилиндр». В ней содержится информация о линзах, которые необходимы для коррекции зрения. Если в таковых, конечно, есть потребность.
  3. Последняя колонка AXIS — «ось». В ней содержатся данные о необходимости угла постановки линзы.
  4. Ну и, наконец, распечатка, в самом низу, содержит еще одно значение – PD, которое используется для обозначения междузрачкового расстояния.

Расшифровка показателей рефрактометрии: рецепт на очки

Показатели рефрактометрии меняются в течение всей жизни. Например, у новорожденного ребенка чаще всего обнаруживается дальнозоркость, но к 20 годамэта аномалия остается всего лишь у трети. Около 40% молодых людей имеют нормальную рефракцию, в то время как остальные страдают от миопии. А с возрастом рефракция ухудшается, что вызвано возрастными изменениями хрусталика, в это время у пациентов начинает развиваться пресбиопия. Поэтому крайне важно периодически проходить обследование, чтобы своевременно предотвратить развитие заболеваний глазного аппарата.

Подготовка

Для получения максимально точных результатов перед процедурой офтальмолог назначает курсовую атропинизацию, которую пациент проходит на протяжении трех дней. Заключается эта процедура в ежедневном закапывании раствора атропина два раза: утром и вечером. Концентрация препарата устанавливается в соответствии с возрастной группой обследуемого, но может быть изменена вследствие индивидуальных факторов.

  • детям в возрасте до одного года назначается препарат концентрацией в 0,1%;
  • в возрастной группе до трех лет концентрация препарата должна быть 0,5%;
  • детям после трех лет и взрослым назначается однопроцентный раствор атропина.

Строго запрещается начинать использовать капли самостоятельно, поскольку это может привести не только к ложным показателям, но и ухудшить здоровье глаз. Еще одним важным фактором успешности процедуры является отказ от алкоголя за несколько дней до проведения рефрактометрии.

В случае появления аллергической реакции на атропин необходимо срочно уведомить лечащего офтальмолога и прекратить закапывание препарата.

Показания и противопоказания

Эта процедура показана в следюущих случаях:

  • ухудшение зрения;
  • диагностика перед проведением операции;
  • проверка после операции для оценки результативности проведенного вмешательства.

Но, как и у любой процедуры, у этого метода имеется ряд противопоказаний:

  • запрещается проведение обследования у лиц с серьезными психическими нарушениями;
  • состояние алкогольного и наркотического опьянения;
  • бельмо, катаракта и помутнения стекловидного тела.

Осложнения процедура не вызывает.

Похожие записи:

  1. Офтальмоскопия
  2. Блефаропластика
  3. Биомикроскопия
  4. Витрэктомия: вся информация

Рефрактометр: схема, принцип работы, инструкция по использованию

Рефрактометр: схема, принцип работы, инструкция по использованию

Рефрактометр — устройство, которое измеряет плотность жидкости за счет эффекта преломления света в среде. На основании полученных данных в зависимости от типа рефрактометра выводят либо крепость измеряемой жидкости, либо ее сахаристость.

Есть несколько видов рефрактометров: промышленные, лабораторные, портативные. В самогоноварении чаще всего используется последний вид. Именно про них сегодня и поговорим.

Устройство и принцип работы прибора

Общую схему прибора вы можете увидеть на рисунке 1. Самая важная деталь — главная призма — прозрачное стекло с высоким коэффициентом преломления. Именно на нее наносится жидкость, сквозь которую, преломляясь, проходит свет. Далее через систему линз он попадает на проградуированную шкалу, разделяя ее на темную и светлую часть. Их граница — значение, которое мы ищем.

Схема рефрактометра

Рисунок 1. Схема портативного рефрактометра.

О видах рефрактометров и их особенностях

В самогоноварении чаще всего применяется 2 вида рефрактометров:

Виды рефрактометров

Рисунок 2. Рефрактометр на 40% BRIX (слева) и 80% (справа).

Первый (40% BRIX*) измеряет плотность сахаросодержащих жидкостей, второй (80°) — плотность спиртосодержащих жидкостей.

*Градус Brix (Брикс) (символ °Bx) — мера массового отношения растворённой в воде сахарозы к жидкости. Единицей Brix определяют сахаристость сусла.

И если со вторым обычно все более-менее понятно, то с моделью на 40% BRIX у многих возникают вопросы. Обычно — как правильно снимать показания, так как он имеет сразу 2 шкалы (рисунок 2). Одна обозначена как BRIX (т. е. сахаристость), а другая — как алкоголь. Шкала по сахару имеет значение от 0 до 40, а по алкоголю — от 0 до 25.

Как же снимать показания? Ведь измеряемые единицы несоотносимы, и если по шкале BRIX прибор, например, показывает 35 единиц, это не значит, что крепость — 22°. При этом на шкале они на одном уровне.

Ответ прост: маленький рефрактометр (40% BRIX) предназначен только для измерения количества сахара в жидкости. Вторая шкала с градусами алкоголя дает лишь ориентировочные показания крепости напитка, который выбродит из измеряемой сахарной жидкости.

Большой рефрактометр (80°) предназначен для измерения только спиртосодержашей жидкости, маленький (40% BRIX) — только для сахаросодержащей. Приборы не взаимозаменяемы, как думают многие. Они работают с разными видами жидкостей.

Более подробный комментарий по этому вопросу смотрите в видеоролике от нашего эксперта Кислицына Владислава.

Как правильно использовать рефрактометр

Первым делом прибор нужно откалибровать. Наносим дистиллированную воду на главную призму, закрываем защитным стеклом. Направляем прибор на естественный источник света и смотрим в окуляр. С помощью регулировочного винта делаем так, чтобы граница между темной и светлой областью совпадали с нолем на шкале. Если нужно, настраиваем резкость изображения путем поворота окуляра.

Прибор готов к работе. По окончании калибровки протираем стекло прибора сухой мягкой тряпочкой (есть в комплекте).

Сам процесс измерения почти не отличается от калибровки. Наносим измеряемую жидкость на стекло (2-3 капли), закрываем защитным стеклом, чтобы жидкость равномерно растеклась по всей поверхности, смотрим в окуляр и снимаем показания. Их также определяем по границе между темной и светлой областью.

И еще несколько важных правил, которые нужно соблюдать при использовании рефрактометра:

  1. Температура окружающей среды и измеряемой жидкости должны быть приближены к 20°С. Любые отклонения могут негативно сказаться на точности прибора. Либо пользуйтесь калькулятором корректировки показателей ареометра.
  2. В идеале рефрактометр нужно калибровать перед каждым измерением.
  3. После нанесения жидкости на стекло рекомендуется подождать 30 секунд и только после снимать показания.
  4. Рефрактометр не следует целиком опускать в воду: внутрь может попасть вода и затуманить шкалу.
  5. Протирать стекло нужно только мягкой чистой тканью, которая не сможет поцарапать поверхность стекла.

Итог

Рефрактометр позволяет быстро и точно проводить необходимые измерения. Для большей надежности измерения рекомендуется проводить несколькими приборами. Например, моделями АСП-3 и рефрактометром. Это позволит минимизировать риск погрешности при измерениях.

Рефрактометры, ареометры АСП 3 и другие полезные для самогоноварения аксессуары по низким ценам — в интернет-магазине Русская Дымка. Доставка в любой населенный пункт России.

Материал не является рекламой алкогольной продукции.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *