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      • 已发布 2024年5月8日
      • 最后修改 2024年5月8日
    • 1 分钟

    什么是折射仪?折射仪的工作原理、用途和使用方法

    我们的折射仪指南解释了它们是什么,它们的用途,它们的工作原理,主要类型以及如何使用它们。

    由技术支持团队领导Jay Proctor(2021年11月)审查

    什么是折射仪?

    折射仪是专业的环境测试和测量设备,用于测量折射角 - 即光线穿过半透明物质(如水溶液)时改变方向的程度。折射测量是一种广泛使用的技术,因为这个角度可以用来准确评估多种液体中可溶物质的浓度。

    折射仪用途是什么?

    由于其分析能力,折射仪在几个行业中被广泛使用:

    • 在食品生产中,用于测量酱汁和腌料的盐度,以及果汁、苏打水、果酱和果酱的糖含量
    • 在农业中
    • 在酿造业中,用于评估发酵进程或啤酒和葡萄酒的糖和酒精含量
    • 在养蜂业中,以确保蜂蜜含有符合质量标准的适量营养和水分
    • 在化学生产和制造业中
    • 在工业中,用于制备乙二醇(防冻液)和混合水基切削液(与金属加工设备一起使用的冷却剂和润滑剂)
    • 在人类和兽医医学中,用于诊断尿液
    • 评估水族馆、鱼缸和海水的盐度
    • 在汽车工程中
    折射仪

    折射仪测量什么?

    折射仪测量光束通过透明物质(如液体)时弯曲的程度。这可用于识别液体并评估其纯度以及添加的任何物质的浓度。

    折射仪是如何工作的?

    折射仪

    折射仪在光线通过液体、透明物质或气体时检测折射或弯曲程度。这种弯曲是由光线从一种密度的物质(例如空气)进入另一种密度的物质(例如液体)引起的。

    大多数气体和液体都有一个定义的折射率(也称为折射率),这是一个指示光线通过其传播速度的数字。水的折射率为1.333,意味着光线通过水传播的速度是通过真空的1.333倍。折射率越高,光线传播速度越慢,液体的浓度越高。

    折射仪通过透镜和两个棱镜的组合工作 - 一个用于照明,一个用于测量。将少量待测液体滴入测量棱镜中,然后将折射仪对准光源。一旦样品与棱镜的温度相匹配,仪器将比较棱镜的折射率和液体的折射率,以测量正在发生的折射水平。然后可以使用这些数据来评估液体或溶液中特定物质的浓度。折射越大,您测试的物质水平越高 - 如盐、糖等。

    如何使用折射仪

    手持式折射仪用于测量液体中各种物质的含量,从酒精含量到冷却剂。然而,操作原理相对简单,并且变化不大。以下是如何使用手动折射仪的方法:

    1. 将待测试样品的温度与环境温度保持一致,以避免对测量造成干扰。一个简单的方法是将一些目标液体吸入移液管,然后将其放入水中(灯泡朝下)浸泡几分钟。或者,使用移液管搅拌水。一些折射仪型号包括自动温度校正功能。
    2. 校准您的设备。水的应用是一种有效的校准方法,只要它与您计划测量的液体温度相同即可。如果您在第一步使用了一碗水,请在校准时使用相同的水。
    3. 打开折射仪棱镜的盖子,并滴入两到三滴您想要测量的液体
    4. 关闭盖子
    5. 将折射仪移向明亮的光线方向,并通过注意颜色在刻度线上分离的位置来读取折射仪。如果溶液特别浓稠 - 即含有高水平的目标物质 - 分离点可能会显得模糊

    不同型号的折射仪提供适用于特定用途的专业指标。这些包括:

    • 白利糖度 - 液体溶液中的糖含量
    • 比重(SG)- 酿造过程中糖和酒精溶液的密度与水相比。就啤酒的酿造而言,这种溶液被称为“麦芽汁”,与葡萄酒相关时则称为“葡萄汁”

    折射仪类型

    与所有工具一样,折射仪有各种型号。让我们来看看主要的几种:

    手持式折射仪

    这种便捷且便携的设计是常用的折射仪模型之一。镜头和内部棱镜在内部网格(十字线的排列)上标出测量点(临界角)。观察者通过一个小放大镜来注意测量。

    数字折射仪

    数字折射仪的工作原理与手持式模型相同,但是基于软件,使用LED聚焦在通常的棱镜上的光。当应用样品液体时,通过的一些光将击中多个光敏二极管,形成测量线,这被称为阴影线。然后将此线与特定的折射率匹配,以通过LED屏幕显示。

    白利糖度折射仪

    白利糖度折射仪专注于这个特定的度量标准。白利糖度(°Bx)表示溶液中蔗糖的数量 - 一度等于100克溶液中的一克糖。白利糖度折射仪在酿造中被广泛使用,并经常提供具有平行SG(比重)读数的双刻度,以测量密度。

    便携式光学折射仪

    便携式光学折射仪通常用于测量多种乳液和溶液中分散油的存在,这些乳液和溶液需要精确混合以正常工作并避免腐蚀和有害气体的。例如,工业切割和磨削机中使用的冷却剂。

    台式折射仪

    这些是较大、较重的型号,旨在快速处理多个测量。它们通常在工厂的生产线附近、化学品存储区域和实验室中使用。

    瑞利折射仪

    以维多利亚时代物理学家瑞利勋爵命名,这些型号现在主要用于测量气体的折射率。这是仍在使用的非常早的折射仪设计之一。

    自动折射仪

    这些型号旨在完全自动地读取液体、凝胶和其他半透明物质,无需用户手动评估读数并将其转换为所需指标。它们比手动折射仪提供更快速和准确的测量,并且通常还提供更广泛的指标选择。

    自动折射仪用于食品加工中测量糖和酒精含量,在工业环境中验证溶剂纯度,以及用于医疗和兽医用途。

    双刻度折射仪

    双刻度折射仪在其刻度上提供两组平行的指标。一个经常见到的例子是酿造中使用的折射仪,其刻度上包括白利糖度和比重度。用户可以在进行读数时选择任一指标。

    折射仪

    什么是适合您的折射仪?

    要找到适合您的折射仪,首先要审查您的需求或项目。明确需要测量的确切物质以及需要满足质量标准的指标的准确度。然后,您需要进行一些研究,找到适合您需求的仪器。

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