Zarządzanie procesem produkcyjnym, zarządzanie produkcją
Narzedziownie.pl - portal dla firm produkujących formy wtryskowe, tłoczniki, wykrojniki i inne narzędzia

Drukuj | Prześlij link znajomemu | Wyszukaj w serwisie

Refraktometry do badania chłodziw.

Utrzymanie dobrego stanu chłodziwa jest jedną z podstawowych czynności eksploatacyjnych przy użytkowaniu obrabiarek. Stężenie emulsji powinno być zachowane w optymalnym, zalecanym przez producenta zakresie. Zbyt niskie może doprowadzić do biologicznej degradacji chłodziwa oraz korozji detali i narzędzi, natomiast zbyt wysokie grozi tworzeniem gęstych osadów i w konsekwencji niekorzystnymi zmianami właściwości fizycznych oraz większym zużyciem koncentratu. Tak więc nieodzowne staje się codzienne kontrolowanie podstawowych parametrów fizykochemicznych. Obok pH, parametrem takim jest współczynnik załamania światła, zaś urządzeniem, które realizuje ten pomiar jest refraktometr.

Skale refraktometryczne

Podstawową, najbardziej "fizykalną" skalą jest skala oparta o wartość współczynnika refrakcji nD (oznaczanego tez jako IR). Zakres wartości odpowiadających emulsjom chłodniczym jest relatywnie niski i leży w przedziale 1.333 do 1.340 nD. Jednak oprócz bardzo specyficznych zastosowań, skala nD nie zdobyła dużej popularności. Zdecydowanie częściej można spotkać refraktometry ze skalą cukrową Brix'a. Nazwa "cukrowa" nie przesądza o ich zastosowaniu - po prostu w skali Brix'a "0" odnosi się do współczynnika załamania czystej wody, zaś "100" do współczynnika załamania roztworu nasyconego sacharozy w temp. 20°C. Zakres wartości typowych dla emulsji chłodniczych w skali Brix'a leży w przedziale od 0 do 8% Brix.

Refraktometry lunetkowe

Instrumenty tego typu działają na zasadzie światła przechodzącego. Pomiar polega na naniesieniu na pryzmat refraktometru kilku kropel emulsji, przykryciu płytką oświetleniową (jej zadaniem jest utworzenie cienkiego filmu na pryzmacie) i skierowaniu w stronę źródła światła. Następnie należy odszukać w wizjerze linię podziału pomiędzy jasnym i ciemnym polem, po czym odnieść tę linię do znajdującej się obok skali. Im lepsza optyka urządzenia, tym bardziej kontrastowe są pola, wyraźniejsza linia podziału i jaśniejsza skala odczytowa. Ostrość obrazu można dostosować indywidualnie (nawet średniej klasy refraktometry mają regulację dioptrii). Przy pomiarze należy zwracać uwagę na zanieczyszczenia mechaniczne mogące uszkodzić pryzmat. Taka usterka, podobnie jak wilgoć w optyce, może szybko zakończyć życie urządzenia.

Ponieważ współczynnik refrakcji zależy od temperatury próbki, o ile to możliwe, należy stosować refraktometry z układem ATC (układem automatycznej kompensacji temparatury) lub korygować wartość mierzoną stosując odpowiednie tablice korekcyjne. W praktyce, z uwagi na cenę takich refraktometrów, mało kto decyduje się na ich zakup, zawsze jednak należy mieć swiadomość potencjalnych błędów.


Refraktometr lunetkowy N-8A ...


... i jego skala pomiarowa

Godnym polecenia producentem refraktometrów jest japońska firma ATAGO, funkcjonująca na rynku już przeszło 65 lat.

Z grupy refraktometrów lunetkowych interesujące dla nas są modele N-8a, N-10E, N-20E ze skalami odpowiednio od 0 do 8%, 10% i 20% Brix. Z uwagi na wysoką jakość optyki i solidną konstrukcję, nadają się doskonale do wykorzystywania na halach produkcyjnych.

Okresowo refraktometry lunetkowe należy sprawdzać i jeżeli to konieczne, kalibrować. Dla refraktometrów ze skalą Brix'a zaczynającą się od 0% procedura jest prosta: dokonujemy pomiaru stosując wodę destylowaną. Jeśli linia podziału nie ustawi się na "0", konieczna jest korekta ustawienia skali (w zależności od modelu można ją wykonać samodzielnie lub w specjalistycznym serwisie).

Cyfrowa alternatywa

Od kilku lat ATAGO promuje nową klasę urządzeń: kieszonkowe refraktometry cyfrowe. Łączą one małe gabaryty typowe dla refraktometrów lunetkowych z wygodą użytkowania typową dla urządzeń elektronicznych. Przykładem jest typoszereg refraktometrów PAL. Są to urządzenia wielkością nieodbiegające od telefonu komórkowego, zasilane dwoma bateriami AAA starczającymi na ok. 11,000 pomiarów. Refraktometry PAL są wodoodporne - można je myć pod bieżącą wodą. Jest to nieocenione w codziennym użytkowaniu.

Pomiar polega na naniesieniu kilku kropel próbki i wciśnięciu klawisza START. Po 3 sekundach wynik pojawia się na wyświetlaczu LCD. Podobnie wygląda kalibracja, przy czym używamy wody destylowanej lub czystej wody wodociągowej. Oczywiście automatyczna kompensacja temperatury w zakresie 10 do 40°C oraz klasa szczelności IP65 jest w wypadku refraktometrów PAL standardem.


Refraktometr kieszonkowy PAL jest wielkości telefonu komórkowego, dodatkowo w pełni automatyczny i wodoszczelny.

W odróżnieniu od lunetkowych, refraktometry cyfrowe PAL wykorzystują światło odbite wewnętrznie, generowane przez własne źródło, są więc niezależne od jakości oświetlenia zewnętrznego. Oko ludzkie zostało tu zastąpione układem CCD, który w sposób automatyczny odszukuje linię podziału pola jasnego i ciemnego. Dalej następuje już cyfrowa obróbka sygnału. Paradoksalnie, w przypadku refraktometrów cyfrowych zbyt silne oświetlenie zewnętrze może zakłócać pomiar, dlatego refraktometry PAL posiadają funkcję ELI (External Light Interference) ostrzegającą o niebezpieczeństwie zniekształcenia pomiaru przez padające z zewnątrz światło. Wystarczy wtedy osłonić pryzmat ręką i powtórzyć pomiar.

Cyfrowe przetwarzanie wyniku w refraktometrach PAL pozwala niejako "przy okazji" na automatyczną kompensację temperatury. Nie jest też problemem tworzenie skal dedykowanych dla zastosowań specjalnych. Agato posiada przeszło 80 wersji refraktometrów cyfrowych PAL, w tym, najbardziej nas interesujący, model PAL-102S, dedykowany do określania stężenia emulsji chłodniczych. Posiada on skalę bezpośrednio pokazującą procentowe stężenie emulsji jako roztworu wodnego, w zakresie od 0 do 70%, z dokładnością +/- 0.2% i rozdzielczością 0.1%.

Parametr dokładności jest tu nową jakością. W przypadku refraktometrów lunetkowych pomiar obarczony był zawsze błędem interpretacyjnym (z uwagi na fizjologię wzroku każdy może odczytać wynik w okularze nieco inaczej). Refraktometry cyfrowe cechują się obiektywizmem i powtarzalnością pomiaru.

Na pograniczu laboratorium

Dla bardziej wymagających odpowiedniejszy będzie model PR-32A. Mimo nieco większych gabarytów nadal doskonale spełnia rolę urządzenia przenośnego, choć trzeba przyznać, że w odróżnieniu od PAL-a noszenie go w kieszeni może być uciążliwe. Oferuje jednak dwukrotnie większą dokładność (+/- 0.1 % przy zakresie 0 do 32% Brix), możliwość wyświetlania temperatury pomiaru, oraz funkcję wprowadzania własnych współczynników przeliczeniowych, czyli w praktyce umożliwia tworzenie własnych skal pomiarowych. Podobnie jak PAL, posiada automatyczną kompensacje temperatury oraz wysoką klasę szczelności (IP 64).


Refraktometr PR-32A

Sztuka wyboru

Jak widać, w chwili obecnej na rynku można znaleźć dość bogatą ofertę refraktometrów przenośnych: od prostych lunetowych w obudowach z tworzyw sztucznych, poprzez dobrej jakości refraktometry z nowoczesną optyką, aż po zaawansowane urządzenia cyfrowe. Dokonując wyboru należy zawsze mieć na uwadze, że przedział cenowy odzwierciedla ich jakość, a co za tym idzie jakość naszych decyzji w procesie produkcyjnym. Biorąc pod uwagę, że zakup dobrego refraktometru jest praktycznie wydatkiem jednorazowym, warto przyjrzeć się uważniej tym urządzeniom tak, by nasza decyzja jak najlepiej odzwierciedlała stawiane przed nimi zadania.

Conbest Sp. z o.o.
Centrum Serwisowe Agato CO LTD
www.conbest.pl
www.refraktometry.conbest.sq.pl


Liczba wyświetleń tego artykułu: 16187

Artykuł pochodzi ze strony: www.Narzedziownie.pl
© 2005 - Galactica Sp.j.