رفرکتومتر + معرفی عوامل موثر بر محاسبه ضریب شکست نور

رفرکتومتر چیست؟

رفرکتومتر یا شکست سنج ابزاری است که با اندازه گیری ضریب شکست مواد مختلف مانند گاز، مایع یا جامد شفاف مانند شیشه، درجه خلوص این مواد را تعیین کند. آنها با عبور نور از نمونه و اندازه گیری شکست نور (مقداری که نور خم می شود) به این امر دست می یابند.

عوامل موثر بر ضریب شکست

طول موج نور

ضریب شکست به طول موج نور بستگی دارد، بنابراین، باید از یک طول موج مرجع استفاده شود. برای رسیدن به طول موج مشخص از فیلترینگ نور یا استفاده از یک LED با باند باریک ارائه می شود.

دمای جسم مدنظر

دمای نمونه نیز بر ضریب شکست آن تأثیر می گذارد؛ بنابراین باید در محدوده های مشخص شده باشد تا دقت اعلام شده برای یک شکست سنج به دست آید. دقیق ترین رفرکتومتر از کنترل حلقه بسته دمای نمونه استفاده می کردند.

کاربرد رفرکتومتر در حوزه های مختلف

در آزمایشگاه‌های تشخیص طبی برای اندازه‌گیری پروتئین موجود در خون از رفرکتورمتر استفاده می شود.در آزمایشگاه‌های سم‌شناسی، جهت سنجش وزن مخصوص ادرار از رفرکتومترها استفاده می‌شود.

از این تجهیز در آزمایشگاه‌های گوهرشناسی جهت تعیین خلوص سنگ قیمتی استفاده می گردد. سنگ‌های قیمتی نوعی کانی‌ شفاف هستند که با استفاده از روش‌های نوری قابل بررسی می‌باشند.

از آنجایی که ضریب شکست یک ماده به ترکیب شیمیایی آن ماده وابسته است و از خصوصیات ثابت سنگ های قیمتی به شمار می رود، مورد بررسی قرار می گیرد. 

در فروشگاه‌های آکواریوم، برای اندازه گیری شوری آب از این تجهیز استفاده می‌شود.از رفرکتومترها در صنعت خودروسازی برای اندازه گیری غلظت مایع خنک کننده مبتنی بر اتیلن و پروپیلن گلیکول استفاده می شود.

لینک پیشنهادی : انواع مولتی متر

طرز کار رفرکتومتر

وقتی نور وارد مایع می شود جهت آن تغییر می کند؛ به تغییر جهت نور شکست نور می‌گویند. شکست سنج ها درجه تغییر جهت نور را اندازه می گیرند که به آن زاویه شکست میگویند.رفرکتومتر زوایای شکست را اندازه گیری میکند و آنها را با مقادیر ضریب شکست از پیش تعیین شده تطبیق می دهد. درنتیجه به کمک زاویه شکست، می توان غلظت محلول ها را تعیین کرد.

به عنوان مثال، ضریب شکست محلول ها بسته به غلظت آنها در آب، متفاوت است. منشور در شکست سنج، ضریب شکست بیشتری نسبت به محلول دارد. پس از عبور نور از منشور، نور شکسته شده بر روی صفحه مدرج می افتد و زاویه شکست اندازه گیری می شود. ضریب شکست منشور بسیار بیشتر از محلول با غلظت کم بوده و طبق تصویر با نقطه A مشخص شده است.بالعکس ضریب شکست محلول با غلظت بالا از منشور بیشتر بوده و در تصویر با نقطه B مشخص شده است.

انواع رفرکتومتر

رفرکتومترهای دستی

رفرکتومترهای دیجیتالی

رفرکتومترهای آزمایشگاهی 

رفرکتومترهای درون خطی 

رفرکتومتر های دستی

رفرکتومترهای دستی یا آنالوگ به باتری و منبع تغذیه نیازی ندارند. برای تعیین غلظت محلول کافی است چند قطره از محلول را روی منشور ریخته و درپوش آن را ببندیم.

سپس رفرکتومتر را در راستای عمود بر منبع نور (مانند خورشید) نگه داشته و از چشمی درون رفرکتومتر را نگاه کنیم. به دلیل اختلاف ضریب شکست هوا و مایع، نور در منشور شکسته شده و دارای زاویه شکست می شود.

در بخشی که قسمت‌های تیره و روشن نور شکسته شده به هم رسیده‌اند، زاویه شکست و در نتیجه ضریب شکست محلول مشخص می گردد.

رفرکتومترهای دیجیتالی

اساس کار رفرکتومتر دیجیتال همانند مدل دستی بوده با این تفاوت که به جای استفاده از نور طبیعی مانند نور خورشید، از یک منبع نور مصنوعی مانند نور LED که داخل دستگاه تعبیه شده است، استفاده می گردد.

سپس نتایج اندازه گیری شده توسط ADC میکرو به دیجیتال تبدیل شده و بر روی نمایشگر دستگاه نشان داده می شود. دقت این دستگاه به دلیل بررسی دقیق تر طول موج، بسیار بیشتر از مدل دستی می باشد.  

رفرکتومترهای آزمایشگاهی 

رفرکتومترهای آزمایشگاهی ابزارهای رومیزی هستند که برای اندازه‌گیری دقیق‌تر نمونه های آزمایشگاهی طراحی شده‌اند. این تجهیزات علاوه بر اندازه گیری پروتئین موجود در خون، سنجش وزن مخصوص ادرار و ...، دمای نمونه را نیز اندازه گیری می‌کنند.در این تجهیز برای حذف خطای ناشی از زوایای دید مختلف، از آرایش نوری استفاده می شود. 

رفرکتومترهای اینلاین (درون خطی)

رفرکتومترهای اینلاین دستگاهی اپتوالکترونیکی برای اندازه‌گیری غلظت محلول‌ها برحسب بریکس (واحدی برای بیان غلظت مواد جامد محلول در آب یا سایر محلول ها) بر روی خط تولید می‌باشد.

سنجش غلظت محلول‌ها حین انجام فرآیند در صنایع مختلف مانند صنایع غذایی، نفت و پتروشیمی بسیار اهمیت دارد؛ درصورت تغییر در غلظت محلول ها، کنترلر سیستم، فرمان کنترلی مناسب جهت کنترل اتومات غلظت محلول ها صادر میکند.

این دستگاه علاوه بر نمایش میزان غلظت اندازه‌گیری شده برروی نمایشگر، یک خروجی آنالوگ 4-20mA برای دستگاه کنترلی مانند PLC ارسال می کند.  رفرکتومترهای اینلاین اغلب در خطوط لوله تاسیسات تولید به منظور کنترل غلظت سیال داخل لوله، نصب می‌شوند. 

معرفی برند پریسماتک

شرکت دانش بنیان کنترل سیستم خاورمیانه با نام تجاری پریسماتک اولین تولید کننده رفرکتومتر آزمایشگاهی (رومیزی)، پرتابل، اینلاین و کلینیکال پریسماتک در ایران است. این شرکت ارائه دهنده خدمات تخصصی ، تعمیرات و سرویس انواع فلومتر های خارجی و قدیمی می باشد. جهت گرفتن مشاوره و خرید انواع رفرکتومتر های ایرانی پریسماتک با مشاوران ما در بخش ابزار دقیق سایت کالا صنعتی تماس حاصل فرمایید.

سایت نویسنده مطلب

 

برچسب ها : غیر مستقیم,صنعت,پزشکی