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上海仪电物理光学仪器有限公司

(原上海精密科学仪器有限公司物理光学仪器厂

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折光仪的原理与用途

创建时间:2012-08-01 17:42

折光仪是一种利用折光的原理简便快速测定溶液的折射率(nD)、糖度(Brix)及浓度的光学仪器。

折射率:又名相对折射率,是刻度手持式折射仪:也称糖镜、手持式糖度计。小巧,便于携带,目视读数。

手持数字式折射仪:小巧,便于携带,数显读数。

阿贝折光仪:精度高,操作简便,测量快速,不消耗化学试剂,无化学污染

在线折光仪:可进行生产线在线实时监测样品折射率、Brix、各种自定义浓度、温度,确保生产安全。

三、折光仪的应用

1. 食品饮料行业:测量原料或半成品及成品的Brix或浓度或盐度等,或生产过程中的浓度在线检测。检测样品如可乐、果汁、茶饮料等各类含糖饮料 、果酱、蜂蜜、糖类、糖浆等各类含糖食品、调味品、调味酱或汤羹类 、豆奶,植物蛋白等 。也适用于蔬菜水果从种植至销售的过程中,它可适用于测定准确的收采时期,作甜度分级分类,可应用于工业与农业生产、科研、政府检验、终端连锁店、大型综合超市、个人饮食健康管理等

2. 香精香料行业:测量折射率用于定性检验与判断纯度

3. 纺织印刷行业:淀粉测定、定形剂测定、有机溶剂浓度监测(DMF,DMSO等)、浆料的浓度测定

4. 化工行业:各类有机物及无机物浓度测定与监测、清洗液浓度

5. 汽车交通行业:电池液、冷冻液、融雪剂浓度测定,如汽车保养的冷冻液浓度与冷冻温度测定

6. 金属加工处理:清洗液浓度、切削油浓度,电子工业行业的清洗液浓度监测。

7. 医疗和临床检验:医药原料折射率浓度测定、血红蛋白折射仪,尿比重折射仪,尿糖度,清洁消毒剂双氧水浓度测定。个人健康管理,如糖尿病人饮食糖度监测,日常生活盐度监测,肾脏病人尿比重监测等。

四、折光仪的原理

生活现象举例:

当一根管子放入装有水的玻璃杯中时,会看到管子发生弯曲。如果将一根管子放入装有糖水溶液的玻璃杯时,会发现这根管子弯曲度更大(如图所示)。这就是光的折射的原理。折光仪(折 射计)即是将光的折射原理应用于实际的一种光学测量仪器,即当某种物质的密度(浓度)增加时(例如糖溶解于水中),其折射率的增大即管子的弯曲程度)与之成正比。

折射率的测量通常采用两类检测系统:透射系统或反射系统。

刻度型手持式折射计和阿贝折光仪通常采用透射系统,数字式折射计则采用反射系统。

透射系统

刻度型手持式折光仪的检测系统(透射系统)概述如下:

(1)棱镜与样品的分界面的折射现象如下图所示,棱镜的折射率远大于样品。

(2)如果样品很稀,棱镜与样品的折射相差很大因而折射角也大(见线a)。

(3)如果样品较稠,棱镜与样品的折射相差较小因而折射角也小(见线b)。

反射系统

数字型折光仪的检测系统(反射系统)如下所述:

如下图所示,如果光线A由棱镜的左下部小角度入射,将不会被分界面

反射,而会穿过样品。光线B则会被分界面反射至右部,几乎沿着棱镜界面射出。光线C,则由于入射角太大而不能穿过样品,被棱镜完全反射至右下部。

如上所述,图中所示的虚线B即为明暗区域的分界线。由于分界线的反射角与反射率成正比,因此明暗区域分界线的位置即成为一个标度可转换为折射率数据。

三、折射率与Brix

折射计测量的是溶液的折射率。Brix标度实际上表示是蔗糖水溶液的浓度。而在大多数溶液中除蔗糖外,可能还包括盐、矿物质和蛋白质等,Brix值表示溶液中总的可溶性固形物的含量。对于特定的样品,如切削油或其它工业产品,可通过建立Brix值与样品实际浓度的转换关系进行测量。

台式数显折光仪:精度高,操作简便,测量快速



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