Назначение
Рефрактометры Аббе, модели NAR-1T SOLID, NAR-1T LIQUID, NAR-2T, NAR-3T, NAR-4T, DR-A1 (далее рефрактометры) предназначены для измерения показателя преломления неагрессивных жидкостей и твёрдых образцов, таких как оптические стекла, полимерные пленки, пластик, а также для измерения массовой доли растворимых сухих веществ (сахарозы) в водных растворах по международной сахарной шкале % Brix.
Описание
Принцип действия рефрактометров основан на измерении угла полного внутреннего отражения при прохождении света через границу раздела двух прозрачных сред с разными показателями преломления, одна из которых измеряемое жидкое или твердое вещество, а другая измерительная призма.
Измеряемая жидкость или твердое вещество помещаются на поверхность измерительной призмы и плотно прижимаются осветительной призмой. Температура измерительной призмы контролируется внешним цифровым термометром, выполняющим роль аналого-цифрового преобразователя. В процессе измерений анализируемое вещество освещается источником света через осветительную призму. При этом образуется граница света и тени соответствующая предельному углу преломления системы двух сред: измерительная призма с высоким показателем преломления и измеряемое вещество с меньшим показателем преломления. Положение границы света и тени зависит от показателя преломления измеряемого вещества, и для разных веществ оно разное. Наведение перекрестья на границу раздела света и тени в смотровом поле осуществляется вручную и связано с перемещением визуальной шкалы рефрактометров. Визуальная шкала рефрактометров проградуирована непосредственно в значениях показателя преломления nD и массовой доли сахарозы в водных растворах % Brix, а для рефрактометра модели NAR-4T только в значениях показателя преломления nD.
В рефрактометре модели DR-A1 используется фотоэлектрическая регистрация смотрового поля. При наведении вручную перекрестья на границу раздела света и тени с фотоприемника в аналого-цифровой преобразователь поступают электрические сигналы, которые в соответствии с записанным в памяти математическим алгоритмом, преобразуются в значения показателя преломления nD и массовой доли сахарозы в водных растворах % Brix. Эти значения непрерывно меняются в процессе наведения на границу раздела света и тени. После завершения наведения они вместе с текущим значением температуры отображаются на цветном жидкокристаллическом дисплее в цифровом виде.
Рефрактометры Аббе, модели NAR-1T SOLID, NAR-1T LIQUID, NAR-2T, NAR-3T, NAR-4T, DR-A1 представляет собой настольные лабораторные измерительные приборы, состоящие из оптико-механического блока и водяного циркулирующего термостата. Оптикомеханический блок включает в себя измерительную и осветительную призмы, оптическую систему, смотровое поле с перекрестьем и шкалой, окуляр для наблюдения, компенсатор дисперсии для исключения окраски границы раздела света и тени.
К оптико-механическому блоку подключен внешний источник света, в качестве которого используется светодиод с максимумом интенсивности излучения приближенной к длине волны 589,3 нм (линия D в спектре излучения натрия).
Рефрактометры NAR-1T LIQUID предназначены для анализа жидких образцов, содержащих сахарозу.
Рефрактометры NAR-1T SOLID применяются, в основном, для измерения показателей преломления оптических стекол, пластмассы и определения средней дисперсии.
Рефрактометры NAR-2T используются для анализа высокотемпературных пастообразных и жидких образцов.
Рефрактометры NAR-3T имеют более высокую точность измерений за счет усовершенствования технологии их изготовления, применяются для измерения показателей преломления твердых и жидких образцов, а также образцов с двойным лучепреломлением.
Рефрактометры NAR-4T предназначены для измерения полимерных материалов с высокими значениями показателей преломления.
Рефрактометры DR-A1 являются цифровыми измерительными приборами, имеют программируемую шкалу пользователя, оснащены функцией «автоматической температурной компенсации» (АТС), что позволяет проводить измерения независимо от температуры окружающей среды для образцов с различной температурой в установленном температурном диапазоне.
Во всех моделях рефрактометров используется водяной циркулирующий термостат, предназначенный для стабилизации температуры в процессе измерения.
Модели рефрактометров отличаются метрологическими характеристиками.
Корпус рефрактометров изготовлен из листового алюминия.
Общий вид рефрактометров Аббе и места нанесения знака поверки показан на рисунке 1.
Место нанесения знака поверки
Место нанесения знака поверки
*«?и.
А - Рефрактометр Аббе NAR-1T SOLID Б - Рефрактометр Аббе NAR-1T LIQUID
В - Рефрактометр Аббе NAR-2T
Место нанесения знака поверки
Г - Рефрактометр Аббе NAR-3T
Место нанесения знака поверки
Д - Рефрактометр Аббе NAR-4T
«.а4
‘атапп
Место нанесения знака поверки
Е - Рефрактометр Аббе DR-A1
Рисунок 1 - Общий вид рефрактометров Аббе
Пломбирование рефрактометров Аббе не предусмотрено.
Программное обеспечение
Рефрактометр Аббе модели DR-A1 поставляются с установленным встроенным программным обеспечением, которое в соответствии с разработанным алгоритмом выполняет сбор и обработку результатов измерений и обеспечивает их отображение на пользовательском дисплее и передачу по интерфейсам связи. Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики учтено при нормировании метрологических характеристик.
Уровень защиты программного обеспечения «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | «DR-A1» |
| Номер версии ПО | Не ниже Ver. 200 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характеристики моделей рефрактометров Аббе |
| NAR-1T SOLID | NAR-1T LIQUID | NAR-2T | NAR-3T | NAR-4T | DR-A1 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Рабочая длина волны, нм | 589,3 |
| Диапазон измерений показателя преломления, nD | от 1,3000 до 1,7000 | от 1,4700 до 1,8700 | от 1,3000 до 1,7100 |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Диапазон измерений массовой доли сахарозы в водных растворах, % Brix | от 0,0 до 95,0 | - | От 0,0 до 95,0 |
| Цена наименьшего деления шкалы показателя преломления, nD | 0,001 | 0,001 | 0,0002 | 0,001 | 0,0001 |
| Цена наименьшего деления шкалы массовой доли сахарозы в водных растворах, % Brix | 0,5 | 0,5 | 0,1 | - | 0,1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности результата измерений показателя преломления, nD | ±0,0002 | ±0,0002 | ±0,0001 | ±0,0002 | ±0,0002 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности результата измерений массовой доли сахарозы в водных растворах, % Brix | ±0,1 | ±0,1 | ±0,05 | - | ±0,1 |
| Диапазон температур измеряемых образцов, °С | от 5 до 50 | от 5 до 120 | от 5 до 50 | от 0 до 50 | от 5 до 50 с АТС |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры, °С | ±0,2 | ±0,2; ±0,5 (от 100 до 120)°С | ±0,2 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение характе | ристики моделей рефрактометров Аббе |
| NAR-1T SOLID | NAR-1T LIQUID | NAR-2T | NAR-3T | NAR-4T | DR-A1 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Источник излучения | светодиод |
| Напряжение питания, В | 220 ±22 |
| Частота питающей сети, Гц | от 50 до 60 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 5 | 5 |
| Габаритные размеры рефрактометра, мм, не более: - длина - ширина - высота | 180 130 230 | 200 120 250 | 310 120 340 | 180 130 230 | 290 130 310 |
| Габаритные размеры водяного термостата, мм, не более: - длина - ширина - высота | 100 110 70 |
Продолжение таблицы 3
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Масса рефрактометра, кг не более | 2,5 | 5,8 | 9,0 | 2,5 | 6,0 |
| Масса водяного термостата, кг, не более | 0,5 |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, °С - диапазон относительной влажности воздуха, % - диапазон атмосферного давления, кПа | от +15 до +35 от 20 до 80 от 84 до 106 |
| Наработка на отказ (по критерию превышения погрешности измерений), ч, не менее | 5000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист Руководства по эксплуатации и на корпус рефрактометра в виде наклейки.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность рефрактометров
| Наименование | Обозначение | Количество для моделей рефрактометров Аббе |
| NAR-1T SOLID | NAR-1T LIQUID | NAR-2T | NAR-3T | NAR-4T | DR- A1 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Рефрактометр | NAR-1T LIQUID; NAR-1T SOLID; NAR-2T; NAR-3T, NAR-4T; DR-A1 | 1 шт. | 1шт. | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. |
| Цифровой термометр | - | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. | - |
| Сетевой кабель | - | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. | - |
| Сетевой кабель с адаптером (AD-13) | - | - | - | - | - | - | 1 шт. |
| Осветительный кожух для измерения твердых образцов | - | - | - | - | - | - | 1 шт. |
| Кабель для подсветки лампы | - | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. | - |
Продолжение таблицы 4
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Лампы: - для осветителя образца (6 В; 1,2 А) - для осветителя шкалы (8 В; 0,15 А) | -- | -- | - 5 шт. | -- | 3 шт. 3 шт. | - 5 шт. | -- |
| Светодиод | - | 3 шт. | 3 шт. | 3 шт. | 3 шт. | 3 шт. | - |
| Тестовый образец | - | 1 шт. | 1шт. | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. |
| Контактная жидкость (4 мл.): - монобромнафталин - раствор серы в йодистом метилене | -- | 1 шт. - | -- | 1 шт. - | 1 шт. - | 1 шт. . 1 шт. | 1 шт. - |
| Отвертка(торцевой ключ): - для калибровки - для замены измерительной призмы | -- | 1 шт. 1 шт. | 1 шт. - | 1 шт. 1 шт. | 1 шт. - | 1 шт. - | - 1 шт. |
| Молочно-белый отражатель | - | 1 шт. | 1 шт. | 1 шт. | - | 1 шт. | - |
| Стяжка для трубок подачи воды | - | 10 шт. | 10 шт. | 10 шт. | 10 шт. | 10 шт. | 10 шт. |
| Груша для осушки призмы | - | - | - | - | 1 шт. | - | - |
| Руководство по эксплуатации на русском языке | РЭ | 1 экз. | 1 экз. | 1 экз. | 1 экз. | 1 экз. | 1экз |
| Методика поверки | МП-2421488-2013 | 1экз. | 1экз. | 1экз. | 1экз. | 1экз. | 1экз |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-1488-2013 «Рефрактометры Аббе, модели NAR-1T SOLID, NAR-1T LIQUID, NAR-2T, NAR-3T, NAR-4T, DR-A1. Методика поверки (с изменением №1)», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 26 февраля 2018 г.
Основные средства поверки:
- ГСО 8123 - 2002 показателя преломления жидкостей (комплект ПП);
- поверочные водные растворы сахарозы кв. «ХЧ» по ГОСТ 5833-75(92);
- рефрактометр НПВО - РСИ по ГОСТ 8.583-2011 с диапазоном измерений показателя преломления: от 1,33 до 1,70 и абсолютной погрешностью: от ±5-10’5 до ±1 • 10-4.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на боковую стенку рефрактометра, как показано на рисунке 1 и (или) на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.583-2011 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений показателя преломления.
Техническая документация фирмы-изготовителя ATAGO CO., LTD, Япония.
