Назначение средства измерений

              Рефрактометр промышленный цифровой UR-X1 предназначен для измерения показателей преломления органических жидкостей, неорганических кислот, технических масел, водных растворов химических веществ в промышленных технологических процессах в поточном режиме.

Описание средства измерений

              Рефрактометр промышленный цифровой UR-X1 (далее рефрактометр) представляет собой автоматизированный измерительный прибор, состоящий из оптической системы с измерительной призмой и микропроцессора с системой регистрации. Принцип действия основан на физическом явлении полного внутреннего отражения и преломления света на границе раздела двух сред с различными показателями преломления (измерительная призма – исследуемое вещество) и определении критического угла, при котором падающий на границу раздела двух сред луч света, преломляется и выходит параллельно поверхности измерительной призмы. Пучок света от источника излучения, сформированный оптическим конденсором и входной линзой, преломляется и отражается внутри измерительной призмы и попадает на границу раздела измерительной призмы с исследуемым веществом. Часть лучей, угол падения которых на границу раздела больше критического угла, полностью отражаются от внутренней поверхности призмы и формируют, светлую часть изображения на фотоприемнике. Другая часть лучей, угол падения которых меньше критического, частично преломляются и проходят в вещество, частично отражаются от границы раздела, и формируют темную часть изображения на фотоприемнике. В результате на фотоприемнике наблюдается граница «свет-тень», соответствующая критическому углу выхода лучей из измерительной призмы. Положение границы «свет-тень» в плоскости фотоприемника зависит от соотношения показателей преломления материала измерительной призмы и исследуемого вещества, а также длины волны источника излучения. Поскольку оптические характеристики материала призмы и длина волны источника излучения постоянны, то по положению границы раздела «свет-тень» в плоскости фотоприемника можно однозначно определить показатель преломления исследуемого вещества. Для коррекции влияния температуры на результаты измерений используется выносной температурный датчик Pt1000, который устанавливается непосредственно в анализируемую жидкость. По результатам измерения показателя преломления и температуры микропроцессор, в соответствии с установленной программой, рассчитывает массовую концентрацию вещества на основе введенных в него данных о зависимости показателя преломления от концентрации измеряемого вещества. Так как оптическая схема рефрактометра построена на использовании законов преломления и отражения света только внутри призмы, то на результаты измерений не влияют прозрачность исследуемого вещества и наличие в нем рассеивающих свет нерастворимых включений и газовых пузырьков. В качестве источника излучения в рефрактометре используется светодиод с максимумом интенсивности на длине волны 590 нм, что соответствует длине волны желтой линии D в спектре излучения натрия. В качестве фотоприемника применяется ПЗС линейка, состоящая из 2048 отдельных приемных элементов (пикселей), находящихся на расстоянии 15 мкм друг от друга. Обработка сигнала фотоприемника и датчика температуры производится микропроцессором. Данные измерений показателя преломления, расчетной концентрации и текущей температуры выводятся на цифровой жидкокристаллический дисплей и аналоговые токовые выходы (4 ÷  20) мА пропорциональные концентрации и температуре. Рефрактометр выполнен в виде единого модуля, состоящего из погружаемого в вещество блока и электронного блока регистрации. Корпус рефрактометра выполнен из нержавеющей стали и опломбирован для несанкционированного проникновения. Использование соответствующих крепежных элементов позволяет устанавливать его непосредственно в технологическую линию четырьмя различными способами. При этом непрерывно измеряется показатель преломления, выполняется компенсация температуры и рассчитывается концентрация для различных химических веществ в выбранной шкале измерений. Блок питания рефрактометра выполнен в виде отдельного элемента и соединен с рефрактометром электрическим кабелем,  длина которого может достигать до 300 метров. Рефрактометр оснащен картриджем с влагопоглотителем, что позволяет поддерживать внутреннюю относительную влажность менее 40 % и исключает образование внутренней влаги при пониженных температурах. Рефрактометр может быть использован для работы во взрывоопасной среде и имеет  маркировку взрывозащиты 0 Ex ia llB T4 . Внешний вид рефрактометра показан на рисунке.        

Программное обеспечение

              Рефрактометр промышленный цифровой UR-X1 поставляются с установленным встроенным  программным обеспечением «URX1», которое обеспечивает сбор и обработку данных измерений, их отображение на пользовательском интерфейсе и передачу по интерфейсам связи. ПО прошито в память микропроцессора и защищено паролем. Влияние ПО на МХ учтено при нормировании МХ. Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Метрологические и технические характеристики