За измерване на концентрацията в емулсията на режещата течност (охлаждаща течност) се използва специално устройство - рефрактометър. Принципът на неговото действие се основава на измерване на индекса на пречупване на светлината, преминаваща през разтвор. Колкото повече активни вещества има в режещата течност, толкова по-висок е този показател.
Данните, получени с помощта на рефрактометър, се сравняват със стандартните данни - обикновено таблица или графика са включени в устройството. В резултат на това се определя годността на режещата течност за по-нататъшна употреба.
Ще разгледаме прибор за измерване на концентрация СОТ подробно: ще опишем неговите видове, принцип на действие, важност при експлоатация.
Видове прибори за измерване на концентрация СОТ
Съществуват две основни разновидности рефрактометри: стационарни и портативни.
Първите се монтират в големи промишлени предприятия или в химически лаборатории. Те са със сложен дизайн и позволяват високоточен анализ на състоянието на разтворите непрекъснато, в реално време.
Преносимите инструменти за измерване на концентрацията на флуид за рязане са удобни за използване на място, когато не е възможно да се извърши анализ в предприятие или лаборатория. Те са леки като тегло и размер, което ги прави лесни за пренасяне от място на място.
Портативните рефрактометри биват ръчни и автоматични (цифрови).
Ръчните се използват за бързо определяне на процента на емулсията в течността за рязане. Те са лишени от електронни схеми и батерии, така че могат да се използват навсякъде. Такива рефрактометри са компактни, лесни за използване и достъпни. Това обяснява тяхната широка популярност не само в индустриалната сфера, но и в ежедневието.
Автоматичните рефрактометри осигуряват по-точни измервания и могат да се използват за анализ на сложни решения. Те обаче са по-скъпи от ръчните и изискват специални умения за работа.
Цифровите прибори за измерване на концентрацията СОТ са снабдени с дисплеи, на които се посочват резултатите от замерите.
Те са в състояние да определят не само индекса на пречупване на светлината при преминаване през разтвор, но и други параметри на охлаждащата течност: плътност, вискозитет, рН и др. В същото време автоматичните рефрактомери отчитат температурата на околната среда, използват различни мерни единици и имат редица други възможности.
Например, те могат да бъдат конфигурирани да наблюдават непрекъснато качеството на продукта, да сигнализират за аномалии в производствения процес и дори автоматично да коригират параметрите на процеса.
Принцип на работа на рефрактометъра
Принципът на действие на всеки рефрактометър е да измерва индекса на пречупване на светлината в течност. Този процес протича на границата на две среди с различна оптична плътност - зависи от концентрацията на разтвора.
Рефрактометърът има две призми, между които се поставят 1-3 капки от изпитваната охлаждаща течност. Когато светлината преминава през призми, тя се пречупва и малко излиза.
Рефрактометърът записва промените и въз основа на получените данни определя концентрацията на разтвора.
Правила при експлоатация на прибора
Калибровка нa ръчен рефрактометър
Ръчният рефрактометър, за разлика от автоматичния, преди всяка експлоатация се нуждае от калибровка. Процесът изглежда по следния начин.
- Няколко капки чиста вода за разбъркване на СОТ се нанасят на главната призма на рефрактометъра
- Затворете предпазния капак и изчакайте няколко минути, докато водата запълни пространството между призмите. Във водния слой не трябва да има сухи участъци или въздушни мехурчета
- След 15-30 секунди, когато температурата на водата и уреда се изравнят, рефрактометърът се насочва към светлината и се фокусира през окуляра. Разделителната линия между светлите (бели) и тъмните (сини) области трябва да се вижда. Нарича се "линия на нулевия разтвор"
- Ако разделителната линия не съвпада с нулевата маркировка на скалата на рефрактометъра, уредът е калибриран. За да направите това, завъртете регулиращия винт, докато границата между синята и бялата зона достигне нула.
След калибриране рефрактометърът е готов за употреба. Преди да започнете измерванията, е необходимо да отстраните водата от повърхността на призмите, като ги избършете с чиста кърпа.
Провеждане на измервания
Преди да започнете работа, уверете се, че устройството е чисто и без масло или други замърсители. Ако има, избършете устройството с мека кърпа, навлажнена с изопропилов алкохол.
Нанесете малко количество проба от охлаждащата течност (2-3 капки) върху главната призма и затворете капака. Изчакайте няколко минути течността да запълни пространството между призмите.
Погледнете през окуляра на устройството и използвайте скалата за калибриране, за да определите процентната концентрация на охлаждащата течност. Тази стойност ще бъде показана на хоризонталната скала.
Полученият резултат е необходимо да умножите на поправъчен коефициент (за всяка течност има свой и указан в техническа документация към нея).
Коефициентът на рефракция зависи от типа СОТ:
- При високо съдържание на минерално масло – 1,0
- При средно съдържание на минерално масло – 1,1
- При ниско съдържание на минерално масло – 1,4
- Без минерално масло – 2,0
Размита граница между горните и долни зони на скалата говори за това, че образеца е замърсен.
Ако разделителната линия между границите въобще не се вижда, то СОТ подлежи на срочна смяна.
След употреба изплакнете рефрактометъра с вода и след това избършете с чиста кърпа. Не потапяйте устройството напълно във вода и не използвайте абразивни почистващи препарати, тъй като те могат да повредят призмите.
Защо е нужно да се измерва концентрацията СОТ?
Регулярното измерване на концентрацията емулсия в смазочно-охлаждащите течности е важно по няколко причини:
- Безопасност: твърде концентрираната охлаждаща течност може да бъде вредна за здравето на работниците - да доведе до дразнене на очите и кожата, както и проблеми с дихателните пътища
- Ефективност: измерването на концентрацията на охлаждащата течност ви позволява да контролирате нейното потребление и да гарантирате, че се използва ефективно; течности с твърде ниско активно съдържание не охлаждат и не смазват добре, което може да увеличи износването на оборудването
- Екологичност: изгарянето или изтичането на охлаждаща течност с висока концентрация може да бъде вредно за околната среда, така че този параметър трябва да бъде строго контролиран
- Икономия: измерването и контролът на концентрацията на охлаждащата течност ви позволява да избегнете загубата на материал и да намалите разходите за закупуването му
Честотата на проверка на течността за рязане зависи от много фактори: интензивност на използване на охлаждащата течност, тип оборудване, условия на работа и др. Обикновено се препоръчва да се измерва най-малко веднъж месечно или при необходимост, ако се подозират промени в концентрацията.
