Рефрактометр — что это, принцип работы, расшифровка результатов

Рефрактометр - что это, принцип работы, расшифровка результатов

Рефракция — измерение методом преломления. Этот термин был введен в употребление еще в 18 веке Ньютоном. Рефрактометр получил свое название за принцип работы. Принцип рефрактометра — измерять концентрацию растворов и масел через коэффициент преломления света.

Виды устройств

Устройство рефрактометра основано на призме. Сегодня существует несколько видов таких приборов:

  • цифровые;
  • ручные;
  • лабораторные;
  • стационарные промышленные.

Промышленные и лабораторные устройства используются на предприятиях и в исследовательских центрах. Они не отличаются мобильностью, потому что имеют большие габариты. Тяжелые устройства обычно не переносят, их используют на месте. Преимущество такого оборудования — высокая точность показателей.

Цифровые и ручные механические рефрактометры отличаются высокой мобильностью. Они маленькие и легкие, такие приборы можно легко транспортировать. Шкала рефрактометра отображается на ручной механическом приборе. Цифровой рефрактометр показатель преломления отображает в цифрах без шкалы.

Преимущества разных видов устройств

Промышленные и лабораторные рефрактометры имеют одно важное преимущество — они отличаются высокой точностью показателей. Такие приборы используют в лабораториях крупных предприятий. Например, компания, выпускающая СОЖ, тестирует масла, используя лабораторные приборы. Производитель автомобилей может подбирать масла и другие жидкости для машин с помощью промышленного рефрактометра.

Ручные механические и цифровые приборы применяют там, где большое значение имеет мобильность оборудования. Например, в автосервисе лучше использовать один из компактных и простых приборов. Ручной рефрактометр TechLube RB-18 ATC идеально подойдет для таких целей. Шкала рефрактометра довольно точно отобразит концентрацию СОЖ и других жидкостей (в том числе антифризов).

Рефрактометр TechLube RB-18 ATC не имеет элементов питания, он идеален даже для полевых условий.

Если нужно быстро измерить концентрацию вещества, рефрактометр показатель преломления отобразит мгновенно. Достаточно нанести немного вещества на линзу.

С такой задачей справится даже новичок, который не имеет опыта в проведении подобных измерений. Освоить процедуру измерения можно за несколько минут.

Электронный рефрактометр имеет расширенный функционал — это главное достоинство портативного прибора. Он может отобразить на жидкокристаллическом экране одновременно коэффициент преломления и плотность состава, преобразовав результаты в нужные единицы измерения. Аппарат удобен, но требует больше опыта и ему необходимы элементы питания.

Как устроен прибор

Устройство рефрактометра можно расмотреть на примере простого и практичного аппарата TechLube RB-18 ATC. Главный элемент устройства — призма с высоким показателем преломления. Именно на нее наносят исследуемое вещество, концентрацию которого необходимо установить.

На линзу падает луч, который преломляется под определенным углом. Угол преломления света в линзе, на которую уже нанесено вещество (например, СОЖ) зависит от плотности исследуемого веществ. Свет, преломляясь, попадает на систему линз и отображается на шкале. Коэффициентом преломления называют соотношения между углом вхождения луча и углом преломления в среде.

Принцип рефрактометра используют очень давно, прибор применяется во многих сферах. Он доказал свою эффективность. Устройство рефрактометра со временем было усовершенствовано, так появились цифровые приборы, но работает система по старой схеме.

Показатель преломления может измениться из-за температуры. В отдельных приборах температура вещества сохраняется стабильной благодаря специальной биметаллической пластине. Если температура вещества растет или понижается, пластина реагирует на это. Она корректирует показатели шкалы с учетом изменения температуры вещества. Впрочем, подобная функция нужна в отдельных случаях.

Зачем нужна калибровка прибора

Чтобы шкала рефрактометра показывала точные результаты, необходимо подготовить инструмент к работе и провести процедуру калибровки. Для таких целей используют самую обычную дистиллированную воду. Она нужна для того, чтобы выставить нулевое значение. Известно, что дистиллированная вода никак не влияет на преломление света в линзе — она дает нулевой коэффициент.

Для подготовки прибора надо нанести с помощью пипетки на главную линзу немного дистиллированной воды. Потом прибор закрывают и выставляют нулевое значение, используя калибровочный винт.

Когда значение 0,0 выставлено, необходимо очистить специальной тряпочкой линзу.

После такой небольшой подготовки можно проводить исследования — рефрактометр показатель преломления будет отображать очень точно.

Описанным выше образом можно настроить ручной рефрактометр TechLube RB-18 ATC. Он очень прост в использовании. После калибровки прибор дает точные значения. Использовать устройство несложно — достаточно повторять те же действия, что и при калибровке, не трогая только калибровочный винт.

На линзу для проведения измерений пипеткой надо нанести вещество, потом необходимо закрыть стекло и подождать около 30 секунд. Когда 30 секунд прошло, можно направить устройство на любой доступный источник света. Это может быть солнце или лампочка — мощность источник не повлияет на значение. Рефрактометр показатель преломления отобразит даже при неярком освещении.

Главное — не трогать в процессе измерений калибровочный винт, иначе придется проводить всю процедуру с нуля. Когда приходится проводить много измерений, используя разные жидкости, стоит почаще калибровать прибор и чистить его. Иначе возможны ошибки в показателях.

Пример простого прибора

Пример простого, но эффективного прибора — TechLube RB-18 ATC. Оптический рефрактометр идеально подойдет для измерения концентрации водосмешиваемых СОЖ. Он имеет систему автоматической температурной компенсации, чем выгодно отличается от многих аналогичных устройств. Если температура тестируемого состава изменится, это не повлияет на показатели рефрактометра.

Читайте также:  Амавроз - что это, лечение, причины и симптомы

Прибор гарантирует высокую точность измерений в любых условиях. Устройство можно взять с собой в дорогу, использовать в лаборатории, на предприятии, в автосерисе или гараже. Рефрактометр не займет много места.

Прибор устойчив к механическим повреждениям. Для его калибровки достаточно иметь немного дистиллированной воды. TECHLUBE предлагает скидки при покупке рефрактометров этой серии оптом. Срок службы таких приборов длительный, они надежные и практичные. Долговечность прибору обеспечивается относительно простой конструкцией и высоким качеством сборки.

TechLube RB-18 ATC имеет удобную обрезиненную ручку, которая не скользит в руках. Даже если руки в масле, прибор не выскользнет. Производитель продумал конструкцию рефрактометра до мелочей, учитывая специфику его применения.

18 ноября 2016

Источник: https://techlube.ru/articles/printsip-deystviya-i-ustroystvo-refraktometra.html

Для исследования каких жидкостей можно использовать рефрактометр. Рефрактометр: принцип работы и расшифровка результатов

Также оно используется во время коррекции зрения при помощи очков или контактных линз.

Что представляет собой прибор и по какому принципу работает

Устройство – это законченная система преобразования и регистрации инфракрасного излучения. На основании таких показателей отраженного излучения, как интенсивность и длина волны, специальная программа прибора проводит расчеты. В результатах расшифровки будет указана рефракция (преломляющая способность) оптических сред глаза.

Чтобы понять, для чего исследование используется в офтальмологии, следует знать устройство и основные принципы действия рефрактометра.

Они основаны на таких ключевых моментах:

  • образование тонкого пучка инфракрасного излучения, который направляется через оптические среды глаза человека;
  • прохождение инфракрасного излучения через все оптические среды глазного яблока и отражение его от сетчатки глаза;
  • обратное прохождение инфракрасного излучения через оптические среды;
  • регистрация силы и длины волны отраженного инфракрасного излучения.

В каких случаях используется

Выделяется несколько медицинских показаний для проведения исследования с помощью специального автоматического анализатора:

    • Дальнозоркость (гиперметропия)

      . Фокусировка в состоянии покоя аккомодации происходит за сетчаткой глаза.
    • Близорукость (миопия)

      . В состоянии покоя фокус формируется не на сетчатке, а перед ней.
    • Астигматизм

      . Нарушение рефракции, связанное с дефектами хрусталика, роговицы или других оптических сред. При этом фокус предмета частично попадает на сетчатку, а частично формируется за или перед ней.

Также исследование с использованием рефрактометра необходимо при консервативных методах коррекции зрения. В обязательном порядке обследование на приборе назначается при ношении и , чтобы контролировать ход лечения.

Как проводится обследование с помощью рефрактометра

Проведение рефрактометрии является амбулаторной процедурой, которая выполняется в условиях специально оборудованного кабинета. Обследование проводится бесконтактным путем, поэтому не требует от медицинского персонала предварительной подготовки с соблюдением правил асептики и антисептики.

Для получения достоверного результата, а также исключения погрешностей, предварительно выполняется расширение зрачка с использованием лекарственного средства атропин. Оно относится к фармакологической группе М-холиноблокаторов и приводит к временному параличу мышцы глаза, сужающие зрачок.

Атропин в форме глазных капель назначается за 3 дня до предполагаемого исследования. Глаза закапывают 2 раза в сутки через примерно одинаковые промежутки времени (утром и вечером).

Во время процедуры пациент располагается на стуле перед прибором, а головой упирается в специальный ограничитель. Врач просит сосредоточить взгляд на датчиках и не двигаться.

После начала работы прибора датчики испускают инфракрасное излучение, которое отражается от сетчатки глаза, проходит обратно и регистрируется. Длительность исследования при помощи автоматического рефрактометра не превышает двух минут для каждого глаза.

Расшифровка результатов

После проведения обследования при помощи автоматического аппарата он выдает распечатку, в которой отображены основные показатели в виде буквенных значений и цифр.

Они имеют следующую расшифровку:

  • SPH («сфера») – информация о типе нарушения рефракции (близорукость, дальнозоркость, астигматизм). Для правого глаза показатель должен быть на уровне 4,00, для левого – 3,25.
  • CYL («цилиндр») – данные, дающие возможность подобрать тип линз для коррекции нарушений рефракции глаза. Правый глаз – 1,75, левый – 2,25.
  • AXIS – цифры, которые показывают угол установки корригирующей линзы. Правый глаз – 14, левый – 179.
  • PD – расстояние меду зрачками, которое учитывается при подборе линз.

Количество показателей зависит от конкретной модели офтальмологического автоматического рефрактометра, который использовался для проведения обследования.

Обследование, которое проводится с помощью рефрактометрического прибора, помогает избежать врачебных ошибок и точно установить диагноз. Это экономит время врача и пациента. А благодаря бесконтактности рефрактометрии также позволяет устранить физический дискомфорт для больного.

Источник: https://astroyresurs.ru/dlya-issledovaniya-kakih-zhidkostei-mozhno-ispolzovat-refraktometr-refraktometr-princip-raboty-i-ras.html

Рефрактометр. Классификация, принцип действия и применение. Статьи компании «ООО МЕД-ПРОМ РЕСУРС Лабораторное Оборудование»

Рефрактометрия ― это метод исследования веществ, основанный на определении показателя (коэффициента) преломления (рефракции) и некоторых его функций. Рефрактометрия (рефрактометрический метод) применяется для идентификации химических соединений, количественного и структурного анализа, определения физико-химических параметров веществ.

  • Классификация рефрактометров:
  • 1.      Промышленные
  • 2.      Лабораторные
  • 3.      Портативные цифровые
  • 4.      Портативные ручные

Промышленные и лабораторные рефрактометры предназначены для исследования веществ в научных лабораториях и контроля технологических процессов на производстве. Они имеют высокую точность измерений но и сравнительно большие размеры.

Портативные рефрактометры предназначены для оперативного контроля веществ в лаборатории, на производстве или в полевых условиях. В свою очередь, портативные рефрактометры можно классифицировать на цифровые и ручные.

Читайте также:  Повторная замена искусственного хрусталика на новый

Портативные цифровые рефрактометры обычно имеют жидкокристаллический дисплей, на котором отображается полученные результаты измерений. Чаще всего они также обладают дополнительными опциями, такими как одновременное измерение плотности и коэффициента преломления раствора, преобразование результатов в различные единицы измерения, поддержание температуры образца и прочее.

Ручные (не цифровые) рефрактометры имеют обычно более компактные размеры и не имеют никаких электронных схем и элементов питания (за исключение некоторых моделей с подсветкой), что позволяет их с легкостью использовать для измерений не только на производстве, но и в домашних условиях. Сегодня такие рефрактометры очень популярны, благодаря своей точности, удобству эксплуатации, портативности и невысокой доступной цены.

На чём же основан принцип работы рефрактометра?

Принцип действия рефрактометра основывается на использовании явления рефракции (преломления) светового потока. При переходе луча света из одного вещества в другое он отклоняется от прямолинейного направления на некоторый угол. Соотношение угла вхождения светового луча в вещество и угла преломления его на границе раздела двух сред называется коэффициентом (показателем) преломления.

Строение типичного рефрактометра схематически изображено на рисунке ниже. Основным оптическим элементом рефрактометра является призма, на которую наносится исследуемое вещество. Призма состоит из материала с высоким показателем преломления.

Благодаря этому, падающий свет, проходя через вещество и призму, преломляется под достаточно большим углом. Далее, через систему оптических линз, свет попадает на шкалу рефрактометра (проградуированную окружность). В зависимости от угла преломления луч света оказывается выше или ниже на шкале прибора.

Освещенная часть шкалы при этом будет светлой; та часть, на которую луч света не попадает, окажется темной. Величина угла преломления света зависит от состава раствора и его концентрации.

Таким образом, по положению границы раздела между светом и тенью можно однозначно определить коэффициент преломления или оптическую плотность исследуемого раствора.

 

Нужно, однако, иметь ввиду, что показатель преломления вещества также зависит от температуры. Некоторые модели ручных рефрактометров учитывают влияние температуры с помощью функции ATC (Automatic Temperature Compensation System – система автоматической компенсации температуры).

Внутри их корпуса находится биметаллическая пластина. Она сжимается или растягивается в зависимости от перепадов температуры. Биметаллическая пластина соединена с оптической системой рефрактометра, плавно передвигая ее при изменениях температуры.

Величина сдвигов рассчитана так, что влияние температуры на коэффициент преломления вещества полностью компенсируется. При покупке рефрактометра обязательно обращайте внимание на наличие в нем функции АТС.

В случае ее отсутствия, необходимо пользоваться специальными таблицами для пересчета полученных значений в зависимости от температуры окружающей среды.

Проведение измерений

Перед проведением измерений ручной рефрактометр необходимо откалибровать. Для калибровки большинства рефрактометров используется дистиллированная вода. На главную призму с помощью пипетки наносится несколько капель воды, затем закрывается защитное стекло.

При этом нужно следить, чтобы вода под защитным стеклом равномерно покрыла поверхность призмы, не оставляя пузырьков воздуха. Далее с помощью калибровочного винта (или в случае с более простыми моделями калибровочной отвёртуи) на шкале прибора выставляется значение 0,0.

После калибровки призму нужно аккуратно протереть мягкой тряпочкой (желательно использовать тряпочку для линз очков, её материал не повредит линзу рефрактометра). Теперь рефрактометр готов к измерениям.

Если шкала рефрактометра начинается не с нуля (0 это дистиллированная вода), то рефрактометр калибруется по специальному маслу.   

Для проведения измерений производятся те же действия, что и при калибровке, но вместо дистиллированной воды на призму прибора наносится исследуемый раствор. Калибровочный винт при этом остается в своем первоначальном положении.

После нанесения раствора необходимо подождать 30 секунд для того, чтобы температура раствора сравнялась с температурой прибора. Затем рефрактометр направляют на источник света (дневной свет или лампа накаливания) и снимают показания.

После проведения измерений призму снова нужно протереть мягкой тряпочкой. Ручной рефрактометр нельзя опускать в воду; это может привести к попаданию воды внутрь прибора и затуманиванию шкалы.

Не измеряйте рефрактометром жесткие или коррозийные вещества, так как они могут повредить покрытие призмы. Также не измеряйте и очень горячие растворы, так как главная линза может отклеится.

Для большинства рефрактометров температурный придел 50С.

  1. Применение рефрактометров
  2. Рефрактометры широко используются в различных областях человеческой деятельности. Ниже перечислены некоторые из наиболее распространённых сфер применения рефрактометров:
  3. В пищевой промышленности:
  4.        1. контроль качества пива, вина и других алкогольных напитков;
  5.        2. определение массовой доли растворимых сухих веществ в продуктах переработки плодов и овощей;
  6.       3. определение концентрации сахара в напитках, сиропах, консервах;
  7.       4. измерение массовой доли белков и сухих обезжиренных веществ в молоке;

      5. определение влажности меда.

  • В медицине:
  •        1.определение белка в сыворотке крови;
  •        2. определение плотности мочи, субретинальной жидкости глаза;
  • В фармацевтической промышленности:

      1. исследование концентрации растворов различных лекарственных препаратов.

  1. При обслуживании автомобилей, тракторов, судов:
  2.    1. определение сорта моторного топлива;
  3.    2. температуры замерзания охлаждающих жидкостей;

   3. измерения концентрации компонентов топлива и масел.

Для определения концентрации солей:

  1. в аквариумах;
  2. в питьевой воде и т.д.
Читайте также:  Пахиметрия - что это, показания, как проводится

Источник: https://mpr-lab.com/a289388-refraktometr-klassifikatsiya-printsip.html

Рефрактометрия — для чего применяется и что это такое

Рефрактометрия, что это такое? Подобным вопросом задастся каждый человек, впервые услышавший термин. Вероятнее всего, это определение знакомо лишь медицинским специалистам. Что такое рефрактометрия, точно знают офтальмологи.

Сущность методики

Рефрактометрией называют метод исследования оптической системы зрительного органа. ТРефрактометрия глаза является диагностическим методом, позволяющим определить преломляющую силу органа зрения. Для проведения исследования используется специальное медицинское оборудование, называемое авторефрактометр.

Человеческий глаз является довольно непростым оптическим прибором, и каждый из нас имеет уникальную оптическую структуру.

Обусловлено это тем, что кривизна хрусталика зрительного органа и его роговой оболочки различны. Этим и объясняется отличающаяся рефракция, т. е.

соотношение главного фокуса и преломляющей способности сетчатки глаза, и рефрактометрия позволяет определить данные параметры зрительного органа.

В прошлом врачи применяли ручные диагностические способы. Однако это не позволяло определить масштабы патологии.

Если говорить о компьютерной технике, то она позволяет с высокой долей точности провести диагностику заболевания, и выявить даже малейшие отклонения от нормальных показателей.

Применение метода компьютерной диагностики позволяет выявить недуг на ранних стадиях развития, что позволяет пациенту избежать значительных затрат времени и средств на лечение.

Авторефрактометрия позволяет выявить такие патологии зрительного органа, как дальнозоркость, близорукость и астигматизм.

Именно этот метод дает возможность специалистам подобрать для пациентов очки и линзы, помогающие улучшить качество зрительной способности.

Тем не менее даже его иногда оказывается недостаточно, так как в случае падения остроты зрения, точность полученных результатов исследования искажается.

Подавляющее число современных рефрактометров работает на базе инфракрасного спектра.

Принцип работы рефрактометра заключается в том, что при проведении процедуры прибор начинает излучать инфракрасные лучи, проходящие через зрачок глаза и преломляющиеся на его сетчатке. Далее таким же образом лучи проходят обратный путь.

Результаты исследования тут же фиксируются аппаратом, а программное обеспечение позволяет проанализировать состояние и выдать результаты диагностики, которые отражаются на мониторе. Авторефрактокератометрия занимает всего несколько минут.

Указанный метод диагностики является бесконтактным.

Существующие показания и противопоказания для исследования

Как отмечают специалисты, авторефрактометрия проводится для тех пациентов, у которых:

  • наблюдается понижение остроты зрения;
  • назначено офтальмологическое хирургическое вмешательство;
  • проведена хирургическая либо лазерная коррекция зрения, что требует оценки результатов лечения.

Рефрактометрический метод исследования противопоказан тем пациентам, которые:

  • страдают от катаракты, помутнения преломляющей среды либо наличия бельма;
  • подвержены серьезным расстройствам психического характера;
  • пребывают в состоянии алкогольного либо наркотического опьянения.

Даже в случае, когда описанные выше факторы отсутствуют, авторефрактометрия не проводится без соответствующего разрешения врача. Он, получив на руки результаты исследования и сделав выводы о состоянии зрительного органа, принимает решение о методике лечения и необходимости в нем.

До того, как будет проведено исследование, врач назначает пациенту в зависимости от его возраста курс атропина.

Закапывать капли следует в течение 3 дней до даты этой диагностической процедуры в утреннее и вечернее время.

Для детей до годовалого возраста дозировка препарата должна составить 0,1%, для детей в возрасте от 1 года до 3 лет — 0,5%. Что касается детей старше 3-летнего возраста и взрослых пациентов, то им назначается 1% капли атропина.

Технология диагностики

Сущность проводимой диагностической процедуры заключается в следующем:

  1. Пациент садится перед оборудованием, упираясь при этом зоной подбородка в специальное углубление. Лобная часть упирается в расположенную наверху планку. Это позволяет зафиксировать правильное положение головы.
  2. Сидя в таком положении, больной смотрит в окошко оборудования, где появляется изображение, резкость которого начинает периодически меняться.
  3. Далее специалист джойстиком регулирует положение аппарата таким образом, чтобы инфракрасные лучи были направлены в центр зрачка, и запускает диагностический процесс.
  4. Измерение параметров осуществляется трижды для каждого из глаз.

Расшифровка результатов исследования

Расшифровка показателей, полученных в результате исследования, не представляет никакой сложности. Полученные показатели сводятся в таблицу, состоящую из трех столбцов:

  1. Первый называется сферой. Он позволяет определить, были ли выявлены при определении рефракции какие-либо отклонения от нормальных показателей.
  2. Второй — цилиндр. Дает информацию о параметрах подходящих контактных линз.
  3. Третий — ось. Содержит информацию о том, под каким углом следует ставить линзу с подобранными параметрами.

Профилактика патологий, связанных с рефракцией зрительного органа

Каждому человеку известно, что недуг лучше предотвратить, чем заниматься его лечением. Данное замечание справедливо и для состояния глаз. Поэтому чтобы избежать подобных проблем со зрением, следует выполнять следующие рекомендации:

  • обеспечить достаточно яркое освещение при чтении книг и работе с мелкими предметами;
  • при возникновении ощущения сухости в глазах и их усталости в ходе работы за компьютером необходимо сделать перерыв, сидя закрытыми глазами;
  • необходимо периодически выполнять упражнения для глаз, позволяющие укрепить мышцы зрительного органа;
  • следует придерживаться принципов здорового образа жизни;
  • рекомендуется периодически пропивать комплекс витаминов и минералов для укрепления зрения.

Выполняя все указанные рекомендации и не пренебрегая профилактическими осмотрами у специалистов, можно избежать ряда проблем, способствующих ухудшению зрительной способности.

Источник: https://oglazax.ru/glaza/refraktometriya.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector