Принцип действия рефрактометров заключается в измерении критического угла преломления, который изменяется в зависимости от концентрации, плотности и температуры анализируемой жидкости.

Свет от источника излучения направляется на поверхность раздела между измерительной призмой и анализируемой жидкостью. Боковая поверхность измерительной призмы отклоняет световые лучи, которые падают на поверхность раздела двух сред под разными углами. Отраженные лучи образуют изображение, которое делится на светлую и темную зоны и проецируется на матрицу ПЗС-камеры, которая регистрирует изображение, преобразует его в цифровой сигнал, а микропроцессор рефрактометра обрабатывает его посредством алгоритма анализа изображения, что позволяет установить точное положение границы между светлой и темной зоной.

Рефрактометры представляют собой цифровые измерительные приборы.

Выпускаются три модели рефрактометры: PR-23, PR-33, PR-43. отличающиеся метрологическими характеристиками, конструкцией и назначением.

Рефрактометры модели PR-23 состоят из двух раздельных блоков: датчика и индикаторного преобразователя (DTR (STR)) и соединенного с датчиком электрическим кабелем.

В рефрактометрах модели PR-33 и PR-43 датчик и индикаторный преобразователь объединены и выполнены в виде единого модуля.

Обозначение модели и исполнения рефрактометра имеет вид: PR-N3-XX-YY-Z, где N - обозначение кода модели (2,3 или 4);

XX - обозначение исполнения корпуса (одна либо две латинские буквы и/или арабские цифры);

YY - обозначение материала призмы (арабские цифры, таблица 2);

Z - условное обозначение смачиваемого материала, варианта подключения к процессу и других параметров состоящие из любого количества латинских буквы и/или арабские цифр, не влияющих на метрологические характеристики рефрактометра.

В процессе работы перечисленных моделей рефрактометров измеряется показатель преломления, выполняется автоматическая компенсация температуры.

Измерительная информация выводится на табло индикаторного преобразователя, а так же транслируется в информационную сеть пользователя через токовые выходы (4-20) мА, Ethernet.

В рефрактометрах могут быть установлены измерительные призмы из различных материалов, имеющие разные диапазоны по показателю преломления. В процессе работы рефрактометров имеется возможность автоматической очистки измерительных призм.

Источником света в рефрактометрах служит светодиод с длиной волны излучения 589 нм, что соответствует длине волны желтой линии D в спектре излучения натрия.

Так как оптическая схема рефрактометра построена на использовании эффекта полного внутреннего отражения света только внутри призмы, то на результаты измерений не влияют прозрачность и цвет исследуемого вещества и наличие в нем рассеивающих свет нерастворимых включений и газовых пузырьков.

Для коррекции влияния температуры используется температурный датчик Pt1000.

Использование соответствующих крепежных элементов и фланцев позволяет установить датчик рефрактометра модели PR-23, рефрактометры модели PR-33 или PR-43 непосредственно в резервуар или на трубопровод и являются для одинаковых моделей, и с одинаковыми измерительными призмами полностью взаимозаменяемыми вне зависимости от типа анализируемой жидкости.

Рефрактометры имеют выходные сигналы: аналоговые токовые выходы от 4 до 20 мА, цифровой - подключение к Ethernet с использованием протокола UDP/IP.

Общий вид рефрактометров и места нанесения знака поверки показан на рисунке 1.

Пломбирование рефрактометров не предусмотрено.

Место нанесения знака поверки

г) Рефрактометр модификации PR-23-W

к) Рефрактометр модификации PR-23-М

л) Рефрактометр модификации PR-43-AP

Место нанесения знака повер Л              /

* V

н) Рефрактометр модификации PR-43-PC

Рисунок 1- Общий вид рефрактометров модели PR-23, PR-33, PR-43

Таблица 4 - Комплектность рефрактометров модели PR-23

Таблица 5 - Комплектность рефрактометров модели PR-33, PR-43

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Продолжение таблицы 2

* В скобках указано условное обозначение материала призмы

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Продолжение таблицы 3