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.

Анализируемая жидкость наносится на поверхность измерительной призмы и плотно прижимается осветительной призмой. Твердый образец притирается к измерительной призме через контактную иммерсионную жидкость и прикрывается осветительной призмой для уменьшения интенсивности постороннего света.

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 различно. В процессе измерения выполняется наведение перекрестья на границу раздела света и тени в поле зрения окуляра путем поворота рукоятки-маховика прибора.

Могут быть измерены показатель преломления жидких сред, твердых образцов, полимеров, тонких пленок, а также двулучепреломление кристаллов.

Рефрактометры выпускаются в 5 моделях: DR-A1-Plus, DR-M2, DR-M4, DR-M2/1550 и DR-M4/1550, отличающиеся диапазонами измеряемой величины показателя преломления. Рефрактометры модели DR-A1-Plus дополнительно измеряют массовую долю сахарозы в водных растворах, а рефрактометры моделей DR-M2, DR-M2/1550, DR-M4, DR-M4/1550 - число Аббе. Рефрактометры моделей DR-M2, DR-M2/1550, DR-M4, DR-M4/1550 также имеют возможность измерять показатель преломления и число Аббе при различных длинах волн.

В рефрактометрах используется фотоэлектрическая регистрация положения перекрестия в поле зрения окуляра. 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 значение показателя преломления nD , а для рефрактометра модели DR-A1-Plus в зависимости от выбранного режима измерения, либо в значение показателя преломления nD, либо в значение массовой доли сахарозы в водных растворах. В процессе наведения на границу раздела света и тени значения меняются до тех пор, пока оператор не завершит наведение. Измеряемое значение отображается с текущим значением температуры на цветном жидкокристаллическом дисплее в цифровом виде.

Конструктивно рефрактометры представляют собой лабораторные измерительные приборы, состоящие из оптико-механического модуля, к которому подключен датчик температуры, и модуля обработки электрических сигналов и отображения результатов измерений. Оптико-механический модуль включает в себя измерительную и осветительную призмы, оптическую систему, зеркало, окуляр для наблюдения с перекрестьем и компенсатор дисперсии для исключения окраски границы раздела света и тени. Модуль обработки электрических сигналов и отображения результатов измерений включает в себя плату сенсора, связанную с рукояткой-маховиком и зеркалом, плату процессора и жидкокристаллический дисплей с возможностью отображения измеренных значений. Плата сенсора определяет положение шкалы, которое соотносится с положением зеркала, а плата процессора обрабатывает обнаруженные электрические сигналы и формирует сигналы отображения информации на дисплей. Корпус рефрактометров изготовлен из стали (SUS).

У рефрактометров модели DR-A1-Plus источник света встроен в конструкцию прибора и представляет собой светодиод с максимумом интенсивности излучения589,3 нм (линия D в спектре излучения натрия). В режиме измерения Brix данная модель рефрактометра оснащена функцией «автоматической температурной компенсации» (АТК), что позволяет проводить измерения при температурах, отличных от нормальных условий, без внесения температурных поправок.

К оптико-механическому модулю рефрактометров моделей DR-M2 и DR-M4 подключен блок источника излучения со специальным слотом для интерференционных фильтров различных длин волн. На корпусе блока источника излучения расположен разъем для световода, необходимого для передачи света от блока источника излучения к рефрактометру. Положение световода по отношению к рефрактометру регулируется вручную.

Рефрактометры моделей DR-M2/1550 и DR-M4/1550 имеют внешний источник света с отсеком для интерференционных фильтров различных длин волн. При наличии установленного окуляра ближней инфракрасной области данные модели рефрактометров могут измерять показатели преломления анализируемых образцов с источником излучения в диапазоне длин волн от 618 до 1550 нм.

Общий вид рефрактометров приведен на рисунках 1-3.

Рисунок 2 - Рефрактометры Аббе DR

моделей DR-M2, DR-M4

Рисунок 1 - Рефрактометры Аббе DR

модели DR-A1-Plus

Рисунок 3 - Рефрактометры Аббе DR моделей DR-M2/1550, DR-M4/1550

Нанесение знака поверки на рефрактометры не предусмотрено. Рефрактометры имеют серийные номера, которые наносятся на нижнюю панель (рисунок 4) методом печати в виде цифрового обозначения. Пломбирование от несанкционированного доступа не предусмотрено.

Рисунок 4 - Нижняя панель рефрактометров

Таблица 3 -

Таблица 1 - Метрологические характеристики

Таблица 2 - Основные технические характеристики