液体浓度快速测定仪制造技术

液体浓度快速测定仪。本发明专利技术涉及测试液体浓度的光学仪器，特别是分划板刻值面上除了刻有糖度读数标尺，更主要的还设计了２０℃时被检液体折射率与纯水折射率之差扩大１０００倍的数值读数标尺，刻标尺读数与液体浓度之间为直接的一次线性关系，从而避免了现有同类仪器由读数～折射率～液体浓度之间的间接关系而致的查表和多次５位数的繁复运算，因此提高了检测速度约１０倍，同时保证了测试准确度。可广泛使用于医药、纺染、食品等行业。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
液体浓度快速测定仪。本专利技术涉及测试液体浓度的光学仪器，特别是测试液体浓度的一种快速测定仪。液体浓度的测试有化学滴定法、分光光度法、旋光法和折射率法。采用折射率法测定液体浓度的现有仪器有阿贝折射仪、量糖计等。但是量糖计测量液体浓度时，除蔗糖溶液外，均必须借助读出的蔗糖溶液含固量浓度百分数，即糖度刻值，再由此刻值查核对照每刻度表示的折射率表，得出对应的折射率;然后再由此折射率代入该种液体的折射率-百分浓度的回归经验方程n＝1.3330+FC，式中n为摄氏20度时该液体的折射率，F为该液体浓度每增加百分之一时折射率的增加值，C为该液体对应的百分浓度。这需要经过五位有效数字的计算，才能得到该液体的浓度百分数。而在具体测量时，读数值往往不可能正巧是整数刻值，则不得不繁琐地采用插入计算法进行又一次的五位有效数字的计算。〔见常州卫东光学仪器厂《袖珍折光仪》(量糖计)说明书〕。所以，一个熟练的检测员，进行一次液体浓度的测量和计算，通常需数分钟时间;而且，两次五位有效数字的乘除加减运算，必然造成不可避免的计算误差，致使测量准确度在繁复的计算中下降。显然，若能有一种新的液体浓度折射率测试方法，只需经过一次简捷的计算，就能得到液体浓度的百分数，这必将大大提高测试速度，并能可靠地保证测试准确度。本专利技术的目的是提供一种折射率法测试浓度的仪器，使之达到快速测定各种液体的含固量百分浓度，而又保证了测试准确度。本专利技术的技术方案是采用由折射棱镜组件、物镜组件、镜管、分划板组件、目镜组件组成的折射率法液体含固量浓度测试仪，本专利技术的特征在于分划板组件中分划板刻值面上，还设计并刻制有摄氏20度温度时，被检液体折射率与纯水折射率之差扩大1000倍后数值的读数标尺。即新设计的读数标尺的刻值A＝1000(n-1.3330)。式中n为摄氏20度时被检液体的折射率，1.3330为摄氏20度时纯水的折射率。这就是说该读数标尺刻值A以摄氏20度时被检液体折射率与纯水折射率之差的千分位上尾数为最小分度整数刻值。该读数标尺刻值A在观测中的整数读数最小单位是摄氏20度时被检液体折射率与纯水折射率之差的千分位尾数，进而观测估读了万分位尾数。在读得A后，只需乘以该被检液体对应的浓度系数K，即可得到被检液体含固量的百分浓度C。即C＝KA，式中浓度系数K为摄氏20度时该读数标尺每单位刻度对应的某被检液体含固量的百分浓度数，其数值上等于摄氏20度时某被检液体含固量百分浓度每增加百分之一时折射率增加值的倒数再缩小1000倍。显然，K值可用化学滴定法或其他测定浓度的方法标定了含固量百分浓度的某被检液体，对本专利技术实施得到的液体浓度快速测定仪进行标定而得到。K值也可以从药剂工作手册(葛鸿海编，人民卫生出版社1984年6月第一版)等有关工具书中查得被检液体对应的常数F，按K＝1/(1000F)推算得到，(式中F为摄氏20度时某被检液体含固量百分浓度每增加百分之一时折射率的增加值)。K值通常取3位纯小数，在许多使用情况下，如检验纺染浆液含固量百分浓度等，K值取1位纯小数。当折射棱镜顶角为φ，组成折射棱镜材料在摄氏20度时的折射率为n1，物镜采用平凸透镜，凸面焦距为f，若取被检液体在摄氏20度时的折射率为n，则将分划板刻值面置于物镜焦面上时，本专利技术设计的读数标尺刻值h由下式确定h＝ftgα，式中角α为光线透过折射棱镜后的出射角，由Sinα＝nCosφ-n21-n2]]>Sinφ确定。本专利技术实施后的液体浓度快速测定仪，经有关光学仪器测试单位的试测和一些药品检验、纺染浆液检测企业的试用，证明有如下优点和效果1.使用方便、计算简捷，提高检测速度约10倍。使用时只需要微量被检液体作试样，在测试现场对光目测，即可获得清晰的读数。由于新设计的标尺刻值读数A，直接读出了被检液体折射率与纯水折射率之差值，故若需测液体折射率，则无需查表及进行插入法五位有效数字的运算，而仅只直接将读数A的整数部分和小数部分相加于纯水的折射率1.3330的千分位尾数和万分位尾数之上，即可迅捷得到，观测速度由数分钟缩短为数秒钟;若需测液体的百分浓度，则只需将读数A乘以该液体的标定常数K，就可简捷地得到了。而使用量糖计则必须先测得该液体的糖度读数，再查该糖度计每刻度表示的折射率表，得到具有五位有效数字的折射率，往往还需对糖度读数的非整数部分采用先减后乘再加的五位有效数字的运算，用插入法得到相应的折射率，据此折射率，代入该被检液体折射率与百分浓度间的回归经验方程，经先减后除的五位有效数字的运算才能得到该被检液体的百分浓度。这一观测-查表-计算过程，对熟练的检测员通常需数分钟和十数分钟时间。而本专利技术实施得到的液体浓度快速测定仪从观测得到读数A，再乘以通常为3位有效数字的常数K，对普通的检测员则可在数十秒内完成。而且，工业应用上往往仅只需粗测浆液浓度，这时浓度系数K值可采用四舍五入法而近似地取一位纯小数就可满足需要，与读数A的乘积，对普通检测员来讲，则可以自如地运用心算，在数秒钟内就可得到被检液体的百分浓度值。比较目前常用的糖度计测液体浓度提高了检测速度约10倍。2.避免了繁复的运算中造成的计算误差，从而保证了测试准确度。本专利技术实施得到的液体浓度快速测定仪，分划板刻度除有蔗糖溶液含固量百分浓度刻值外，更主要的是还设计有摄氏20度时被检液体折射率与纯水折射率之差扩大1000倍后的数值的读数刻值，亦即该新的读数刻值保证了折射率千分位尾数的准确度，估读了折射率万分位尾数。与目前常用的糖度计，例如CL-1型袖珍式折光仪(量糖计)的每刻度表示的折射率表相比较(见常州卫东光学仪器厂产CL-1型量糖计说明书)，显然提高了观测准确度;更重要的是将前述的5位有效数字先减后乘再加和先减后除两次繁复运算，简化为一次至多是3位有效数字的乘积运算，显然避免了不必要的计算误差，保证了测试准确度。3.本专利技术设计的读数标尺观测得到的读数A与被检液体含固量百分浓度C之间的关系直观明瞭。糖度计的读数标尺观测得到的读数为蔗糖溶液含固量百分浓度数，若被检液体为非蔗糖溶液，则必须由此糖度读数查表并计算得到相应的折射率，由该被检液体含固量百分浓度与折射率之间的回归经验方程计算才能得到对应的浓度C，即C＝(n-1.3330)/F，式中F为6位纯小数的常数，如淀粉浆液的F＝0.001282，因此，即使是C与n之间的关系也难以从上式中直观地确定。而本专利技术设计的读数标尺观测到的读数A，与浓度C之间的关系，从式C＝KA中可以直观明瞭地确定，式中K为3位纯小数的常数。显而易见，糖度计的读数标尺观测读数，除蔗糖溶液外，与对应的被检液体含固量百分浓度之间为间接的两次线性关系，而本专利技术设计的读数标尺观测读数与被检液体含固量百分浓度之间为直接的一次线性关系。如淀粉浆液在使用本专利技术实施得的液体浓度快速测定仪时，K值为0.780，当粗测时取K值为0.8，普通的检测员可自如地从观测读数，迅捷心算出该淀粉浆液含固量的百分浓度值。正因为有上述的优点和良好效果，本专利技术实施得的产品可以广泛应用于医药、纺织、染料、化工、食品、煤炭、地质、环保等行业对液体含固量百分浓度的测定。附图说明图1为附合本专利技术主题的实施产品结构示意图。图中〔1〕为折射棱镜组件，〔2〕为物镜组件，〔3〕为镜管，〔4〕本文档来自技高网...

【技术保护点】
由折射棱镜组件［１］、物镜组件［２］、镜管［３］、分划板组件［４］、目镜组件［５］组成的一种折射率法液体含固量浓度测试仪，本专利技术的特征在于分划板［４－１］的刻值面上，还设计并刻制有摄氏２０度温度时，被检液体折射率与纯水折射率之差扩大１０００倍后数值的读数标尺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱国平，陈龙根，孔远志，
申请(专利权)人：江苏省丹徒县分析仪器厂，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]