Для измерения концентрации эмульсии в смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) используется особый прибор – рефрактометр. Принцип его работы основан на измерении показателя преломления света при прохождении через раствор. Чем больше в СОЖ активных веществ, тем выше этот показатель.

Данные, полученные с помощью рефрактометра, сравнивают с нормативными – обычно таблица или график идут в комплекте с прибором. В результате определяется пригодность смазочно-охлаждающей жидкости для дальнейшего применения.

Рассмотрим прибор для измерения концентрации СОЖ подробнее: опишем его виды, принцип действия, важность эксплуатации.

Виды приборов для измерения концентрации СОЖ

Существует две основных разновидности рефрактометров: стационарные и портативные.

Первые устанавливают на крупных промышленных предприятиях или в химических лабораториях. Они имеют сложную конструкцию и позволяют производить высокоточный анализ состояния растворов непрерывно, в режиме реального времени.

Портативные приборы для измерения концентрации СОЖ удобны для использования в полевых условиях, когда нет возможности провести анализ на предприятии или в лаборатории. Они имеют небольшой вес и размер, что позволяет легко переносить их с места на место.


Портативные рефрактометры бывают ручными и автоматическими (цифровыми).


Ручные используются для быстрого определения процентного содержания эмульсии в смазочно-охлаждающей жидкости. Они лишены электронных схем и элементов питания, поэтому могут применяться где угодно. Такие рефрактометры компактны, просты в эксплуатации и доступны по цене. Этим обусловлена их широкая популярность не только в промышленной сфере, но и в быту.

Автоматические рефрактометры обеспечивают более точные результаты измерений и могут быть использованы для анализа сложных растворов. Однако они стоят дороже ручных и для работы требуют специальных навыков.


Цифровые приборы для измерения концентрации СОЖ снабжены дисплеем, на который выводятся результаты замеров.


Они способны определять не только коэффициент преломления света при прохождении через раствор, но и другие параметры СОЖ: плотность, вязкость, pH и пр. При этом автоматические рефрактометры учитывают температуру внешней среды, используют разные единицы измерения и имеют ряд других возможностей.

Например, они могут быть настроены для постоянного контроля качества продукции, сигнализации о нарушениях в процессе производства и даже автоматической коррекции параметров процесса.

Принцип работы рефрактометра

Принцип работы любого рефрактометра заключается в измерении показателя преломления света в жидкости. Этот процесс происходит на границе двух сред с разной оптической плотностью – она зависит от концентрации раствора.

Рефрактометр имеет две призмы, между которыми помещают 1-3 капли исследуемой СОЖ. При прохождении света через призмы происходит его преломление, часть выходит. Рефрактометр фиксирует изменения и на основе полученных данных определяет концентрацию раствора.


Прибор для измерения концентрации СОЖ

Источник изображения: Svarun / www.shutterstock.com/ru

Правила эксплуатации прибора

Калибровка ручного рефрактометра

Ручной рефрактометр, в отличие от автоматического, перед каждой эксплуатацией нуждается в калибровке. Процесс выглядит следующим образом.

  • Несколько капель чистой воды для разбавления СОЖ наносят на главную призму рефрактометра

  • Защитную крышку закрывают и ждут несколько минут, пока вода не заполнит пространство между призмами. Сухих областей или пузырьков воздуха в слое воды быть не должно

  • Через 15-30 секунд, когда температура вода и прибора станет одинаковой, рефрактометр направляют на свет и через окуляр настраивают фокусировку. Должна быть видна линия раздела между светлой (белой) и темной (синей) областями. Она называется «линией нулевого раствора»

  • Если линия раздела не совпадает с нулевой отметкой на шкале рефрактометра, прибор калибруют. Для этого поворачивают регулировочный винт до тех пор, пока границу между синей и белой зонами не встанет на ноль

После калибровки рефрактометр готов к использованию. Перед началом проведения измерений необходимо удалить воду с поверхности призм, протерев их чистой салфеткой.

Проведение измерений

Перед началом работы убедитесь, что прибор чист, на нем нет масляных или иных загрязнений. Если они имеются, протрите устройство мягкой тканью, смоченной в изопропиловом спирте.


Нанесите на главную призму небольшое количество образца СОЖ (2-3 капли) и закройте крышку. Подождите несколько минут, чтобы жидкость заполнила пространство между призмами.


Посмотрите в окуляр прибора и с помощью калибровочной шкалы определите процентную концентрацию СОЖ. Это значение будет указано на горизонтальной шкале.

Полученный результат необходимо умножить на поправочный коэффициент (для каждой жидкости он свой и указан в технической документации к ней).

Коэффициент рефракции зависит от типа СОЖ:

  • При высоком содержании минерального масла – 1,0

  • При среднем содержании минерального масла – 1,1

  • При низком содержании минерального масла – 1,4

  • Без минерального масла – 2,0

Размытая граница между верхней и нижней зонами шкалы говорит о том, что образец загрязнен посторонними маслами и смазками.


Если разделительная линия между границами вообще не просматривается, то СОЖ подлежит срочной замене.


После использования рефрактометр промойте водой, а затем протрите чистой салфеткой. Не опускайте прибор в воду полностью и не используйте абразивные чистящие средства, так как они могут повредить призмы.

Зачем нужно измерять концентрацию СОЖ?

Регулярно измерять концентрацию эмульсии в смазочно-охлаждающей жидкости важно по нескольким причинам:

  • Безопасность: слишком концентрированная СОЖ может нанести вред здоровью работников — привести к раздражению глаз и кожи, а также проблемам с дыхательными путями

  • Эффективность: измерение концентрации СОЖ позволяет контролировать ее расход и убедиться, что она используется эффективно; жидкости со слишком низким содержанием активных вещества недостаточно хорошо охлаждают и смазывают, что может увеличить износ оборудования

  • Экологичность: сжигание или утечка СОЖ с высокой концентрацией может нанести вред окружающей среде, поэтому этот параметр необходимо строго контролировать

  • Экономия: измерение и контроль концентрации СОЖ позволяют избежать перерасхода материала и снизить затраты на его приобретение

Частота проверок смазочно-охлаждающей жидкости зависит от многих факторов: интенсивности использования СОЖ, типа оборудования, условий работы и т.д. Обычно рекомендуется проводить измерения не реже одного раза в месяц или по мере необходимости, если есть подозрения на изменение концентрации.