折光儀,又稱折射儀,是利用折射法原理測(cè)量液體濃度的儀器。折射率是物質(zhì)的重要物理常數(shù)之一。
當(dāng)一根管子放入裝有水的玻璃杯中時(shí),會(huì)看到管子發(fā)生彎曲。當(dāng)一根管子放入糖溶液的玻璃杯時(shí),管子的彎曲度會(huì)變大(如圖所示)。
即:當(dāng)某種物質(zhì)的密度增加時(shí)(例如糖溶于水中),其折射率的增大(即管子的彎曲程度)與之成正比。
這就是光的折射原理。
【折射率與 Brix值】
折射率用數(shù)值來(lái)表示折射的程度,它和濃度(混合比例)成正比。
溶入10g糖和20g糖的100ml的水溶液相比,后者的折射率數(shù)值會(huì)增加。
濃度不同導(dǎo)致折射率不同這一現(xiàn)象,同樣適用于糖溶液以外的其他溶液當(dāng)中。
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【測(cè)量折射率】
折射儀采用光的折射原理及折射率隨濃度變化而變化的原理應(yīng)用于實(shí)際測(cè)量的一種儀器。
折射儀除測(cè)量液體的折射率之外,還可以將折射率(nD)換算為白利度(Brix)并顯示出來(lái)。
ATAGO(愛(ài)拓)源自日本,成立于1940年,總部位于日本東京,是專業(yè)的折光儀生產(chǎn)廠家,80年來(lái)一直致力于研究與開(kāi)發(fā)多樣化的光電檢測(cè)儀器,其主要產(chǎn)品為折光儀及基于折光原理測(cè)量多種物質(zhì)濃度的衍生濃度計(jì)。
食品飲料行業(yè)
測(cè)量原料或半成品及成品的Brix或濃度或鹽度等,或生產(chǎn)過(guò)程中的濃度在線檢測(cè)。
如:果汁飲料、可樂(lè)、茶飲料等各類含糖飲料以及果醬、蜂蜜、糖果、糖漿等各類含糖食品;調(diào)味品、調(diào)味醬或湯羹類、豆奶,植物蛋白等。也適用于蔬菜水果從種植至銷售的過(guò)程中用于測(cè)定水果糖度,便于準(zhǔn)確地確認(rèn)收采時(shí)期,作甜度分類,售價(jià)分級(jí)等,更可應(yīng)用于工業(yè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、政府檢驗(yàn)、終端連鎖店、大型綜合超市、個(gè)人飲食健康管理等。
香精香料行業(yè)
測(cè)量各類香精,香油、植物提取液、各類萃取液的折射率,有助定性檢驗(yàn)與判斷其純度。
紡織印刷行業(yè)
淀粉測(cè)量、定形劑濃度、有機(jī)溶劑濃度監(jiān)測(cè)(DMF,DMSO等)、紙漿原料等濃度測(cè)量。
化工制造行業(yè)
各類有機(jī)物及無(wú)機(jī)物溶液濃度測(cè)量與監(jiān)測(cè)。
汽車制造行業(yè)
電池液、冷凍液、融雪劑濃度測(cè)定,如汽車保養(yǎng)的冷凍液濃度與冰點(diǎn)溫度測(cè)量,玻璃水(乙醇)濃度檢測(cè)、車用尿素濃度等。
金屬加工行業(yè)
用于各類清洗液濃度、切削液濃度,脫模劑濃度等各類電子工業(yè)的清洗液濃度監(jiān)測(cè)。
聚脂、薄膜等新材料行業(yè)
各類液晶屏幕、薄膜、聚脂材料、晶硅片、高分子材料的折射率檢測(cè)。
便攜式折射計(jì)
高精度折光儀
在線折光儀
關(guān)于ATAGO(愛(ài)拓)
ATAGO(愛(ài)拓)源自日本,成立于1940年,總部位于日本東京,是專業(yè)的折光儀和旋光儀生產(chǎn)廠家,80年來(lái)一直致力于研究與開(kāi)發(fā)多樣化的光電檢測(cè)儀器,其主要產(chǎn)品為折光儀及基于折光原理測(cè)量多種物質(zhì)濃度的衍生濃度計(jì)。
ATAGO(愛(ài)拓)產(chǎn)品主要包括:折光儀、旋光儀、糖度計(jì),鹽度計(jì),粘度計(jì),二氧化碳糖度檢測(cè)儀、煎炸油測(cè)定儀等多種物質(zhì)的濃度檢測(cè)儀。僅需一滴樣品就能快速檢測(cè)樣品濃度。產(chǎn)品形態(tài)覆蓋:便攜手持式(現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)量),全自動(dòng)精密臺(tái)式(高精度檢測(cè)與分析),在線監(jiān)測(cè)式(生產(chǎn)線上實(shí)時(shí)監(jiān)控),應(yīng)用覆蓋食品飲料,果蔬種植,制糖行業(yè),日用化工,生物制藥,臨床檢驗(yàn),金屬制造、石油化工、質(zhì)量檢測(cè)、高??蒲械榷喾N領(lǐng)域。
ATAGO(愛(ài)拓)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造嚴(yán)格遵循 ISO 質(zhì)量體系,100%日本廠制造,耐用性高,應(yīng)用廣泛,客戶遍布全球150多個(gè)國(guó)家和地區(qū),致力提供多種物質(zhì)的濃度快速檢測(cè)方案!
啤酒生產(chǎn)工藝流程可以分為制麥、糖化、發(fā)酵、包裝四個(gè)工序。
現(xiàn)代化的啤酒廠一般已經(jīng)不再設(shè)立麥芽車間,因此制麥部分也將逐步從啤酒生產(chǎn)工藝流程中剝離。
在線折光儀,又稱為“在線濃度計(jì)”、“在線糖度計(jì)”。 適合安裝于啤酒生產(chǎn)工藝不同的工序,通過(guò)檢測(cè)溶液折光率的原理檢測(cè)可溶性固形物含量。按各工序測(cè)量要求的不同,在線折光儀可以標(biāo)定成測(cè)量Plato、Brix、巴林(Balling)、質(zhì)量百分比濃度。折光濃度儀要達(dá)到3A食品級(jí)衛(wèi)生要求,才能完全適用于啤酒生產(chǎn)。
1、在糊化鍋中,麥芽和水經(jīng)加熱后沸騰,這時(shí)天然酸將難溶性的淀粉和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變成為可溶性的麥芽提取物,稱作“麥芽汁”。
在線折光儀可以安裝在糊化鍋的出口管道上,在線監(jiān)測(cè)麥芽汁濃度,以維持濃度穩(wěn)定一致。此工況下,建議使用壓縮空氣或高壓水自動(dòng)棱鏡清洗裝置。
2、麥汁過(guò)濾槽麥芽汁在被泵入煮沸鍋之前需先在過(guò)濾槽中去除麥芽皮殼,并加入酒花和糖。 此工序中,需要用清水沖洗,因此麥汁濃度會(huì)逐漸降低。在線折光儀可以安裝在過(guò)濾槽出口管道上,在線監(jiān)測(cè)麥汁濃度,并能給出信號(hào)以及時(shí)停止沖洗,防止過(guò)度用水。此工況下,建議使用壓縮空氣或高壓水自動(dòng)棱鏡清洗裝置。
3、煮沸鍋在煮沸鍋中,麥汁被加入啤酒花并煮沸,麥汁吸取酒花的味道散發(fā)出啤酒特有的芳香與苦味,并達(dá)到一定的麥汁濃度。此工序?qū)ζ【频钠焚|(zhì)是至關(guān)重要的。無(wú)需旁路系統(tǒng), 在線折光儀可以直接安裝在煮沸鍋上,在線監(jiān)測(cè)麥汁濃度,并能將濃度信號(hào)反饋給PLC或DCS用于控制。在線糖度儀,可幫助優(yōu)化煮沸時(shí)間、提高和穩(wěn)定啤酒品質(zhì)。此工況下,建議使用壓縮空氣或高壓水自動(dòng)棱鏡清洗裝置。
4、回旋沉淀槽在煮沸后,加入酒花的麥芽汁被泵入回旋沉淀槽以去處不需要的酒花剩余物和不溶性的蛋白質(zhì)。在線折光儀可以安裝在煮沸鍋的出口管道上,在線監(jiān)測(cè)熱麥汁質(zhì)量。
5、冷卻器麥汁經(jīng)過(guò)冷卻后,會(huì)被加入酵母并泵入發(fā)酵罐。 在線折光儀安裝在冷卻器的出口管道上,在線監(jiān)測(cè)冷卻后麥汁質(zhì)量。
6、發(fā)酵罐在發(fā)酵罐中,酵母將麥汁中的糖分分解為酒精和二氧化碳,大約一星期后,即可生成“嫩啤酒”,然后再經(jīng)過(guò)幾十天使其成熟。 在線折光儀可以直接安裝在發(fā)酵罐上,即時(shí)監(jiān)測(cè)總濃度的變化,以監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)化率、發(fā)酵度和酒精含量。
7、過(guò)濾機(jī)發(fā)酵結(jié)束以后,絕大部分酵母沉淀于罐底,此部分酵母需回收再利用。生成物“嫩啤酒”被泵入熟化罐中。
在此,剩余的酵母和不溶性蛋白質(zhì)進(jìn)一步沉淀下來(lái),使啤酒的風(fēng)格逐漸成熟。
經(jīng)過(guò)熟化而成熟的啤酒在過(guò)濾機(jī)中將所有剩余的酵母和不溶性蛋白質(zhì)濾去,就成為待包裝的清酒。 在線折光儀安裝在過(guò)濾機(jī)出口管道上,在線監(jiān)測(cè)啤酒質(zhì)量。
8、灌裝分界, 在線折光儀還可安裝在清酒罐出口,用于對(duì)于不同品種的啤酒、或者啤酒和CIP清洗液進(jìn)行在線分界,并有輸出信號(hào)到DCS,方便不同品種啤酒間的灌裝切換,并能降低CIP清洗造成的啤酒損失。
在線折光儀能夠提供給制造工廠、混和設(shè)備與清洗設(shè)備一起使用以持續(xù)測(cè)量各式液體的濃度。適用于混和、濃縮、發(fā)酵的控制與水性和堿性清潔劑等的濃度控制,通用型在線濃度計(jì),在線實(shí)時(shí)監(jiān)控,節(jié)省生產(chǎn)成本損失,實(shí)時(shí)檢測(cè)可確保不漏過(guò)任何一個(gè)數(shù)據(jù)變化。
在線折光儀高精度在線折光儀,在顯示系統(tǒng)上,彩色顯示屏更易于讀取數(shù)據(jù),甚至在較遠(yuǎn)的距離也讀數(shù)清晰,高精度在線折光儀產(chǎn)品可廣泛使用在食品,飲料,制藥以及化工行業(yè),以及在稀釋過(guò)程,混合過(guò)程以及最終產(chǎn)品的濃度/水分/混合比率的監(jiān)測(cè),還可以用于在線清洗過(guò)程的效果監(jiān)控。
數(shù)顯糖度計(jì)是用于快速測(cè)定含糖溶液以及其它非糖溶液的濃度或折射率。廣泛應(yīng)用于制糖、食品、飲料等工業(yè)部門及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研中。適用于醬油、番茄醬等各種醬類(調(diào)味料)產(chǎn)品的濃度測(cè)量;適用于果醬,糖稀液糖等含糖分較多產(chǎn)品的糖度測(cè)量;適用于果汁,清涼飲料及炭酸飲料的生產(chǎn)線上,品質(zhì)管理,發(fā)貨前檢驗(yàn)等;適用于水果從種植至銷售的過(guò)程中,它可適用于測(cè)定準(zhǔn)確的收采時(shí)期,作甜度分級(jí)分類。此外,在紡織工業(yè)漿料的濃度測(cè)定也獲得普遍的應(yīng)用。 糖度計(jì)的設(shè)計(jì)原理:光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生折射現(xiàn)象,且入射角正弦之比恒為定值,此比值稱為折光率。果蔬汁液中可溶性固形物含量與折光率在一定條件下(同一溫度、壓力)成正比例,故測(cè)定果蔬汁液的折光率,可求出果蔬汁液的濃度(含糖量的多少)。常用儀器是手持式折光儀,也稱糖鏡、手持式糖度計(jì),通過(guò)測(cè)定果蔬可溶性固形物含量(含糖量),可了解果蔬的品質(zhì),大約估計(jì)果實(shí)的成熟度。手持糖度計(jì)一般是圓柱形的,將待測(cè)的糖液放入后面可打開(kāi)的槽中,抹均勻,關(guān)上蓋子,然后將糖度計(jì)對(duì)著光,從前面的孔中看,就可以讀數(shù)了。 數(shù)顯糖度計(jì)和手持式折光儀的區(qū)別: 一、數(shù)顯糖度計(jì): 數(shù)顯糖度計(jì)用于方便、快速測(cè)定含糖溶液中重量百分比濃度或折射率。廣泛應(yīng)用于制糖、食品、飲料等工業(yè)部門及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研中。 工作原理:糖度計(jì)主要利用光線從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生折射現(xiàn)象,且入射角正弦之比恒為定值,此比值稱為折光率。利用糖溶液中可溶性物質(zhì)含量與折光率在普通環(huán)境下成正比例,可以測(cè)定出糖溶液的折光率,這樣糖度計(jì)/折射儀就求算出糖的濃度。 二、手持式折光儀 手持式折光儀是能測(cè)定透明、半透明液體或固體的折射率nD和平均色散nF-nC的儀器(其中以測(cè)透明液體為主)。如儀器上接有恒溫器,則可測(cè)定溫度0~70內(nèi)的折射率ND。 折射率和平均色散是物質(zhì)的重要光學(xué)常數(shù)之一,能借以了解物質(zhì)的光學(xué)性能、純度、濃度及色散大小等。因手持式折光儀儀器并能測(cè)出蔗糖溶液內(nèi)含糖量濃度百分?jǐn)?shù),故手持式折光儀使用范圍甚廣,是石油工業(yè)、油脂工業(yè)、制漆工業(yè)、食品工業(yè)、日用化學(xué)工業(yè)、制糖工業(yè)和地質(zhì)勘察等有關(guān)工廠學(xué)校及研究單位不可缺少的常用設(shè)備之一。