在真空中,光以330000km/s的速度傳輸,而在水中為225000km/s,降低了25%左右。而在藍(lán)寶石介質(zhì)中光速只能達(dá)到170000km/s。
折光法檢測(cè)是質(zhì)量控制的一種常見方法。對(duì)于常見兩組份混合溶液在折光率和濃度(也即溶液體系組成比例)之間都有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。其中較為大家熟知、研究的較多較透的便是蔗糖溶液的這種性質(zhì)。折光儀可以非常直觀的反應(yīng)出溶液中可溶性固含量%RTS.對(duì)于蔗糖而言這種單位定義為白利度Brix(Bx)。
樣品密度的檢測(cè)同樣可以通過折光儀輕松實(shí)現(xiàn),因?yàn)橥ǔ6悦芏群腿苜|(zhì)的含量是相互一一對(duì)應(yīng)的。
折光儀可以輕松的通過對(duì)折光指數(shù)的測(cè)量而獲知溶液體系的密度或者濃度。
折光儀是針對(duì)光速改變而進(jìn)行測(cè)量?jī)x表。測(cè)量結(jié)果雖不是直接反應(yīng)光速但卻與光速有著密切相關(guān)性。這種相關(guān)性即為我們所說的折光率。譬如某種特定物質(zhì)的折光率為1.5,就說明光在空氣中傳播的速度比在該種物質(zhì)中傳播的速度要快上50%。
折光率是物質(zhì)的特定固有屬性。并根據(jù)溫度和波長而改變。因此通過折光儀,當(dāng)在知道溫度和波長的情況下便可以通過檢測(cè)折光率來檢測(cè)液體的濃度了。當(dāng)然,不同的物質(zhì)在不同的濃度時(shí)也可能會(huì)有相同的折光率。因此,以折光率為基礎(chǔ)的濃度檢測(cè)應(yīng)該盡量針對(duì)二元混合物(液體只有兩種組分組成)。當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用中,如果某多元溶液體系(液體里面有多種組分)的濃度改變僅僅是因?yàn)槠渲幸环N組分的變化而引起的一樣可以通過檢測(cè)折光率做到精準(zhǔn)的測(cè)量。這也是一種定量測(cè)量。對(duì)于已知成分混合液體可以進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。例如對(duì)于橄欖油或者橙汁類似的混合物,測(cè)量值保證在一定范圍內(nèi),可以有效的確保產(chǎn)品質(zhì)量。
折光儀用于在線檢測(cè)原理(在線折光儀)
在線折光儀采用適合生產(chǎn)線安裝的設(shè)計(jì),并結(jié)合生產(chǎn)線長期連續(xù)使用的特點(diǎn),在保證樣品流動(dòng)的前提下,需確保檢測(cè)樣品具有代表性,當(dāng)液體流動(dòng)過表面時(shí),與探頭棱鏡面接觸的液體濃度被立即檢測(cè)出來,由于液體時(shí)刻流過表面,因此液體內(nèi)部的氣泡,固體顆粒并不會(huì)像實(shí)驗(yàn)室折光儀那樣對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響。
從LED發(fā)出的光線經(jīng)過光導(dǎo)纖維從藍(lán)寶石棱鏡的一側(cè)進(jìn)入藍(lán)寶石棱鏡,并到達(dá)棱鏡與液體物料的接觸面上,根據(jù)接觸面處液體折射率的不同,一部份光被全反射到棱鏡的另一側(cè),全反射光的位置會(huì)因?yàn)榕R界角改變而改變(臨界要會(huì)因?yàn)橐后w折射率不同而不同),線性陣列CCD用于精確檢測(cè)全反射回來的光的位置,而每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)著折射率。
得益于整個(gè)檢測(cè)過程無任何機(jī)械運(yùn)動(dòng)、震動(dòng)等方式,僅通過電子和光學(xué)的方式,故使得在線折光儀可以保證高穩(wěn)定性,重復(fù)性及高精度的特性。