![\"refraktometar_reur_40_80_bx_medikal_bistra_01\"](\"http:\/\/www.crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2018\/03\/refraktometar_reur_40_80_bx_medikal_bistra_01.jpg\")
<\/a><\/p>\nJedan Brix ozna\u010dava jedan gram suhe tvari u 100 grama mo\u0161ta na temperaturi od 20\u00b0C. Stoga je skala po Brixu naj\u010de\u0161\u0107e ba\u017edarena na 20\u00b0C. Ukoliko je temperatura mo\u0161ta manja tada se za svaki \u00b0C odbije 0,06% od o\u010ditane vrijednosti, a ukoliko je temperatura mo\u0161ta ve\u0107a onda se za svaki \u00b0C dodaje 0,07% na o\u010ditanu vrijednost u Bx.<\/p>\n Osim skale po Brixu ra\u0161irene su jo\u0161 dvije skale za mjerenje koncentracije \u0161e\u0107era u mo\u0161tu. Naime, suha tvar koja se mjeri po Brixu uklju\u010duje ne uklju\u010duje samo \u0161e\u0107er ve\u0107 i sve druge suhe tvari u mo\u0161tu. Skala po Babou (Kl) pak predstavlja te\u017einski postotak samo \u0161e\u0107era, odnosno pokazuje koliko kilograma \u0161e\u0107era ima u 100 kilograma mo\u0161ta. Skala po Oechsleu (Oe) pak daje vrijednost specifi\u010dne te\u017eine mo\u0161ta, odnosno pokazuje za koliko grama litra mo\u0161ta ima ve\u0107u masu od litre vode pri istoj temperaturi. Sve ove tri skale mogu\u0107e je me\u0111usobno prera\u010dunavati po odre\u0111enim formulama ili gotovim tablicama kako bi se na kraju dobio podatak o koli\u010dini \u0161e\u0107era u mo\u0161tu ili postotku alkohola u budu\u0107em vinu. S obzirom da se skale mogu me\u0111usobno prera\u010dunavati iz jedne u drugu vidimo da je ovdje rije\u010d samo o razli\u010ditoj kalibraciji mjera\u010da, a ne nu\u017eno i o razli\u010ditom principu mjerenja.<\/p>\n Instrumente koji se koriste za mjerenje suhe tvari u mo\u0161tu mo\u017eemo podijeliti u dvije skupine: mo\u0161tne vage i refraktometri. Obje naprave su jednostavne konstrukcije i jednostavne za upotrebu.<\/p>\n Mo\u0161tna vaga je zapravo aerometar za mjerenje gusto\u0107e teku\u0107ina. Koristi se stari Arhimedov zakon po kojem kruto tijelo uronjeno u teku\u0107inu potone u tu teku\u0107inu to vi\u0161e \u0161to je teku\u0107ina rje\u0111a. Najjednostavnija Izvedba mo\u0161tne vage je stoga u obliku \u0161uplje staklene cjev\u010dice zatvorene na oba kraja, gdje je jedan kraj ote\u017ean (obi\u010dno olovom) kako bi cjev\u010dica vertikalno (vi\u0161e ili manje ovisno o gusto\u0107i) uronila u mo\u0161t.<\/p>\n Opti\u010dki refraktometar pak koristi pojavu loma zrake svjetlosti kad ista na svom putu prelazi iz prozirne sredine jedne gusto\u0107e u prozirnu sredinu druge gusto\u0107e. Do loma zrake svjetlosti na dodirnoj povr\u0161ini izme\u0111u rje\u0111e i gu\u0161\u0107e prozirne sredine dolazi zbog promjene brzine svjetlosti, odnosno smanjenja brzine svjetlosti kad isto upadne u gu\u0161\u0107u opti\u010dki prozirnu sredinu. No, da bismo do kraja shvatili princip rada jednostavnog opti\u010dkog refraktometra moramo usvojiti i pojmove grani\u010dnog kuta i totalne refleksije.<\/p>\n Na prvoj slici vidimo da zraka svjetlosti, ovisno o kutu upada, mo\u017ee na prijelazu izme\u0111u tvari razli\u010ditih gusto\u0107a biti samo prelomljena za neki mali kut pod kojim nastavi dalje putovati, zatim mo\u017ee biti toliko prelomljena da slijedi dodirnu povr\u0161inu tvari razli\u010ditih gusto\u0107a (grani\u010dni kut), i u kona\u010dnici, mo\u017ee biti prelomljena pod tako velikim kutom da se vrati natrag u tvar iste gusto\u0107e (totalna refleksija).<\/p>\n Taj kut ili indeks loma svijetlosti klju\u010dan je za rad refraktometra. Refraktometar je konstruiran tako da se postigne totalna refleksija svih zraka svjetlosti koje u odre\u0111enom rasponu kuteva ulaze u staklenu prizmu. Kad se zatim na jednu povr\u0161inu prizme kapne mjereni uzorak (mo\u0161t) na dodirnoj povr\u0161ini prizme i uzorka do\u0107i \u0107e do promjene indeksa loma svjetlosti, te se dio zraka u odre\u0111enom rasponu upadnih kutova ne\u0107e vi\u0161e reflektirati natrag u prizmu (totalna refleksija) nego \u0107e se nakon grani\u010dnog kuta prelomiti izvan nje. Pri tome \u0107e, kao \u0161to prikazuje posljednja slika, nastati ve\u0107a ili manja tamna sjena na zaslonu refraktometra ovisno o gusto\u0107i mjerenog uzorka.<\/p>\n Indeks loma je na istoj temperaturi i istim gusto\u0107ama tvari uvijek konstantan, a na skali refraktometra ga dakle vidimo u obliku manjeg ili ve\u0107eg stupca sjene. Najjednostavniji spektometri kao izvor svjetlosti koriste dnevno svjetlo ili bilo koji vanjski izvor umjetnog svjetla prema kojem se okrene opti\u010dki sustav koji obi\u010dno \u010dini prizma i le\u0107a okulara. Prozirna tvar (mo\u0161t) stavlja se na jednu stranu prizme tako da se svjetlost osim preko rubova prizme lomi i na mo\u0161tu. Opti\u010dki refraktometri obi\u010dno imaju iscrtanih vi\u0161e ba\u017edarenih skala, a osim spomenutih za mjerenje \u0161e\u0107era u mo\u0161tu, mogu imati npr. i ba\u017edarenu skalu za mjerenje postotka vlage u medu kao i za ispitivanje niz drugih prozirnih tvari. Princip je uvijek isti, a sve se svodi samo na odabir vrste, ja\u010dine i kuta svjetlosti koja se reflektira unutar prizme te ba\u017edarenje skale za odre\u0111enu ispitivanu tvar.<\/p>\n Na gornjoj slici vidimo kako klasi\u010dni ru\u010dni opti\u010dki refraktometar ima jednostavno rije\u0161enu temperaturnu kompenzaciju skale pomo\u0107u bimetalne trake. Vi\u0161e ba\u017edarenih skala na okularu tako omogu\u0107ava izravno i jednostavno o\u010ditanje vrijednosti bez potrebe za kompenzacijama i prora\u010dunima.<\/p>\n Naoru\u017eani ovim znanjem vrijeme je da zavirimo u unutra\u0161njost na\u0161eg refraktometra. Opto-elektroni\u010dki refraktometar razlikuje se od gore opisanog opti\u010dkog refraktometra samo po tome \u0161to se koristi stalan izvor difuzne svjetlosti (\u017earulje, svjetle\u0107e diode, laseri i sl.), a kao detektor reflektirane svjetlosti koriste se foto osjetljive elektroni\u010dke komponente (foto-diode, foto-tranzistori, foto-otpornici i sl.). Odmah na prvi pogled je jasno da kod na\u0161eg primjerka nedostaje opti\u010dka senzoska jedinica koja je izvedena kao vanjski zasebni modul. Tako ovdje raspola\u017eemo samo sa napaja\u010dkom i mjernom komponentom refraktometra.<\/p>\n Krenimo prvo s mjernom jedinicom. Kao indikator postotka krute tvari koristi se ampermetar sa zakretnim svitkom i sa skalom ba\u017edarenom po Brixu (Bx). Podjela 40-80 Bx odgovara struji 4-20 mA.<\/p>\n Vidimo da sam ugradbeni instrument ima vi\u0161estruku primjenu posebno kao indikator u razli\u010ditim termometrima.<\/p>\n Na\u0161 primjerak ima ugra\u0111ene samo otpornike za kalibraciju. Vidimo da je u ku\u0107i\u0161te instrumenta, ovisno o namjeni, mogu\u0107e ugraditi i ispravlja\u010dke komponente te otporni\u010dke djelitelje napona.<\/p>\n Mehanizam za namje\u0161tanje kazaljke instrumenta na nulu je potrgan. Fleksibilnu metalnu sajlu koja \u010dini poveznicu izme\u0111u mehanizma na instrumentu i vijka na prednjoj plo\u010di netko je toliko sarafio da je ista pukla. Sre\u0107om, dio mehanizma na samom instrumentu ostao je o\u010duvan.<\/p>\n A sada ostatak elektronike. Elektronika refraktometra smje\u0161tena je u \u010detiri me\u0111usobno povezana modula (s desna na lijevo):<\/p>\n Modularna izvedba sklopovlja omogu\u0107ava jednostavne kombinacije i brzo lociranje kvara te zamjenu komponenti. Na\u0161a \u010detiri modula su takve izvedbe da zahtijevaju \u0161umu \u017eica za povezivanje, no s druge strane vrlo su dobro ozna\u010deni te je lako izvesti njihovo o\u017ei\u010denje.<\/p>\n Modul mre\u017enog transformatora i ispravlja\u010da osigurava istosmjerni napon 9V\/1A za napajanje \u017earuljice refraktometra (ispravljen preko Graetzovog mosta montiranog na vrhu modula), te izmjeni\u010dne napone od 15V i 2x15V koji se ispravljaju i stabiliziraju na slijede\u0107em modulu.<\/p>\n Modul ispravlja\u010da i stabilizatora napona izmjeni\u010dne napone od 15V i 2x15V sa prvog modula ispravlja na stabilizirani napon od 5V i simetri\u010dni napon od 2x12V za napajanje naredna dva modula. Ispravljanje je izvedeno diodama, a stabilizacija upotrebom stabilizatora 7812, 7912 i 7805.<\/p>\n Regulator napona za izvor svjetlosti (\u017earuljicu) refraktometra. Vidimo da se radi o visokostabiliziranom izvoru koji uklju\u010duje serijski tranzistorski stabilizator napona upravljan operacijskim poja\u010dalom IL741. Regulator 7805 mogu\u0107e slu\u017ei kao izvor referentnog napona za IL741, a zavojnica i elektrolitski kondenzatori su u filtarskom dijelu. \u0160teta \u0161to nemamo optoelektroni\u010dki senzor da vidimo za koji izvor svjetla je izvedena ovakva stabilizacija. Na ovaj modul spaja se i kontrolna LED ozna\u010dena sa “POGON” na prednjoj plo\u010di refraktometra.<\/p>\n Posljednji u nizu je modul poja\u010dala napona iz senzora (fotodiode) refraktometra za mjerni instrument sa svim elementima kalibracije. Vidimo da se bazira na tri operacijska poja\u010dala LM741 i tranzistoru 2N1711 te sadr\u017ei \u010detiri vi\u0161eokretna potenciometra za kalibraciju. Na ovaj modul tako\u0111er se spajaju kalibracijski potenciometri izvedeni na prednjoj plo\u010di (MAX – MIN), te temperaturni kalibracijski potenciometar sa sklopkom montiran na zadnjoj plo\u010di refraktometra.<\/p>\n Pogled na priklju\u010dnu stezaljku sa zadnje strane. Prema optoelektroni\u010dkom senzoru refraktometra vodi \u0161est \u017eica (priklju\u010dnice od 1 do 6): dvije za termopar za temperaturnu korekciju, jedna za dolazni napon iz senzora (fotodiode), jedna za napajanje izvora svjetla, jedna za regulaciju izvora svjetla i jedna za zajedni\u010dku masu. Priklju\u010dnice 7 do 9 slu\u017ee za spajanje mjernog napona ili struje na instrument (vidi shemu spajanja na ku\u0107i\u0161tu instrumenta), a priklju\u010dnice 10 do 12 su za dovo\u0111enje mre\u017enog napona napajanja.<\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n\n
<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n