Назначение
Рефрактометры промышленные K-Patents PR (далее - рефрактометры) предназначены для измерений показателей преломления nD органических жидкостей, неорганических кислот, технических масел, водных растворов химических веществ, сложных смесей в процессе их смешивания в промышленных технологических линиях в поточном режиме, при производстве продуктов питания, напитков.
Описание
Принцип действия рефрактометров заключается в измерении критического угла преломления, который изменяется в зависимости от концентрации, плотности и температуры анализируемой жидкости.
Свет от источника излучения направляется на поверхность раздела между измерительной призмой и анализируемой жидкостью. Боковая поверхность измерительной призмы отклоняет световые лучи, которые падают на поверхность раздела двух сред под разными углами. Отраженные лучи образуют изображение, которое делится на светлую и темную зоны и проецируется на матрицу ПЗС-камеры, которая регистрирует изображение, преобразует его в цифровой сигнал, а микропроцессор рефрактометра обрабатывает его посредством алгоритма анализа изображения, что позволяет установить точное положение границы между светлой и темной зоной.
Рефрактометры представляют собой цифровые измерительные приборы.
Выпускаются три модели рефрактометры: PR-23, PR-33, PR-43. отличающиеся метрологическими характеристиками, конструкцией и назначением.
Рефрактометры модели PR-23 состоят из двух раздельных блоков: датчика и индикаторного преобразователя (DTR (STR)) и соединенного с датчиком электрическим кабелем.
В рефрактометрах модели PR-33 и PR-43 датчик и индикаторный преобразователь объединены и выполнены в виде единого модуля.
Обозначение модели и исполнения рефрактометра имеет вид: PR-N3-XX-YY-Z,
где N - обозначение кода модели (2,3 или 4);
XX - обозначение исполнения корпуса (одна либо две латинские буквы и/или арабские цифры);
YY - обозначение материала призмы (арабские цифры, таблица 2);
Z - условное обозначение смачиваемого материала, варианта подключения к процессу и других параметров состоящие из любого количества латинских буквы и/или арабские цифр, не влияющих на метрологические характеристики рефрактометра.
В процессе работы перечисленных моделей рефрактометров измеряется показатель преломления, выполняется автоматическая компенсация температуры.
Измерительная информация выводится на табло индикаторного преобразователя, а так же транслируется в информационную сеть пользователя через токовые выходы (4-20) мА, Ethernet.
В рефрактометрах могут быть установлены измерительные призмы из различных материалов, имеющие разные диапазоны по показателю преломления. В процессе работы рефрактометров имеется возможность автоматической очистки измерительных призм.
Источником света в рефрактометрах служит светодиод с длиной волны излучения 589 нм, что соответствует длине волны желтой линии D в спектре излучения натрия.
Так как оптическая схема рефрактометра построена на использовании эффекта полного внутреннего отражения света только внутри призмы, то на результаты измерений не влияют прозрачность и цвет исследуемого вещества и наличие в нем рассеивающих свет нерастворимых включений и газовых пузырьков.
Для коррекции влияния температуры используется температурный датчик Pt1000.
Использование соответствующих крепежных элементов и фланцев позволяет установить датчик рефрактометра модели PR-23, рефрактометры модели PR-33 или PR-43 непосредственно в резервуар или на трубопровод и являются для одинаковых моделей, и с одинаковыми измерительными призмами полностью взаимозаменяемыми вне зависимости от типа анализируемой жидкости.
Рефрактометры имеют выходные сигналы: аналоговые токовые выходы от 4 до 20 мА, цифровой - подключение к Ethernet с использованием протокола UDP/IP.
Общий вид рефрактометров и места нанесения знака поверки показан на рисунке 1.
Пломбирование рефрактометров не предусмотрено.
модификации PR^-3-AC
модификации PR-23-AC
PR-33-AC
Место нанесения знака поверки
Место нанесения знака поверки
г) Рефрактометр модификации PR-23-W
д) Рефрактометр модификации PR-23-RP
Место нанесения знака поверки
ж) Рефрактометр модификации PR-23-GP
е) Рефрактометр модификации PR-23-SD
Место нанесения знака поверки
Место нанесения знака поверки
з) Рефрактометр модификации PR-23-AP и) Рефрактометр модификации PR-23-GС
Место нанесения знака поверки
л) Рефрактометр модификации PR-43-AP
к) Рефрактометр модификации PR-23-М
м) Рефрактометр н) Рефрактометр модификации о) Рефрактометр
модификации PR-43-GC PR-43-PC модификации PR-43-GP
Рисунок 1- Общий вид рефрактометров модели PR-23, PR-33, PR-43
Программное обеспечение
Рефрактометры промышленные K-Patents PR поставляются с установленным встроенным программным обеспечением: для модели PR-23 датчик имеет наименование -«Sensor Program», индикаторный преобразователь - «DTR Main Program», для модели PR-33 и PR-43 - «PR Program», которое обеспечивает сбор и обработку данных измерений, их отображение на пользовательском интерфейсе, передачу по интерфейсам связи и хранение. Программное обеспечение установлено в память микропроцессоров датчика и индикаторного преобразователя или рефрактометра.
Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014. Идентификационные данные ПО приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | «Sensor Program» | «DTR Main Program» | «PR Program» |
| модели PR-33 | модели PR-43 |
| модели PR-23 |
| Номер версии ПО, не ниже | V3.13 | V4.14 | V2.07 | V1.03 |
| Цифровой идентификатор ПО | недоступен |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение для моделей рефрактометров |
| РR-23 | PR-43 | PR-33 |
| Рабочая длина волны, нм | 589 |
| Диапазон измерений показателя преломления, nD | |
| - призма сапфир (73) * | от 1,3200 до 1,5300 | от 1,3200 до 1,5300 | от 1,3200 до 1,5300 |
| - призма шпинель (62) * | от 1,3200 до 1,5300 | - | - |
| Наименование характеристики | Значение для моделей рефрактометров |
| РR-23 | PR-43 | PR-33 |
| - призма сапфир (74) * | от 1,2600 до 1,4700 | от 1,2600 до 1,4700 | - |
| - призма YAG (82) * | от 1,4100 до 1,6200 | от 1,4100 до 1,6200 | - |
| - призма GGG (92) * | от 1,5200 до 1,7300 | от 1,5200 до 1,7300 | - |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности при измерении показателя преломления, nD | ±0,0002 |
| Диапазон автоматической температурной компенсации, °С | от -40 до +170 (опционально +190) | от -40 до +150 (опционально +190) | от -40 до +130 |
| * В скобках указано условное обозначение материала призмы |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение для моделей рефрактометров |
| РR-23 | PR-43 | PR-33 |
| Источник излучения | светодиод |
| Время установления показаний после включения, не более, с | 3 |
| Параметры электрического питания: - напряжение переменного тока, В - частота переменного тока, Гц - напряжение постоянного тока, В | от 100 до 240 50±1 24 (дополнительно) | 24 |
| Потребляемая мощность, В • А, не более | 30 | 2 | 2 |
| Габаритные размеры, мм, не более - датчик (рефрактометр): - длина - диаметр | 297 125 | 115 93 | 110 96 |
| - индикаторный преобразователь: - длина - ширина - высота | 225 159 266 | - | - |
| Масса, кг, не более: - датчик - индикаторный преобразователь - рефрактометр | 10.5 4.5 | 1,6 | 2,0 |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, °С - диапазон относительной влажности воздуха, % - диапазон атмосферного давления, кПа | от -40 до +50 от 0 до 100 от 84 до 106,7 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка на отказ, лет | 15 |
| Наименование характеристики | Значение для моделей рефрактометров |
| РR-23 PR-43 | PR-33 |
| Степень защиты от внешних воздействий по ГОСТ 14254-96: - корпуса датчика или рефрактометра - индикаторного преобразователя | IP67 IP66 |
| Рефрактометры модели РR-23-XX, РR-43-XX соответствуют требованиям ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах», маркировка взрывозащиты | 0Ex ia IIC T4 Ga X, РО Ex ia I Ma или 2Ex nA IIC T4 Gc X | |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист Руководства по эксплуатации и на корпус рефрактометра в виде наклейки.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность рефрактометров модели PR-23
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Рефрактометр в составе | PR-23-XX-YY-Z | 1 шт. |
| Датчик | - | 1 шт. |
| Индикаторный преобразователь | DTR (STR) | 1 шт. |
| Соединительный кабель | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации на русском языке | | 1 экз. |
| Методика поверки | МП-242-2292-2019 | 1 экз. |
Таблица 5 - Комплектность рефрактометров модели PR-33, PR-43
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Рефрактометр | PR-33, PR-43 | 1 шт. (модель по заказу) |
| Соединительный кабель | - | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации на русском языке | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП-242-2292-2019 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП-242-2292-2019 «ГСИ. Рефрактометры промышленные K-Patents PR. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»
26.09.2019 г.
Основные средства поверки:
- стандартный образец показателя преломления жидкостей (комплект 1111), ГСО 8123-2002.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на переднюю стенку индикаторного преобразователя и на лицевую поверхность рефрактометра, как показано на рисунке 1, и (или) на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.583-2011 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений показателя преломления
Техническая документация компании Vaisala Oyj, Финляндия
77020-19: Методика поверки МП-242-2292-2019Скачать3.6 Мб
9382-83
