|
|
发表于 2007-7-7 15:51:29
|
显示全部楼层
折光仪可以不
" y4 M; w7 p8 W# `8 e1 J3 C
b; @: \ U2 k/ ?; ~& Y水中溶解进任何物质，都会改变它的折光率，溶解的物质越多，溶液的折光率改变也越大。根据溶液折光率溶质浓度的变化规律，可以用折光仪简便地测出水溶性淬火介质的溶质浓度。本文介绍的方法，可供从事热处理的工人和技术人员在生产中应用。
# g6 @9 T( P6 k3 Z3 B/ d
4 w/ G/ M r% z$ ]4 p一、手持式折光仪的选择
* \. c) w. o: ~0 G* D
: N. Y: \0 L% L* V7 }6 O使用于生产现场的折光仪是手持式折光仪。手持式折光仪（以下简称折光仪）主要用于测定透光溶液的浓度与折光率。这种仪器结构简单，携带方便，使用简洁，精度也较高。图1是福建泉州光学仪器厂生产的一种手持式折光仪的外形结构。上海光学仪器厂等单位也生产这种仪器。
9 P. B4 K$ ^/ I' ]% P) ~
, g1 s5 }. w6 ]: g; e& W a这种折光仪的使用方法：
% j2 l& o* H# a/ z/ e6 v掀开盖板（1），取试液数滴放在棱镜（2）的镜面上，合上盖板（1）。然后将盖板朝向明亮处，边通过目镜（7）观察，边转动调节圈（6），直至视场分界线清晰可见。视场明暗分界线所示的读数，即为试液折射率或浓度。 ' c& g" \: ^ O6 m! S
折光仪视场上有两排刻度，一排是折光率，另一排是伯利糖度数（BX）。测定淬火介质浓度，通常采用其中的BX列刻度。选择型号由所用折光仪的最大使用刻度数来定，可根据淬火液的品种和用途参考表1进行这项选择。 0 M n- n- u9 X' x% T
表1 折光仪型号选择表
& s/ b- P% W1 E+ ~2 n D n, r用途型号（即最大刻度数（BX）: Y ~, O5 e( M: ^& {
. J4 @ b& W& k7 s
淬火用盐水 32型
2 j' e; S6 c6 j9 U$ X7 m# J) I- c( l# m4 k5 F
淬火用碱水 32型
/ g5 {% l" F$ c
) ?" U3 x- b8 _) l* y6 p9 LPAG淬火液 15型% M3 L6 B- @8 z2 i _
, j% d; j b4 d0 n! J用折光仪测定水溶性淬火介质浓度之前，须先用当地自来水（不是蒸馏水）作为试液，把折光仪读数调到零点。这一步很重要，其理由后面要讲到。
) ?' q! _" ^4 v) {8 j
/ I' l6 @/ v w. A. A3 m二、单一溶质溶液的浓度测定
/ l/ w Z2 z* N1 C/ _5 _) f! [; g/ j9 u
对于单一溶质的水溶液，其折光仪读数与该溶质的浓度成正比。如果以字母N代表折光仪读数，即溶液的折光率，以C（%）代表该溶液中溶质的浓度百分比（重量），则二者之间存在以下关系：
& e8 B* G1 z! B! C; r+ r
$ c5 R, W$ r! T: l3 QN=KC （1）
2 z& B7 y$ v! W: a, E h1 ]( H. e
: n5 W) J$ T8 k4 t( c! d其中，系数K的值决定于溶质的种类。热处理生产中几种常用溶质的K值见表2。C为重量百分比浓度。
b0 i: h: t' x# ^/ Z3 s" L表2 常用几种淬火介质的K值 (我穿到下面的附件里) 7 R2 o0 ?; J& T: C Z7 m
& ?9 a2 g% Q9 D3 V: ]把这几种介质的浓度与其折光仪读数的关系作在图上，可得到图2所示的一组直线。由于关系简单，在生产现场，就可以用折光仪测定单一溶质溶液的浓度。比如，测定PAG淬火介质的浓度以及盐（NaCl）碱(NaOH)的浓度。表2中的相乘系数是K值的倒数，即 。由式（1）得式（2）。将测得的折光仪读数N乘上该溶质的相乘系数 ，即得到所测溶液的浓度。 + b, @4 p# ^' |2 I0 `9 |
- F2 W4 i; t7 D: W/ V: i8 G) EC= •N （2） : P6 ^; Y8 ~/ q% A
C6 B: |% Z: u- w. x3 j" ]* K& z图2 折光仪读数与不同溶液溶质浓度的关系0 L3 A: i. J! X
* |5 v: T, {8 f7 D. O
注意，式（2）只适用于新型配制的或比较清洁的溶液。经过较长时期使用或已变脏、其中溶解了较多其它杂质的溶液，则不能简单地用式（2）计算浓度。 ) _: Q8 L( A" D4 h: c
6 A/ x- `* W& _# {2 ~( V8 p% L
三、液温的影响及其修正法 5 Y- F9 q; n& G' n0 G$ I
* I7 H3 k8 U- z* ~
溶液的折光率不仅随它的浓度变化，浓度一定时，溶液的折光率还会随液温升降变化。这种变化的基本规律是：液温升高，溶液的折光率会降低；液温降低，溶液的折光率会增大。作为溶剂的水，本身也具有这种特性。大家知道，加热水的时候，可以看到水内有流动迹象。水是无色透明的液体，加热中之所以能看见水内部的相对流动，其原因就在不同温度的水具有不同的折光率。PAG淬火介质的水溶液也具有这种特性。浓度一定时，液温变化对测定值有很大影响。
! V; Y4 ~, t# G, E- W/ F8 L+ C
7 d: g( {* `, u( t! V+ c注意：当使用前述手持式折光仪测量折光率时，“液温”指的是夹在折光仪上盖板和检验棱镜之间那一薄层液体的温度。通常也指的是试验现场的气温。由于该夹层中的液体量极少，又被压成了一薄层，实际测量中的液温就变成了所用折光仪的温度。 0 f8 O& A! n6 m0 }
' |) s& q. w9 c- i
今禹8-20和今禹8-50淬火液的相乘系数是在气温30℃时确定的。当气温（即测试现场的气温）低于30℃时，测出的浓度会偏高；当气温高于30℃时，测出的浓度会偏低。气温偏离30℃越远，上述偏差也越大。这种浓度测量值如果不注意修正，生产中就可能发生造成严重后果。冬天，气温低，浓度测量值偏高。如果此时误认为淬火液浓度过高，补加过多的自来水，必然使淬火液的真实浓度偏低，加上淬火液液温低，冷却速度升高，在这样的淬火液中淬火，就很容易引起淬裂。到了夏天，生产现场气温（即折光仪本身的温度）高，浓度测量值会偏低。如果误认为淬火液浓度偏低，而补加过量的PAG原液，就会使淬火液浓度过高，加上此时气温高，散热慢，淬火液液温也偏高，淬火液的冷却能力会明显减小。在这种条件下淬火，则很容易发生硬度偏低、硬化深度不足等。
A- F( P: _# b0 U7 c$ S, B. {9 i. ^5 o
- O# V3 E8 n) Y综上理由，当测量环境的气温明显偏离30℃时，应对测量值进行修正。修正方法很简单： 0 h8 S- l r7 q- h$ }- b" D
, n; l2 @, L8 U9 m0 I8 D2 @
气温比30℃每低5℃，将测量值减1%作为实际浓度。气温比30℃每高5℃，将测值加1%，作为实际浓度值。 0 o7 N# S3 x* V3 i
5 ~& \2 a! H- x& I9 K举例来说，当测量环境的气温为15℃时，如果测得今禹8-20水溶液浓度为14%，那么，该水溶液的实际浓度应为：
, U$ f# d0 L: B" y* W b$ o% s; k3 }$ y+ D* i8 M9 v
14-（ ）=11% $ V4 E7 g5 v0 z1 }
3 c" E O D3 `4 e1 ]9 ]* }4 y4 t
又例，当测量环境的气温为42℃时，如测得今禹8-20淬火液的浓度为9.5%。此时，该淬火液的实际浓度为：
& {2 m9 o& K1 D+ K: ?8 }8 E$ t- ~% Q1 F& `( H6 }7 c
9.5+（ ）=11.9%
! P7 V+ j- a9 Z/ R" l* V' |2 t) P0 i+ p8 E
四、使用折光仪的其它注意事项
- Y A1 K1 [6 e- ~. I; x
# `, v, u9 H$ }. g, F0 Q# d6 E1、 折光仪的零位调节方法
( I6 _- G5 d: B
! z, l! h9 g* L; R' s$ v折光仪的零位是可以调节的，只有调节好零位后再使用，才能获得准确的结果。由于多数折光仪的零位调节螺丝比较松动，为确保测量准确，必须在每次测量浓度前用自来水校准好所用折的零位。校正好后，用细纸吸干盖板和棱镜面上的水迹，再用于测量淬火液浓度。
* v/ d! q( T3 l( I' y& D1 J& p6 Y2 r
调好零位后应防止折光仪受到震动，亦不可采用摔动的办法来去除上面的残水，以免使调好的零位移动。
/ `; G8 y, `3 a" c! |7 o* H! E3 \9 {* B' w h* P
2、测试后用清洁的自来水冲洗盖板和棱镜面，把残留在上面的淬火液充分清除干净，再用细纸吸干残水，保存备用。
! N) z1 [8 [& N% V! O! m如果上次测量时留在上面的淬火液没有清洗干净，让其自动变干，而下次测量前又未做充分的清洗，测量的浓度就会偏高。
+ K8 J' f0 L% c: M! h0 R: Q$ e; } ]* v! u0 p+ E
3、读数时间不能太长，在长期放置中，夹在折光仪盖板和棱镜之间的淬火液会缓慢蒸发掉其中的水份，随着水份的减少，液体薄层的浓度会逐渐升高。由于这样的原因，每次读数时间不要太长，以免增大误差。
7 e* b* e q- X; d. S2 H* o6 G
. Q# E K6 L: l5 G) V' p[ 本帖最后由 sangshulee 于 2007-7-7 15:59 编辑 ] |
评分
-
查看全部评分
|
楼主