|
|
发表于 2007-7-7 15:51:29
|
显示全部楼层
来自： 中国山东济宁
折光仪可以不/ j# @$ B' f+ n% Q( F$ s: G
6 A' t3 G1 K# l' J/ Z
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。
# F/ u' l$ }% H1 ?3 h
* ~: \9 `) }0 U, ?一、手持式折光仪的选择 % w4 e6 g8 r% U- ], A+ L
t0 _$ k6 Q+ |' @( a
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。
$ O2 M, i# C% y) @' E
$ U& A' r8 g) q) A9 x这种折光仪的使用方法： 6 U5 F4 ?: ~5 f. t- y0 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。 ( h" i( o( \; `, ~% C3 o
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。 " u% b% L- |/ Y' [' I4 [8 P
表1 折光仪型号选择表
: v0 i3 o1 z/ w7 l/ s用途型号（即最大刻度数（BX）
" t9 \' m4 @8 Z) G; C9 A5 n6 H# y- L# U0 m" w0 f, s
淬火用盐水 32型$ u: V! S6 ~" T% |. O9 G
4 o( }, h- p# [; w3 Z5 c" @( p淬火用碱水 32型' H' C$ F& L; X A9 L4 T5 M# Y% D# H3 M
. L( I7 } [6 S3 l ~! JPAG淬火液 15型: ]$ l5 a* ^" c% a* O
1 }3 I% V2 ?# K1 _% e( [; y, U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。 5 R( M, b% K0 J6 Z/ @+ w, V
; I- u$ M* ]% G( L二、单一溶质溶液的浓度测定
0 I: z, @( l1 H1 f0 J. U& w* r& L$ I+ Z' h
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： % u' \, Q8 B# z/ d4 D4 V ]
5 p( a0 P, @ e) }N=KC （1） 0 N5 U7 u/ l9 C' _/ U. R
3 p0 s x) A4 m) M
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。 # ?5 {' l4 T3 D3 o: p
表2 常用几种淬火介质的K值 (我穿到下面的附件里) . J( h: C9 }2 A! [8 I! W
1 r9 Y6 J4 E3 s/ w+ Y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。
* F7 |1 a- q7 ?! I; d$ b- W
# O; ]- @2 @) y# r4 f, [C= •N （2） ' H2 s p0 a5 B. B. V! ^. y6 T, _9 X
% K# S! m' M, {: ~) Q2 q图2 折光仪读数与不同溶液溶质浓度的关系
0 ^7 }1 L- B; m! e. P
% p) K" S8 A# q! F. h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。
0 j$ S- J+ F! q' a$ |) ~- I/ O* t0 Q0 B z5 S8 D) M
三、液温的影响及其修正法
+ e8 U7 L/ @7 B2 Z$ w5 _. L! J; m9 \+ U: |0 y* O5 w+ F% t2 t
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。
! Q6 ]/ p V% z$ W O: y" n8 o( n7 W. a
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。
' Q- W5 S# d, I v6 Z* Q# o, a$ z, d$ S, ~& D# G5 i7 X/ A
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。
6 S, g1 |$ x ~ \- u
' B+ J8 t# y" z, `: X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：
* @; S" W& `1 P/ ?% E' H6 b p! A2 M! w
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。
' \. S% q) D2 i2 b
# q( w4 M; b' K3 d. W3 h5 C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：
' l1 Q. O& y$ P8 r0 A
3 c. p& ] ?+ x0 y |6 t14-（ ）=11%
/ B5 c% o& `0 s3 p: m6 u
3 D! n& O2 N0 P, [% P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： ' c8 f. A7 I4 w" ^* V6 ]. n$ C
( J" t' p7 w7 p- M- J, T( q+ g
9.5+（ ）=11.9% $ Y, n+ i# @4 b& m- t, r
: }" l3 V% B! d. A/ c四、使用折光仪的其它注意事项 , h/ m9 o w% [" _
4 `5 R- ?. i! {: r5 i5 s& k1、 折光仪的零位调节方法 1 b) }% l+ O- d4 C
* x9 A. W b! `# B6 M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。
* h4 A4 X8 [/ L0 b) C1 [9 U
4 w {, Y& h5 \$ J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。 ; D( m* A9 i0 s7 R1 N
; @" E* U0 M; ]% A+ B( u3 h2、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。 ' x. R. s7 R, w0 \/ X
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。
; b3 K, j) {4 f5 P; G1 m
& a: ]- t' w8 r2 h& y3、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。
3 I5 z( l! \$ P" s3 }* n) Z
# w1 @& ?, ^) N[ 本帖最后由 sangshulee 于 2007-7-7 15:59 编辑 ] |
评分
-
查看全部评分
|
楼主