Hand Refraktometer von innen gesehen

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azeotrop
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Hand Refraktometer von innen gesehen

Beitrag von azeotrop »

Ich zerlege hier mein Hand Refraktometer chinesischer Bauart.


Zuerst entfernt man die beiden Gummiteile. Danach kann man 4 Madenschrauben entfernen.


20Refraktometer.JPG

Dann arbeitet man sich der Reihe nach vom Okular bis zur Spitze voran

21Refraktometer.JPG

Das Teil mit der Skala und dem Bimetall für die Temperaturkorrektur steckt ungefähr so drinn.

22Refraktometer.JPG

Der Metallstreifen ist aus Bimetall und biegt sich bei Temperaturänderungen und verschiebt die Skala in der Höhe

23Refraktometer.JPG
24Refraktometer.JPG

Die Skala sieht so aus

25Refraktometer.JPG

Hier sieht man die Einstellschraube für die Justierung

26Refraktometer.JPG

Im Rohr, direkt hinter dem Prisma, befindet sich eine federnd gelagerte Linse. Die Einstellschraube kann sie verschieben.

27Refraktometer.JPG

Bei einem bestimmten Blickwinkel sieht man das Ende des Prismas

28Refraktometer.JPG

Hier von innen gesehen

29Refraktometer.JPG
Zuletzt geändert von azeotrop am 5. Apr 2021, 19:57, insgesamt 1-mal geändert.
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derwo
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Re: Hand Refraktometer von innen gesehen

Beitrag von derwo »

Das ATC ist ja high tech!
Außer daß in die richtige Richtung korrigiert wird, kann man glaube ich nicht erwarten.
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azeotrop
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Re: Hand Refraktometer von innen gesehen

Beitrag von azeotrop »

Das ist eine absolute Fehlkonstruktion. Die ATC macht die Anzeige völlig unvorhersagbar.

Die Masse des Messkopfes ist viel größer als die Masse der zu messenden Flüssigkeit.
Sie nimmt praktisch sofort die Temp. des Messkopfes an.
Ein Refraktometer zeigt nur dann korrekt an, wenn der Messkopf exakt 20°C hat.
Es gibt hier einen Rechner mit dem man die Anzeige für andere Temperaturen korrigieren kann. Aber der hilft nur wenn das Refraktometer keine Temperaturkompensation hat. Du kannst aber gut ausprobieren wie stark die Anzeige von einer Temperaturabweichung betroffen ist. Die Abweichung ist sehr groß.

Die ATC der einfachen Refraktometer versucht nun diesen Temperaturfehler auszugleichen. Leider ist das eine völlig Fehlkonstruktioin. Ursächlich ist die Glastemperatur des Prismas im Kopf. Das Bimetall misst aber die Lufttemperatrur im Rohr. Das Glas ist direkt der Umgebungsluft ausgesetzt und nimmt mehr oder weniger schnell die Umgebungstemperatrur an.
Das Bimetall ist gut isoliert und es dauert ewig bis es einer Änderung der Kopftemperatur folgen kann. In der Zwischenzeit zeigt es Hausnummern an. Noch viel schlimmer ist die Tatsache dass das Rohr mit dem Bimetall von der Hand aufgeheizt wird. Auch der eigene Atem heizt gewaltig.
Ich habe mir eine Halterung gebastelt um das zu entschärfen. Trotztdem funktioniert die ATC extrem langsam auf Änderungen der Umgebungstemperatur und Luftzug. Wenn ich das Refraktometer in eine anderen Raum bringe in dem die Temperatur einige Grad abweicht, dauert es mindesten 30 min bis alle Teile des Refraktometers inkl. Des Bimetall auf der neuen Temperatur sind.

Ich sehe nur eine Lösung. ATC blockieren. Ich habe vor die Skala im Rohr mit kleinen Holzkeilen festzuklemmen und dafür die beidem Madenschrauben die das Vorderteil des bimetall festhalten nicht einzubauen.
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derwo
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Re: Hand Refraktometer von innen gesehen

Beitrag von derwo »

Interessant wäre, ob im Zuckerlösungen-Refraktometer genau derselbe Bimetallstreifen drinnensteckt. Zuckerlösungen verhalten sich ja recht linear, da könnte sowas funktionieren. Beim unlinearen Brechungsindex von Alkohollösungen allerdings sehe ich da keine Chance.
(deine Argumente bezüglich unterschiedlicher Temperaturen von Glas und Luft mal außen vor gelassen).
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azeotrop
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Re: Hand Refraktometer von innen gesehen

Beitrag von azeotrop »

Die Nummer auf dem Bimetallstreifen gibt die Spezifikation des Bimetall an. Vielleicht nimmt ja jemand mal den Schraubenzieher zur Hand und schaut nach.
Ich vermute mal, dass da überall der gleiche Käse drin ist.
Da die Winzer sowas gerne verwenden für eine schnelle Abschätzung, könnte es tatsächlich weniger schlecht sein.
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Alex_69
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Re: Hand Refraktometer von innen gesehen

Beitrag von Alex_69 »

Hallo Azeotrop,

es würde schon an ein Wunder grenzen, wenn das Ansprechverhalten eine Bimetalls genau mit dem Brechungsindexverhalten einer Flüssigkeit passen würde (tut es nicht!).
Ich denke, im Rahmen der Genauigkeit des Instrumentes kann man es so machen... Schaut man sich ordentliche Refraktometer an, so sind diese temperiert auf eine Soll- Temperatur, s. z.B. https://physik.uni-greifswald.de/storag ... ometer.pdf
da der Brechungsindex einer Flüssigkeit sehr sensibel sich mit der Temperatur ändert.
Aber, man sollte auch die "Kirche im Dorf lassen". Für die im Verhältnis wenige Euro für das Handrefraktometer sollte man nicht gleich zwei oder mehr Nachkommastellen an Genauigkeit erwarten.
Übrigens: der Schatten auf der Skala ist nicht durch die Kante de Prismas entstanden, sondern resultiert aus dem Grenzwinkel der Totalreflexion Flüssigkeit-Prima des gebrochenen Lichtes.

Gruß,

Alex_69
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azeotrop
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Re: Hand Refraktometer von innen gesehen

Beitrag von azeotrop »

Alex_69 hat geschrieben: 5. Apr 2021, 18:02 Schaut man sich ordentliche Refraktometer an, so sind diese temperiert auf eine Soll- Temperatur,
Muss man nicht machen. Ich habe den Kopf meines Abbe Refraktometers mit Schläuchen über Kreuz verbunden und mit Wasser gefüllt. Mit dem Thermometer messe ich die Kopftemperatur und gebe sie in den Rechner ein. Rechner/RefraktometerTemperaturkorrekturAlkohol.html
Funktioniert prima.
Alex_69 hat geschrieben: 5. Apr 2021, 18:02 Für die im Verhältnis wenige Euro für das Handrefraktometer sollte man nicht gleich zwei oder mehr Nachkommastellen an Genauigkeit erwarten.
Zumindest mein Handrefraktometer hat wegen der ATC keine reproduzierbare Messung hinbekommen. Messfehler über 30% sind die Regel, ausser man hat das Gerät lange Zeit temperiert, nach dem Stillstand der ATC frisch mit Wasser kalibriert und die Erwärmung durch die Hand verhindert.
Wenn deines unter Brennbedingungen genauer ist, dann gratuliere ich ganz herzlich.
Alex_69 hat geschrieben: 5. Apr 2021, 18:02 Übrigens: der Schatten auf der Skala ist nicht durch die Kante de Prismas entstanden, sondern resultiert aus dem Grenzwinkel der Totalreflexion Flüssigkeit-Prima des gebrochenen Lichtes.
Da hast du recht. Das war geistiger Kurzschluss.
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derwo
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Re: Hand Refraktometer von innen gesehen

Beitrag von derwo »

Hier das ATC eines billigen Hand-Refraktometers für Zuckerlösungen:
ATC Zucker.jpg
Der Bimetallstreifen geht ganz durch das längere Rohr rechts hindurch, kann sich aber dort freilich nicht biegen. Dadurch daß das Rohr länger ist, ist also der Bimetallstreifen effektiv kürzer und dadurch die Wirkung des ATC geringer. Das ist ja auch nötig, denn die Temperaturabhängigkeit des Brechungsindex ist bei Zuckerlösungen geringer als bei Alkohollösungen.
Ob der Bimetallstreifen anders ist, kann ich nicht feststellen. Die aufgedruckte Nummer ist leider nur zur Hälfte erkennbar.