Refractometer ทำงานยังไง การทำงานดัชนีการหักเห และ มาตรวัดบริกซ์ Brix

Refractometer คือเครื่องวัดความหวาน ค่า Brix ด้วยการวัดมวลความหนาแน่นของ ของเหลว ผ่านการหักเหของแสง โดยผลการวัด มีหน่วยเป็น Brix องศาบริกซ์; โดยองศาบริกซ์ในที่นี้หมายถึง หนึ่งองศาของ Brix เท่ากับ ในของเหลว 100กรัม จะมีน้ำตาลอยู่ 1กรัม (100:1)

Refractometer ทำงานยังไง

ส่วนประกอบของ Refractometer

Refractometer หรือมาจากคำว่า Refract + meter คือ การหักเห + มาตรวัด ดังนั่น ภายในและส่วนประกอบ ของ Refractometer จะมีลักษณะที่คล้ายคลึงกับ อุปกรณ์วัดการหักเหของแสง ด้วยส่วนประกอบหลักๆของอุปกรณ์ ก็คือ

Daylight plate – แผ่นสำหรับการปิดลงบนตัวอย่างให้ตัวอย่างกระจายอย่างทั่ว และไม่จับตัวเป็นก้อน ที่สามารถให้แสงเกิดการหักเหที่แปรปลี่ยนจาก รูปทรงของหยดน้ำที่จับตัวเป็นก่อน

  • Prism – สำหรับการเป็นสื่อกลางในการหักเหของแสง
  • Calibration Screw – หน้าที่ในการปรับระยะ ตกกระทบของแสงที่ถูกหักเหมาผ่าน สื่อกลาง Prism
  • *Bimetallic Strip – ส่วนเสริมของเหล็กชนิดนึง ที่ทำให้ Refractometer บางรุ่นรองรับ ตัวอย่างของเหลวที่มีความร้อนสูงได้ โดยทำหน้าที่ในการยืดหยุ่นและขยับ มาตรวัดเองได่
  • Measuring scale – มาตรวัดค่าความหวาน Brix 
  • Adjustable Eyepiece – ใช้ในการหมุนปรับให้มองเห็นค่าได้ชัดขึ้น
  • Eyepiece – ช่องสำหรับการตรวจ มาตรวัดค่าความหวาน Brix

จากการวัดหาค่าของ ดัชนีหักเหของแสง (Refractive Index) ทำได้อยู่ด้วยกันสองทาง นั้นก็คือ

  • การวัดด้วยการส่องผ่านของแสง (Transmission system)
  • การวัดด้วยการสะท้อนของแสง (Reflection system)

การคำนวนหา ดัชนีการหักเหของแสง เกี่ยวยังไงกับ Refractometer

จากการหามุมของ การหักเหของแสง แสงที่ผ่านสื่อกลาง ด้วยกฎของ Snell’s Law จะทำให้เราหาค่าของแสง ที่เดินทางผ่านสื่อกลาง และเกิดการหักเหใน วัตถุที่ดูดซับแสง Absorption และการหามุมของการหักเห ทั้งหมดสะท้อน มุมหักเห จะทำให้เราได้ หน่วย RI (Refractive Index) ซึ่งนับว่าเป็นค่าที่ใช้กันเป็นมาตรฐานเช่น 25% ของน้ำตาลในน้ำ ค่า RI อยู่ที่ 1.3723 หรือ น้ำตาล 50% RI อยู่ที่ 1.42 หรือแม้แต่ น้ำผึ้งที่มีส่วนผสมของน้ำอยู่ที่ 13% RI อยู่ที่ 1.504 เว็ปคำนวนองศาของการหักเห

( ฐานข้อมูล ดัชนีการหักเห M. N. Polyanskiy, “Refractive index database,” https://refractiveindex.info)

การคำนวน ดัชนีหักเหของแสง และ Refractometer
เว็ปคำนวน ดัชนีการหักเหของแสง

การหักเหของแสง บนมาตรวัด องศา Brix (Brix Measurement scale)

ด้วยแสงที่ตกกระทบบนมาตรวัด จากการหักเหของแสงผ่าน Prism จะแสดงเป็นมาตรวัดขึ้นมา (แต่ทั้งนี้ ก่อนการใช้ทุกครั้งเราควรมีการตั้งศูนย์ หรือ Zero Setting ก่อนเสมอ) โดยแสงที่ตกกระทบ หากค่าเป็น 0 หรือไม่มีน้ำตาล แสงจะตกลงมาต่ำที่ตรงมาตรวัด 0 และไล่ขึ้นไปตามลำดับ

**ปล. มาตรวัด Brix จะได้รับผลกระทบโดยตรงหากมีอุณหภูมิที่สูง เลยมีเทคโนโลยี ที่เรียกว่า Bimetallic Strip เพื่อปรับระดับตามอุณหภูมิ

 

การปรับระดับ Calibration Screw ของ Refractometer

** หลายๆคน คงสับสน กับการปรับ Calibration Screw ว่าปรับทำไม สามารถอ่านเพิ่มเติมได้ที่นี้ เกี่ยวกับ Calibration screw ของ Refractometer

โดย Calibration Screw ของ Refractometer จะทำหน้าที่คล้ายกับการ ปรับระยะโฟกัสของเลนส์ ระยะการตกกระทบของแสงบนมาตรวัด ซึ่งหากค่าความหวานเท่ากับ 0 แต่มาตรวัดโชว์ถึงค่าความหวาน มากกว่า 0 ก็แสดงว่าอาจมีการคลาดเคลื่อนของระยะโฟกัส หรือ แม้แต่ เส้นขอบที่เบลอด้วยเองก็ตาม 

Koffaree S.

Koffaree S.

Digital marketing and Content designer of IKKI Thailand
ตลาดอุตสาหกรรม นับเป็นตลาดที่ใหญ่ที่สุดอันดับต้นๆของประเทศ และการเข้าใจตลาดของอุตสาหกรรม ในทัศนคติของตัวผมเอง ผมมองคำว่า User Experience หรือ ประสบการ์ณการใช้งานของผู้ใช้งาน เป็นหัวใจหลักของการเข้าถึงตลาดอุตสาหกรรม

ในทุกๆครั้ง คำถามมากมายที่ผมมักถามตัวเองผมเองก่อนเสมอ… สินค้าจะไปเพิ่มอะไรในโรงงาน คุณภาพการผลิตเพิ่มขึ้นไหม ระบบการทำงานจะมีการเปลี่ยนแปลงไหม ระบบการทำงานดีขึ้นไหม ผลตอบแทนที่ได้รับจากการลงทุน…
ซึ่งการตอบคำถามต่างๆเหล่านี้ อันดับแรก คือการมองเห็นศักยภาพของสินค้าของเรา หน้าที่เราจึงเป็นการที่เราจะต้องเข้าใจ ระบบการทำงานในโรงงานทั้งหมด ในสินค้าของเรา และการใช้งานของสินค้า เพื่อการมอบ User Experience ที่ยอดเยี่ยมให้กับลูกค้า