0 引言
      機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液是以防凍劑、緩蝕劑等原料復(fù)配而成，用于機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中，具有冷卻、防腐、防凍等作用的功能性液體。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液主要分為以乙二醇為防凍劑的機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液和以丙二醇作為防凍劑的機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液是發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)使用的循環(huán)傳熱介質(zhì)，是使發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作、運(yùn)轉(zhuǎn)必不可少的組成部分。檢測(cè)冷卻液冰點(diǎn)時(shí)可采用凝固點(diǎn)測(cè)定儀或干冰法，每測(cè)一次需要的時(shí)間較長(zhǎng)。手持式冰點(diǎn)測(cè)定儀（折射率法）是一種快速、簡(jiǎn)便檢測(cè)冷卻液冰點(diǎn)的儀器，其根據(jù)溶液濃度（與冰點(diǎn)對(duì)應(yīng)）與折射率的對(duì)應(yīng)關(guān)系而設(shè)計(jì)的便攜式檢測(cè)儀器，可快速測(cè)試乙二醇與丙二醇型冷卻液的結(jié)晶冰點(diǎn)。該測(cè)定儀為配制檢測(cè)冷卻液、電池液提供了極大方便，適用于各種運(yùn)輸載體的引擎及內(nèi)燃機(jī)的冷卻系統(tǒng)。
 
      冷卻液的冰點(diǎn)是冷卻液性能的重要指標(biāo)，因此對(duì)檢測(cè)冷卻液冰點(diǎn)的儀器設(shè)備進(jìn)行計(jì)量?jī)x器校正就顯得尤為重要。對(duì)于防凍液來說，失去流動(dòng)性表明環(huán)境溫度過低，超出其適用溫度范圍，性能已失效，除了達(dá)不到預(yù)期想要的效果外，還會(huì)給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來損傷，因此準(zhǔn)確測(cè)量冷卻液的冰點(diǎn)非常重要。目前國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)里對(duì)冷卻液的冰點(diǎn)均有要求，因此發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液冰點(diǎn)測(cè)定儀的應(yīng)用廣泛。目前我國(guó)針對(duì)冷卻液產(chǎn)品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有 NB/SH/T 0521-2010《乙二醇型和丙二醇型發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液》、JT 225-1996《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液使用技術(shù)條件》、GB 29743-2013《機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液》等，ASTM 關(guān)于冷卻液的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有ASTM D3306、ASTM D6210 等，但是目前國(guó)內(nèi)暫無專門針對(duì)冷卻液冰點(diǎn)測(cè)定儀（折射率法）的計(jì)量檢定規(guī)程或儀器校正規(guī)范以及相配套的標(biāo)準(zhǔn)溶液配置方法。
 
      針對(duì)折射率法冰點(diǎn)測(cè)定儀的原理，我國(guó)的計(jì)量檢定規(guī)程有 JJG 820-1993《手持糖量（含量）計(jì)及手持式折射儀》檢定規(guī)程，此規(guī)程主要是針對(duì)手持式糖量計(jì)的計(jì)量檢定 / 校正方法以及糖量標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置定值方法。在規(guī)程的概述部分有對(duì)冰點(diǎn)測(cè)定儀的簡(jiǎn)要介紹，但是規(guī)程的核心內(nèi)容中沒有描述對(duì)冰點(diǎn)測(cè)定儀的具體檢定 / 校正方法、技術(shù)指標(biāo)及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置方法。這就導(dǎo)致了在實(shí)際計(jì)量工作中根本無法參照此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)冰點(diǎn)測(cè)定儀進(jìn)行檢定或校正，冰點(diǎn)測(cè)定儀使用者也無法根據(jù)此規(guī)程對(duì)自己使用的設(shè)備進(jìn)行期間核查或使用中檢驗(yàn)。目前市面上手持式冷卻液冰點(diǎn)測(cè)定儀的示值主要包括三個(gè)：丙二醇型冷卻液冰點(diǎn)讀數(shù)分度、乙二醇型冷卻液冰點(diǎn)讀數(shù)分度、電池液比重讀數(shù)分度。JJG 820-1993中沒有對(duì)冰點(diǎn)相關(guān)計(jì)量參數(shù)和檢定 / 校正方法、冰點(diǎn)和溶液濃度、折射率關(guān)系等的描述，此規(guī)程在實(shí)際冰點(diǎn)測(cè)定儀的校正中參考意義不大。因此研究專門針對(duì)冷卻液冰點(diǎn)測(cè)定儀（折射率法）的校正方法，不僅能解決計(jì)量工作中遇到送檢此類儀器無相應(yīng)校正方法而不能計(jì)量的問題，也能為使用冷卻液冰點(diǎn)測(cè)定儀的企業(yè)日常儀器校正或期間核查提供參考。
 
1 手持式冰點(diǎn)測(cè)定儀（折射率法）原理和結(jié)構(gòu)介紹
      冰點(diǎn)是在沒有過冷的情況下，冷卻液開始結(jié)晶的溫度；或在過冷的情況下，冷卻液最初形成結(jié)晶后迅速回升所達(dá)到的最高溫度。冰點(diǎn)測(cè)定儀（折射率法）是測(cè)量防凍液冰點(diǎn)的精密光學(xué)儀器。其基本原理是全反射臨界角法測(cè)量溶液的折射率，通過折射率與冰點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系來測(cè)量防凍液的冰點(diǎn)。冰點(diǎn)測(cè)定儀（折射率法）由蓋板、折射棱鏡、物鏡、分劃板、目鏡等部分組成。折射棱鏡的折射率為 N0，蓋板與折射棱鏡的間隙放待測(cè)溶液，其折射率為 Nk，光線經(jīng)蓋板以漫反射光透過溶液進(jìn)入折射棱鏡中，由于 N0 > Nk，各方向入射光經(jīng)過折射后的光線其最大的折射角即為臨界角 I0，在小于 I0 的范圍內(nèi)有折射光存在，大于 I0 的區(qū)域無折射光存在，因而形成明亮區(qū)和暗區(qū)，其分標(biāo)線的位置由 I0 的大小決定。N0 是常數(shù)， Nk 和 sinI0 成正比。當(dāng)溶液的濃度大時(shí)，視場(chǎng)的明暗分界線就高。不同濃度的溶液折射率不同，就有不同的明暗分界線。折射棱鏡起著把不同折射率溶液的明暗分界線折射到望遠(yuǎn)鏡的作用。
 
2 儀器校正項(xiàng)目和校正方法
2.1 校正用溶液的準(zhǔn)備
2.1.1 所用試劑：乙二醇，純度大于 99%；1,2- 丙二醇，純度大于 99%；純水。
2.1.2 配制溶液需要的設(shè)備：電子天平、移液器、容量瓶、移液管等。
2.1.3 配制方法：根據(jù)校正需要，按表 1 的含量配制相應(yīng)的質(zhì)量濃度乙二醇 - 水溶液，丙二醇水溶液。
 
2.2 儀器校正前準(zhǔn)備
      調(diào)節(jié)目鏡視度環(huán)，直至標(biāo)線清晰為止。測(cè)定前應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)溶液、純水、儀器放置于統(tǒng)一環(huán)境下穩(wěn)定。平衡后，打開儀器的蓋板，取 2~3 滴純水滴于折射棱鏡上，并用手輕輕按壓蓋板，通過目前看到一條視場(chǎng)分界線。若分界線偏離零點(diǎn)，應(yīng)旋轉(zhuǎn)校正螺栓使目鏡視場(chǎng)中分界線與零點(diǎn)重合。2.3冰點(diǎn)示值誤差根據(jù)儀器的類型和儀器測(cè)量范圍，分別選擇測(cè)量范圍內(nèi)高、中、低三種標(biāo)準(zhǔn)溶液 ( 也可根據(jù)用戶使用需求選擇合適的儀器校正點(diǎn)進(jìn)行冰點(diǎn)示值誤差項(xiàng)目的校正），每種溶液測(cè)量三次，各測(cè)量值為 Ti，取三次平均值為測(cè)量值 ，按式（1）計(jì)算。測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值 Ts 之差為示值誤差，按式（2）計(jì)算。
 
式中：
Ti 溶液?jiǎn)未螠y(cè)量值； 標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)量平均值；
T 示值誤差
 
2.4示值重復(fù)性
選擇測(cè)量范圍中間位置的標(biāo)準(zhǔn)溶液，同樣的條件下測(cè)量三次。三次測(cè)量值中最大值與最小值之差為示值重復(fù)性，重復(fù)性按式（3）計(jì)算。
r = Tmax - Tmin（3）
式中：
 r 重復(fù)性；
Tmax  三次測(cè)量最大值；
Tmin  三次測(cè)量最小值
 
3 注意事項(xiàng)
      1）測(cè)試之前應(yīng)將蓋板和棱鏡表面擦拭干凈。測(cè)試完畢后，應(yīng)將蓋板和棱鏡表面的溶液擦干，再用純水將表面清洗后擦干。
      2）不要將液體和水滲入調(diào)節(jié)旋鈕和目鏡內(nèi)，以免損壞內(nèi)部器件。
 
4 結(jié)語
      本文結(jié)合手持式折射率儀原理、手持式折射率計(jì)量技術(shù)規(guī)范、冷卻液產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等切入介紹了折射率法手持式冰點(diǎn)測(cè)定儀的校正方法、校正項(xiàng)目以及校正用標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法，解決該類儀器計(jì)量校正中遇到的相關(guān)難題，也能為使用冷卻液冰點(diǎn)測(cè)定儀的企業(yè)日常儀器校正或期間核查提供參考。

• 上一篇：磁粉探傷機(jī)磁化時(shí)間校準(zhǔn)的注意事項(xiàng)
• 下一篇：JJF1721-2018碳化深度測(cè)量?jī)x和測(cè)量尺校準(zhǔn)規(guī)范解讀