光在穿過兩種不同透明介質時傳播走向會發生偏移，該物理現象即為光的折射。當光線從空氣斜射入水或其他液體介質，折射光線、入射光線與法線處于同一平面，折射光線和入射光線分別位于法線兩側；此時折射角度會小于入射角度，入射角度變大，折射角度也同步變大；如果光線垂直介質表面射入，傳播路線不會發生改變。

全自動折光儀依托光折射原理設計，能夠快速精準測出液體里可溶性固體物質占比，比如糖度、溶液濃度等指標，是食品飲品、醫藥制造、化工等行業品質管控環節常用分析設備。該儀器自動化程度高、檢測耗時短，檢測數據重復性佳，能大幅減少人為檢測帶來的誤差。

一、儀器檢測核心原理：光折射現象與溶液濃度的對應關系

光線從空氣進入待測液體時傳播路徑發生偏移，這就是折射。折射率 nD 指光線在空氣與待測樣品中傳播速度的比值，屬于物質固有物理屬性；同一種溶液內部溶解物濃度越高，對應的折射率數值越大。

簡單舉例：把筷子放進清水，筷子視覺上出現彎折，水里溶解的物質越多，彎折觀感越明顯，折光儀就是通過測量該彎折程度換算出溶液濃度。

二、儀器硬件構成：模塊化自動化配套組件

行業內統一以 20℃作為標準檢測溫度，測量采用波長 589.3nm 鈉光 D 線，測得折射率記作 nD20。整套全自動折光儀由多個功能模塊組成，保障檢測高效穩定：

光學光源組件：采用波長 589nm 模擬鈉燈 D 線的 LED 冷光源，使用時長不低于 5000 小時，不會產生多余熱量干擾樣品溫度；

棱鏡部件：選用高精密藍寶石或石英棱鏡，莫氏硬度達到 9 級，耐腐蝕耐酸堿，長期檢測數值穩定；

自動進樣與清洗組件：自動取樣機械臂可自動抓取樣品瓶完成進樣，單次取樣體積 50 至 200 微升，可不間斷完成百份以上樣品檢測；單次檢測結束后自動清洗裝置會交替通入去離子水、無水乙醇沖洗棱鏡，總共沖洗三輪，單次沖洗液體 5 毫升，杜絕不同樣品交叉污染；

檢測與控制單元：搭載像素不低于 1200×1000 的 CCD 圖像傳感器，精準捕捉折射臨界角位置；內置帕爾貼恒溫系統，將樣品穩定維持在 20±0.1℃，控溫精度 ±0.05℃，消除溫度波動對折射率測量結果的干擾。

折射率屬于物質基礎物理特性，液態食品加工中常依靠該指標管控生產工序。測定液態食品折射率，能夠分辨食品原料構成、確定溶液濃度，判別食品純凈度與產品品質。

蔗糖溶液折射率會跟隨濃度提升而增大，借助折射率檢測可確定糖液濃度，管控果汁、蜂蜜、糖水罐頭等含糖產品的可溶性固形物總量。

在線式折光濃度檢測儀是工業生產中實時監控物料濃度、產品純度的核心儀表，檢測精度高，支持非接觸或浸入式安裝，可持續不間斷測量，廣泛用于化工、食品、醫藥、新能源、環保等領域的生產過程管控與自動化調節。下面按照行業分類，結合實際生產工況說明具體適用場景：

（一）化工行業：監控反應流程、把控成品純度、管控物料配比

各類溶液實時濃度監測

酸堿類液體：鹽酸、硫酸、氨水等酸堿液體濃度在線檢測，例如化工中和反應工序，實時把控酸堿濃度保證反應充分進行，減少原料損耗；

有機溶劑：乙醇、甲醇、乙二醇、丙酮等溶劑濃度實時監測，溶劑回收工序中，依據折光數值判斷回收溶劑純度，達標后自動切換收集管路；

鹽類溶液：氯化鈉、氯化鈣鹽水濃度檢測，氯堿生產鹽水精制工序依靠濃度數值穩定電解生產效率。

聚合反應過程管控

監測聚合物粘度與濃度：膠水、涂料、樹脂生產環節，依托折光率變化判斷聚合反應進度，精準鎖定反應終止節點，適用于環氧樹脂、聚氨酯生產；

漿料濃度管控：造紙、紡織所用淀粉漿料、PVA 漿料固含量實時監測，保證涂布、紗線上漿厚薄均勻。

化工成品出廠質檢

成品油與潤滑油：檢測油品粘度、內部添加組分濃度，管控柴油十六烷值相關組分、潤滑油基礎油純凈度；

化工中間原料：乙二醇、丙二醇、己內酰胺等中間體純度在線檢測，省去人工取樣化驗步驟，提升整條生產線運轉效率。

（二）食品飲品行業：保障食品安全、統一產品口感、提升生產效率

1. 飲品生產線管控

果蔬果汁：實時檢測糖度（Brix 值）、可溶性固形物含量，橙汁、蘋果汁濃縮生產中調節濃縮倍率，保證不同批次飲品口感一致；

碳酸飲料：監控糖漿濃度，可樂、汽水等產品生產時穩定糖漿與純水配比，避免甜度失衡；

乳制品：鮮奶、酸奶內部乳糖、蛋白質含量監測，酸奶發酵階段實時反饋發酵程度，穩定成品品質。

2. 各類食品加工管控

糖果蜜餞：熬煮糖液濃度監測，冰糖、果脯制作時匹配熬煮溫度與糖液濃度，防止糖體結晶異常；

調味醬料：醬油、食醋、番茄醬固形物、含鹽量檢測，醬油發酵完成后穩定鹽分，兼顧風味與保質期；

烘焙、淀粉加工品：面糊糊化程度、糖漿濃度監測，面包、餅干生產把控面團水分與糖分配比。

3. 酒類加工管控

白酒、啤酒：同步監測酒精含量與糖度；白酒蒸餾時依靠數值區分頭段、中段、尾段酒；啤酒發酵階段監控麥汁濃度，把控發酵進程；

葡萄酒：壓榨葡萄后檢測初始糖度調整發酵參數，發酵完成后檢測酒精度，確保成品酒精度符合標準。

（三）醫藥制造行業：滿足生產合規要求、穩定工藝流程、把控原料純度

醫藥原料、中間產物監測

有機溶劑濃度：合成藥物所用乙醇、異丙醇、丙酮純度實時管控，溶劑脫水工序穩定濃度，保障合成反應效率；

發酵藥液濃度：青霉素、維生素等發酵液內部有效物質含量實時監測，精準判斷提取物料的最佳時機。

藥劑成品制作管控

注射藥劑：葡萄糖注射液、0.9% 氯化鈉生理鹽水濃度檢測，嚴格匹配藥典規定濃度標準；

口服糖漿類藥劑：監測有效藥用成分與糖度，止咳糖漿類產品保證藥效劑量穩定、口感統一；

外用制劑：藥膏、清洗洗劑固形物、有效活性成分管控，碘伏、醫用酒精消毒液依靠濃度達標實現殺菌效果。

提純工序管控

純化水、蒸餾水：通過折射率間接判斷水中雜質總量，保證制藥用水滿足 GMP 生產規范；

層析、過濾提純工序：實時監測洗脫液濃度，中藥提取環節提升有效成分回收效率。

（四）新能源行業：優化生產工藝、提升成品純度、壓縮生產成本

鋰電池制造工序

電解液管控：鋰電池電解液（碳酸酯溶劑搭配鋰鹽）鋰鹽濃度、水分含量監測，配制電解液時穩定鋰鹽溶解濃度，保障電池容量與循環使用時長；

電極漿料管控：正、負極三元、石墨漿料固含量、粘度實時監測，保證極片涂布厚薄均勻。

光伏產業工序

硅片切割液：監控 PEG 聚乙二醇濃度與碳化硅顆粒含量，硅片切割過程避免晶片劃傷、斷裂；

光伏玻璃：玻璃制備原料溶液折射率、純凈度檢測，保障玻璃透光性能達標。

氫能制備工序

氫氣提純：依靠折射率變化判斷氫氣內部水分、甲烷等雜質含量，產出符合燃料電池使用標準的高純氫氣。

（五）環保與水處理行業：控制污染物排放、實現達標排污、回收可利用資源

工業廢水處理

高有機含量廢水：利用折射率與 COD 化學需氧量的對應關系，實時反映水體有機污染物總量，自動調節處理藥劑投放量；

高含鹽廢水：化工廢水、海水淡化預處理工序監測鹽分，防止設備腐蝕、過濾膜堵塞；

污泥處理：活性污泥工藝實時監測污泥懸浮固體 SS 濃度，維持生化降解反應效率。

循環冷卻用水管控

水質藥劑監測：把控緩蝕、阻垢藥劑濃度，防止循環水管路結垢、腐蝕；

冷卻塔補水：檢測水體溶解固體總量，自動調整排污頻次，節約水資源。

廢棄物資源回收

電鍍、印染廢液回收：實時監測廢液內染料、鎳銅等重金屬離子濃度，金屬回收工序精準把控回收液濃度；

電廠脫硫脫硝：石灰石石膏脫硫漿液濃度監測，提升脫硫處理效率。

（六）其他配套應用領域

紡織印染行業

染液管控：染料、燒堿、保險粉等助劑濃度實時調節，布匹染色色澤均勻、色牢度穩定；

紗線上漿：淀粉、PVA 漿料濃度監測，控制紗線上漿量，保障織布工序順暢。

造紙行業

紙漿管控：蒸煮、漂白紙漿固含量監測，提升成紙物理強度；

表面施膠：淀粉、AKD 施膠劑濃度管控，精準控制施膠量，調整紙張吸水性能。

電鍍加工行業

電鍍槽液管控：鍍鎳、鍍鉻、鍍鋅槽內金屬離子與添加劑濃度監測，鍍層均勻光亮。