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  • 發布時間:2020-07-13 17:09 原文鏈接: 正確稱量——微量天平的使用,維護(三)

    靜電
    問題:
    每次稱量顯示不同的稱量結果。顯示值不穩定。
    稱量結果的重復性差。
    可能原因:
    去皮容器或者樣品已帶有靜電。玻璃、塑料、粉末或者顆粒物質等低電導率材料無法或者僅可以非常緩慢地(若干小時)將靜電電荷排除。這種放電現象主要是在搬運或者運輸容器或材料過程中通過攪拌或者摩擦產生的。低于40%相對濕度的干燥空氣會增加出現這種問題的風險。
    稱量誤差通過作用于樣品與環境之間的靜電力而產生。微量天平、半微量天平和分析天平工作時受到靜電電荷影響,引發上述誤差。
    示例:
    由毛絨輕微摩擦的干凈玻璃或塑料容器非常明顯地顯示出了這種效應。
    糾正措施:
    ? 增加大氣濕度
    靜電放電是冬季在供暖房間內所出現的尤為明顯的一種問題。在帶有空調的房間內,通過設置空調從而增加濕度(相對濕度為45%至60%)會有所幫助。
    ? 屏蔽靜電力
    將去皮容器放在金屬容器內。
    ? 使用其他去皮容器
    塑料與玻璃宜產生靜電,因此不適合。金屬是較好的材料。
    ? 使用防靜電槍。
    不過,市場可購買的產品并非在所有情況下均有效。
    ? 使用梅特勒-托利多提供的去靜電裝置。
    注:天平,包括秤盤需始終接地。所有梅特勒-托利多出品的帶有三針腳電源插頭的天平均自動接地
    提示:“金屬籃易巧稱量件(ErgoClip Basket)”能有效避免靜電的影響,因此,避免試管等玻璃容器受靜電影響。

    磁性
    問題:
    樣品的稱量結果取決于其在秤盤上的位置。稱量結果的重復性差。但是顯示值一直保持穩定。
    可能原因:
    您正在稱量一個磁性材料。磁性與磁導物體施加互相吸引力。所產生的其他力被錯誤解釋為載荷。幾乎所有由鐵(鋼)制成的物體對磁力高度導磁(鐵磁)。
    糾正措施:
    如果可能,將樣品放置在由Mu磁性合金薄膜等物質制成的容器中消除磁力。由于磁力隨著距離的增加而減小,因此可通過使用一個非磁性支架(如:燒杯、鋁質支架)將樣品進一步遠離秤盤。另外,也可通過下掛鉤稱量實現相同效應。大部分梅特勒-托利多微量天平、半微量天平、分析天平和精密天平都具有下掛稱量功能。
    提示:如想使用精密天平測量具有平常的和較大尺寸的磁鐵時,我們建議您使用“MPS秤盤”(抗磁性秤盤)。對于分析天平而言,我們建議使用一個三角形支架,這將增加磁鐵與秤盤的間距。對于超越系列XP/XS系列中的天平而言,我們提供用于此目的的專用“易巧稱量件”。

    靜態浮力
    效應:
    在空氣與真空中進行稱量的樣品并非具有相同的質量。
    原因:“浸在液體里的物體受到的浮力等于被讀物體排開的液體的重量”(阿基米德原理)。這一原理解釋了之所以船只漂浮,氣球升空以及樣品質量受大氣壓力影響的原因。圍繞在我們稱量樣品周圍的介質為空氣。空氣的密度約為1.2kg/m3(取決于溫度與大氣壓力)。因此樣品(物體)的浮力為1.2kg/m3。
    示例:
    如果我們將一個100g的校準砝碼放置在一個杠桿式的雙盤天平上的一端的燒杯中,然后向位于另一個秤盤上的相同燒杯內加水,直至杠桿處于平衡狀態,則在空氣中的兩個稱量樣品具有相同質量。然后如果我們使用一個鐘形玻璃罩將杠桿式天平封閉,并且在其內部生成真空,則杠桿將會向水的一側傾斜,這是因為由于體積較大,水將替換較多的空氣,因此經受較大的浮力。在真空中,不存在任何浮力。因此在真空中,右側的水質量超過100g。
    糾正措施:
    使用密度為8.0g/cm3的標準砝碼校正天平的示值誤差。在稱量具有不同密度的樣品時,將出現空氣浮力誤差。在進行要求高度測量精確性的稱量時,應當校正相應的顯示質量。
    在不同日期進行稱量時(差重稱量、對比稱量),檢查大氣壓力、大氣濕度與溫度并且按下列說明計算空氣浮力校正值:

    1. 計算空氣密度
    ρ 空氣密度(單位: kg/m3)
    P 大氣壓力(單位: hPa (= mbar))(使用稱量站壓力)
    h 相對空氣濕度(單位: %)
    t 溫度(單位: ?C)

    m 質量
    a 空氣密度(單位:kg/m3)
    ρ 樣品的密度
    c 常規物體密度(8000kg/m3)
    W 稱量值(天平顯示值)

    重力
    效應:
    當稱量的高度發生改變時,顯示的稱量值不同。例如,當稱量時高度增加10米時(例如:從建筑物的一樓移至四樓),顯示值將發生改變。
    原因:
    如想確定物體的質量,天平測量位于地球與樣品之間的作用力(即:吸引力,又稱重力)。此力主要取決于位置的緯度和海拔高度(與地球中心的距離)。
    定理如下:
    1. 砝碼距離地心越遠,則作用于其之上的重力越小。重量
    隨著距離的增加而減小。

    2. 位置距離赤道越近,則因地球自轉而產生的離心加速度越大。離心加速度抵消吸引力(重力)。
    兩極距離赤道最遠,最接近地心。因此在兩極,對砝碼的作用力最大。
    糾正措施
    任何時候當移動或首次使用天平之前,應調節天平水平并對其進行校正。
    提示:帶有內置“全自動校準技術(FACT)”功能的天平自動執行此項校準。“FACT”是梅特勒-托利多的超越系列XP/XS系列天平的標準配置

     


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