分析平衡-定义,原理,零件,类型,例子

分析天平是一种高度精确的实验室天平,设计用于精确测定物体的质量。这些物体可以是固体、液体、颗粒状物质或粉末。它也被称为实验室天平,是II类天平。

该天平非常敏感,因为它提供了精确的测量,具有高达0.00001克(0.01毫克)的可读性,经常在实验室中使用。它可以检测100g到±0.01 mg的物体的重量。

分析平衡原理

分析平衡是根据平衡样品质量所需的力来计算重量,而不是利用实际质量。他们用电磁铁产生一个力来平衡样品,然后通过测量所需的力输出结果。一个带门的透明外壳包围着一个分析天平(0.1毫克或更大)的测量锅,阻止外部影响。这样就不会有灰尘聚集,室内的气流也不会影响称重性能。

函数分析平衡部分

分析天平的部分
图:分析平衡部件。
  • 平衡板(锅)用来装样品进行质量测量的容器。
  • 重量-它可以校准分析刻度。
  • 电源按钮(开/关按钮)-它是用来激活或取消平衡。
  • “重归零”或“脱皮”按钮-它被用来重新平衡系统,使其回到中性(零)
  • “模式”按钮它用于配置测量转换系统,以便转换系统可以根据需要进行更改。
  • 草案盾牌,这些都被纳入到分析天平的设计中,以提供保护,免受外部因素,如气流和灰尘,可能损害精度。
  • 水平调节脚,这使天平能够被带到参考位置。这些是可活动的腿。水平仪、水平仪或铅垂锤决定参考位置。
  • 液面指示器,它在关卡中检查平衡性。
  • 显示面板,它显示各种信息,如结果、错误、函数设置的信息和正在执行的函数。

分析天平的称量程序

1.选择合适的位置

几个外部环境因素影响测量。因此,有必要在合适的位置进行称重。

  1. 选择一个不受外界干扰的稳定水平位置。
  2. 避免阳光直射,确保没有极端的温度变化。
  3. 避免接触产生磁场或磁场的物体或设备。
  4. 环境应尽可能无尘。
  5. 避开呼吸机、空调、打开的门和窗户产生的气流。

2.调平分析天平

  1. 可重复测量和精确发现需要精确的水平定位。
  2. 必须将分析天平调平,以考虑到该地点的任何轻微偏差或倾斜。
  3. 待指示器内气泡在中心位置时,调整分析天平的调平脚。

3.校准分析天平

  1. 为了精确称量样品,必须校准分析天平。下列情况需要对操作进行校准:
  • 修改使用位置(包括在同一房间内移动)。
  • 环境的改变。
  • 在每次使用之前。

内置内部校准或外部校准可执行。内部校准需要用户手动输入来重置分析天平,外部校准使用校准摆进行。

4.重

  1. 使用前最好先预热一个小时。
  2. 在空载状态下,通过按“皮重”按钮将分析平衡设置为零。
  3. 将称量船、称量纸或其他容器或容器放在称量锅的中央,然后关闭称量室的玻璃门。
  4. 检查稳定后显示的值。稳定标记的出现表示稳定状态。
  5. 为了从测量中排除容器质量,按下“TARE”按钮将质量重置为零。
  6. 将容器从天平上取下后,加入待称量物质。不要把东西放在平衡锅里,因为这样做会污染平衡。
  7. 重新设置容器的平衡,然后等待5-10秒(最多一分钟),让质量读数稳定下来。

5.清洁

通过定期清洗,提高了分析天平的测量精度和使用寿命。

  1. 只使用一块无绒毛,肥皂湿,温和的清洁剂涂层的布来清洁分析天平。
  2. 避免使用任何研磨性或刺激性的清洁化学品以及有机溶剂。
  3. 清洁时应切断电源并拔掉电源线。
  4. 确保没有液体或灰尘进入分析天平的外壳。

分析平衡的种类

1.两个锅或相等的臂分析平衡

约瑟夫•黑一位苏格兰化学家,介绍了双锅平衡。它的工作原理是一流的杠杆。支点作为一个梁在一个中心的枢轴关节上,两个盘被连接。两个锅和中心梁放置在三个棱柱状的刀刃上。两个平底锅相互平衡,被称量的物体放在一个平底锅上,已知的重量放在另一个平底锅上。

两个天平的两个误差来源是:

  1. 两臂必须与中心等距,这是繁琐、耗时和实践上的困难。当手臂只有10岁的时候5它比另一个臂长,误差为105的重量。
  2. 随着重量的增加,横梁可能会在刀口上轻微弯曲,造成微小的测量误差。

2.单锅或不等臂机械平衡

这种天平克服了两个天平的局限性。两个刀刃的平衡臂不相等。较短的臂支撑着平衡盘和全部重量,较长的臂包含一个固定的平衡重量,内置在平衡木中。

在这里,空锅装载物体,并从较短的手臂上去除重量,以补偿装载物体的重量。这种称重方式被称为替代称重。

3.电子单锅天平

它也被称为电磁力天平,并已广泛取代机械或单锅天平。通过的电流产生磁力,平衡置于平衡盘上的负载。因此,所需的电流与物体在锅上的质量成正比。

4.微量天平

它可以测量样品的分辨率至少为每克100万份。为了精确量化样品的微量,使用了微天平。

分析平衡的使用/应用

  • 密度的分析和测定
  • 准备样品
  • 吸管校准
  • 差重
  • 片数
  • 间隔重
  • 制定/配方计算
  • 重量百分比
  • 填充
  • Gross-net皮重重
  • Checkweighing
  • 动物体重

影响分析天平性能的因素

1.温度

温度的轻微变化会导致测量结果的明显波动。室温的升高会导致样品膨胀或样品水分的流失,即蒸发。相反,降低室温会导致样品收缩或水蒸气凝结。

2.振动

来自冰箱、通风系统或其他设备的干扰,由于样品的重新排列、移位或溢出,改变了天平的精度,从而影响了可用材料的数量及其分布。

3.化学反应

高活性样品对大气变化高度敏感。因此,要称量的样品应保持化学惰性。

4.气流

样品应在通风良好的房间中称量,以确保精确的测量和实验室工作人员的安全,因为猛烈的气流会导致气压变化,从而导致敏感支架错位。

5.校准

用分析天平提供的准确读数仪器是校准。其中一些仪器具有内置的内部校准功能,可以自行进行校准测试,而用户的贡献极小。然而,有些需要经过认证的校准质量和用户的外部努力,以确定基于特定实验室环境的校准设置。

6.磁铁

样品称重时的读数不准确可能是由于样品的性质造成的。如果样品有磁性或被磁化,它可能会吸引其他元素或产生磁场,从而影响天平的传感器线圈。

7.指纹

如果样本量非常小(大约0.1毫克),指纹可能会改变结果。

分析天平的优点

  • 精确度非常高
  • 确定物体的质量是一种简单、实用、快速、高效的方法。
  • 自校准系统允许重量调整机制,并确保刻度总是正确设置,产生最精确的结果。
  • 这些天平可以检测最小的重量变化,直到最近的小数点。
  • 它协助化验室维持和加强可接受的良好化验室规范。
  • 通过分析平衡的测量确保了均匀性、一致性、可靠性、质量、再现性和完整性。

分析平衡的局限性

  • 天平的准确性和精确度取决于称重地点的环境因素。因此,可以看到读数的波动。
  • 它不用于严格的测量。
  • 使用非常精密的称量器具时必须小心。
  • 由于负载过重,液晶显示器很容易损坏。
  • 过重的负载很容易损坏液晶显示器。

预防措施

  • 平衡应保持校准。标准砝码不能用手触摸。
  • 称重过程应在适当的环境中进行,无振动,湿度和温度可控。在称重时,避免直接暴露在阳光下,并将天平放置在空气流动过多的地方。

分析天平例子和产品

a.分析实验室天平XPR(制造商:Mettler Toledo)

特性

  • 使用XPR自动天平,您可以获得一个程度的称重精度是人类方法无法比拟的。
  • 在2 g的可读性,难以置信的小样本数量可以分配,确保昂贵和不寻常的材料被节约使用。
  • 由于外部误差来源对称重过程的影响极小,因此自动化方法是省时的,并产生高度可重复的结果。
  • 内置传感器使您能够分配到甚至最小的皮囊容器,消除样品转移和相关的错误。

b。BA-B系列电子分析天平(生产厂家:Biobase)

特性

  • 创新设计,五面全透明挡风玻璃,人性化设计。采用最新一代的电磁平衡称重传感器,保证了高精度。
  • 应用程序如四点线性校准,自动故障检测,过载保护
  • 使用超大型LCD时,视觉体验更清晰、更舒适。

c。分析实验室天平AS 62/220。R2(制造商:Radwag平衡和销售)

特性

  • 60 / 220g最大容量
  • 0.01 / 0.1mg可读性
  • AS R2 PLUS凭借各种现代化的结构和系统解决方案脱颖而出,确保了可靠性、精度和测量精度,并简化了日常使用。
  • 最新的AS R2 PLUS分析天平的宽敞的称重室和开放式的门间隙允许简单地访问称重锅。
  • 创新的建筑技术提高了平衡的长期可靠性和寿命。
  • 安装在标准AS R2 PLUS天平称重室前面的调平机构使液位控制更容易。

d.分析实验室天平390(制造商:Precisa gravity AG)

特性

  • 高端称重单元:优化的电气控制和高分辨率
  • 外壳:带有压铸铝底座的坚固钣金外壳。
  • 7″防反光,高分辨率触摸屏。抗紫外线,授权与普通实验室手套一起使用,抗冲击和划伤,无框的理想和简单的清洁
  • 上下文帮助:只需单击帮助图标,余额就会显示当前上下文中的任何相关支持或帮助
  • 避风罩:用手机械操作,用指尖电子操作,甚至自动使用Precisa (TLS)的特殊无触摸传感器
  • 内部自线性化和校准系统,全自动,可编程,温度控制(SLS)

参考文献

  1. https://www.precisa.com/blog/what-is-an-analytical-balance/
  2. https://www.slideshare.net/orpillalester/the-analytical-balance
  3. https://ussolid.com/blog/how-to-properly-use-an-analytical-balance/
  4. https://hyprowira.com/en/blog/analytical-balance-sections
  5. https://www.grainger.com/know-how/equipment-information/kh-laboratory-balance-scale-types-care-terms
  6. https://owlcation.com/stem/A-Quick-Look-at-Mass-Volume-and-Density
  7. https://www.labmanager.com/laboratory-technology/analytical-balances-and-proper-weighing-practices-1805
  8. https://www.medicalexpo.com/prod/mettler-toledo/product-74754-613073.html
  9. https://www.medicalexpo.com/prod/precisa-gravimetrics-ag/product-112776-998651.html
  10. https://www.medicalexpo.com/prod/radwag-balances-scales/product-112787-755574.html
  11. https://www.medicalexpo.com/prod/biobase/product-84845-777138.html

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