در بخش‌های قبل ابتدا به موقعیت مکانی مطلوب برای ترازو آزمایشگاهی پرداختیم. سپس تا حدی در مورد روش صحیح استفاده از ترازوی آزمایشگاهی صحبت کردیم. حالا در این بخش می‌خواهیم به تاثیر موارد فیزیکی خارجی بر روی اندازه‌گیری وزن بپردازیم.
اگر صفحه‌ی نمایشگر وزن در ترازو ثابت نماند نتایج اندازه‌گیری‌ها به آرامی به یک سمت منحرف می‌شوند. این امر معمولا ناشی از تاثیر اثرات فیزیکی نامطلوب است. متداول‌ترین اثرات خارجی عبارتند از:
- اثرات محیط اطراف روی ترازو
- کاهش یا افزایش رطوبت در نمونه‌ی در حال اندازه‌گیری
- ایجاد شارژ الکترواستاتیکی در نمونه یا ظرف نمونه
- مغناطیسی شدن نمونه یا ظرف نمونه
- اختلاف دما بین نمونه، ظرف اندازه‌گیری، ترازو و محیط اطراف
در بخش بعدی به طور مفصل در مورد این تاثیرات و اینکه چه چیزی باعث آن‌ها می‌شود بحث می‌کنیم و اقدامات اصلاحی ممکن را شرح می‌دهیم.
1- اثرات جریان هوا بر روی مسئله‌ی توزین
زمانی که مقدار وزن نشان داده شده توسط صفحه‌ی نمایشگر به طور مداوم و بی دلیل تغییر می‌کند، باعث می‌شود انجام عملیات Zero/Tare دشوار شود، زمان آماده به کار شدن دستگاه طولانی‌تر شود و دقت اندازه‌گیری کاهش بیابد.
بیشتر بخوانید:
دلالیل ممکن
ترازو در محیطی قرار گرفته و به کار گرفته شده است که جریان هوایی رخ می‌دهد، چگونگی و علل احتمالی آن عبارتند از:
- ترازو به خروجی ایرکاندیشن، یا به پنکه سقفی یا به پنجره یا رادیاتور خیلی نزدیک است.
- ترازو در معرض جریان هوایی خارج شده از دستگاه‌های آنالیزی که دارای فن خنک کننده هستند، قرار دارد و اختلاف دمایی زیاد بین نمونه و محیط طراف که منجر به ایجاد جریان‌های حرارتی می‌شود.
- ترازو در محیط باز و بدون حفاظ قرار گرفته است (به عنوان مثال محیط کارگاهی)
- ترازو در داخل یک تهویه ی ایمن دیوار کشی شده مانند هود بخار یا محفظه ایمنی یا اطاقک مواد زیستی قرار گرفته است.
مثال: برای جلوگیری از قرار گرفتن کاربر در معرض گازهای سمی، بخارات، گرد و غبار و ذرات معلق موجود در هوا همیشه از هودهای مخصوص آزمایشگاهی برای توزین و کار کردن با نمونه‌ها استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها از طریق جریان هوای شدید با سرعتی بین 0.3 متر بر ثانیه الی 0.5 متر بر ثانیه هوا را تهویه می‌کنند. هودهای بخار یکی از سخت‌ترین محیط ها برای قرار دادن ترازو و اندازه‌گیری وزن مواد هستند.
اقدامات اصلاحی
- در صورت امکان ترازوی خود را در فاصله‌ی مناسبی از منبع جریان هوا قرار دهید.
- برای محافظت کردن از کفهی ترازو در برابر قرار گرفتن در معرض جریان هوا می‌توان از محافظ های شیشه‌ای که به صورت دستی و یا با عملکرد خودکار درب آن‌ها بسته می‌شود استفاده کرد.
- برای به حداقل رساندن اختلالی که به واسطه‌ی جریان هوا ایجاد می‌شود بعضی از ترازوهای Mettler-Toledo از کفه ترازوهایی استفاده می‌کنند که مناسب برای استفاده تحت شرایط سخت هستند. مانند Smart Grid برای ترازوهای آنالیتیکال و Smart Pan برای ترازوهای دقیق. Smart Pan
در ترازوهای دقیق به طور خاص برای کم کردن مقاومت در برابر جریان هوا بهینه سازی شده است و به اندازه‌گیری وزن اجازه می‌دهد در شرایط سخت حتی بدون استفاده از شیشه‌های محافظ انجام شود. در مقایسه با یک کفهی ترازوی معمولی Smart Pan ها در سرعت SET شدن ترازو و تکرارپذیری نتایج تا 50 درصد بهتر عمل می‌کنند.
2- تاثیر تغییرات دما بر مسئله‌ی توزین
اگر تا به حال اقدام به خرید ترازوی آزمایشگاهی کرده باشید، حتما می‌دانید که عملکرد یک ترازو به دمای محیط وابستگی دارد. یکی از مشکلات خارجی که در توزین پیش می‌آید، این است که نتایج نشان‌داده‌شده روی صفحه‌ی نمایشگر ترازو به یک سمت منحرف می‌شوند.
دلایل ممکن
ترازو برای مدت زمان طولانی به منبع تغذیه متصل نبوده است.
بین نمونه و محیط اطراف اختلاف دمایی وجود دارد که منجر به ایجاد جریان هوایی در اطراف ظرف نمونه می‌شود. جریان هوایی که در اطراف ظرف توزین به وجود می‌آید باعث ایجاد جریانی در جهت بالا یا پایین می‌شود که این موضوع روی نتایج توزین اثر گذاشته و خطا ایجاد می‌کند. به این اثر رانش داینامیک گفته می‌شود. این اثر تا زمانی که به تعادل دمایی نرسید از بین نمی‌رود. این موضوع را در نظر داشته باشید که جسم سردتر، سنگین‌تر و جسم گرم‌تر، سبک‌تر نشان داده می‌شوند.
تجربه
شما می‌توانید رانش داینامیک را با آزمایش زیر تجربه کنید:
یک ارلن یا ظرفی مشابه به آن را وزن کنید و وزن آن را ثبت کنید سپس ظرف را به مدت یک دقیقه در دستان خود نگه دارید و آن‌گاه دوباره وزن آن را اندازه بگیرید. به دلیل دمای بالاتر ارلن وزن کمتری را نشان خواهد داد.
نکته: تعریق ایجاد شده در دست شما هیچ نقشی در این مسئله ندارد زیرا در غیراین صورت ترازو باید وزن بالاتری را برای ظرف نشان می‌داد.
اقدامات اصلاحی
- هیچگاه نمونه را مستقیما بعد از بیرون آوردن از آون خشک کن یا یخچال وزن نکنید.
- همیشه صبر کنید تا دمای نمونه با دمای آزمایشگاه و محفظه‌ی توزین سازگار گردد.
- ظرف توزین را با یک انبر نگه دارید نه با دست خالی.
- سعی کنید از قرار دادن دست خود در محفظه‌ی توزین خودداری کنید.
- از یک ظرف توزین با مساحت سطح کمتر استفاده کنید.
3- مسئله‌ی آب دوست و آب گریزی
مقدار وزن نشان داده شده روی صفحه‌ی نمایشگر دائما به یک سمت منحرف می‌شود.
دلایل ممکن
شما در حال اندازه‌گیری وزن یک ماده‌ی فرار هستید که در حال از دست دادن وزن خود است ( به عنوان مثال تبخیر آب ) یا در حال اندازه‌گیری وزن یک ماده‌ی آب دوست که در حال افزایش وزن است ( مانند جذب رطوبت جو )
تجربه
شما می‌توانید این اثر را با اندازه‌گیری وزن الکل یا سیلیکاژل با ظرف بدون درپوش باز سازی کنید.
اقدامات اصلاحی
از ظروف اندازه‌گیری تمیز و کاملا خشک استفاده کنید و کفهی ترازو را از هرگونه قطرات آب و یا آلودگی تمیز نگه دارید. از ظروف اندازه‌گیری با گردن باریک استفاده کنید و همچنین از درپوش در حین توزین استفاده شود. از چوب پنبه یا نگهدارنده‌ی مقوایی به عنوان پایه برای ظروف با سطح مقطع کروی استفاده نکنید زیرا هر دوی آن‌ها می‌توانند مقدار قابل توجهی رطوبت را جذب کنند. نگهدارنده‌های مثلثی شکل فلزی Ergoclips جهت همین منظور برای ترازوهای XSE/XPE طراحی شده‌اند.
سخن آخر
در این مقاله تلاش کردیم تعدادی از عوامل تاثبرگذار خارجی بر اندازه‌گیری وزن را مطرح کنیم. خوشحال می شویم اگر شما هم تجربیات خود در این زمینه را با ما در میان بگذارید. نظرات خود را می‌توانید در پایین همین صفحه به صورت کامنت درج کنید.
فهرست
