Как работать с аналитическими весами. Факторы влияющие на результат взвешивания

Аналитические весы представляют собой сложный механизм позволяющий определить массу образца с очень высокой точностью. Но нужно понимать, что результат измерения напрямую зависит от множества факторов. Недостаточно просто купить аналитические весы, поставить их на первый попавшийся стол и получить результат с точностью 0,1 мг, а для некоторых моделей и 0,01 и даже 0,001 мг.

На результат взвешивания могут влиять факторы, о которых оператор весов может даже не задумываться. К таким факторам относятся высота установки весов над уровнем моря (результат измерения одного и того же образца на одних и тех же весах может быть разным при их использовании на разных этажах здания), изменение окружающей температуры, скачки напряжения в электросети, вибрация, воздушные потоки внутри помещения и другие факторы.

Расположение весов в лаборатории

Место расположения аналитических весов является основополагающим фактором для получения корректных результатов взвешивания. Перед покупкой весов и началом их эксплуатации необходимо определиться с помещением, в котором они будут установлены. Ниже приведены основные требования к помещению:

Весовая (помещение для размещения весов)

Помещение, в котором планируется разместить весы должно находиться на удалении от источников вибрации, полы должны быть забетонированы. Желательно, что бы в данном помещении было как можно меньше окон, через которые может попадать прямой солнечный свет и возникать сквозняки. Помещение должно иметь один вход, не должно быть проходным.

Температура в весовой

Для получения точных результатов взвешивания стоит поддерживать постоянную температуру в 20 (плюс/минус 2) градусов цельсия. Колебания температуры не должно быть выше 2 гр.С, идеально, чтобы температура не изменялась в пределах 0,5 гр.С.

Нагревательные приборы, такие как лабораторные муфельные печи, песчаные бани, водяные бани, нагревательные плиты и другое нагревательное оборудование стоит располагать как можно дальше от весов.

Влажность воздуха

Оптимальной влажностью воздуха в весовой комнате составляет 30–80%.

Для контроля температуры и влажности воздуха в весовой, можно использовать традиционные психрометрические гигрометры ВИТ-1 и ВИТ-2, а также более современные цифровые термогигрометры.  

Освещение

Как указывалось ранее, стоит обеспечить отсутствие прямого солнечного света, падающего на весы. Также стоит учесть, что искусственные источники света (лампы, светильники) также являются источником тепла, поэтому их нужно располагать как можно дальше от аналитических весов. Лампы накаливания выделяют достаточно много тепла, что может повлиять на результат измерения, светодиодные и флуоресцентные лампы почти не испускают свет, поэтому могут находиться на более близком расстоянии к весам.

Воздух в весовой

Стоит озаботиться отсутствием воздушных потоков и сквозняков в помещении с аналитическими весами. Стол, на котором располагаются весы необходимо установить как можно дальше от сплит-систем, отопительных приборов и устройств с вентиляторами и нагнетателями (компьютеры, электрообогреватели, кондиционеры).

В весовой не стоит хранить химические вещества, выделяющие вредные пары.

Стол для размещения весов

Установку аналитических весов производят на лабораторный стол, желательно закрепленный к стене с помощью кронштейнов. Место установки весов должно поглощать вибрации, обладать антимагнитными и антистатическими свойствами.

Практически у каждого производителя лабораторной мебели в линейке продукции присутствуют специализированные антивибрационные весовые столы. Они состоят из металлического каркаса (сборно-разборного или сварного) покрытого порошковой краской и столешницы из гранита толщиной от 30 до 90 мм. Между столешницей и металлическим каркасом помещаются специальные антивибрационные резиновые демпферы. В конструкции столов также предусмотрены регулируемые опоры для компенсации неровностей пола.

Работа с аналитическими весами

Поскольку аналитические весы являются высокоточным измерительным прибором, работать с такими весами может только квалифицированный персонал.

После распаковки весов убедитесь в отсутствии механических повреждений, которые могут возникнуть при транспортировке. Стоит сохранить оригинальную упаковку и аксессуары к ней, они пригодятся для безопасной транспортировки весов в будущем.

Для правильной установки весов лучше всего использовать прибор для измерения уровня. Отклонения в ту или иную сторону исправляют регулировкой соответствующих ножек.

Ветрозащитный кожух (витрина)

Весы со сложным защитным кожухом нужно устанавливать так, чтобы проем крышки был как можно меньше. Для весов с обычной крышкой дверца должна быть открыта на ширину, позволяющую правильно взвесить предмет. Эта рекомендация предотвращает перепады температуры и смешивание воздуха.

Включение весов

В случае резкого изменения температуры окружающей среды, связанного с перемещением или транспортировкой весов, в нормальных условиях их необходимо держать отключенными от сети не менее 2 часов. Это связано с тем, что на внутренних частях весов образуется конденсат, который может привести к короткому замыканию и выходу из строя весов.

После смены расположения весов дайте им постоять не менее 12 часов.

Чтобы весы показывали наиболее точный результат, после длительного отключения от сети, а также при первом включении необходимо прогреть весы не менее 2 часов. Желательно не выключать весы при регулярном использовании. В этом случае их необходимо перевести в режим ожидания. Впоследствии предварительный нагрев перед взвешиванием не требуется.

Для того, чтобы уравнять температурный режим внутри весов с окружающей средой, необходимо за 20-30 минут до начала измерений приоткрыть дверцу защитного кожуха.

Контейнер для взвешивания

Емкость для взвешивания должна быть как можно меньшего размера.

Во избежание электростатического разряда рекомендуется воздерживаться от использования пластиковой и стеклянной тары, особенно при влажности воздуха менее 30-40%.

Температура образца и емкости для взвешивания должна быть равна температуре внутри помещения. При разных температурах появляются воздушные потоки, и пленка влаги меняется на образце и сосуде.

Подготовка образцов

Перед взвешиванием, чтобы уравнять температуры, необходимо, чтобы образцы находились в помещении, температура которого равна температуре внутри весов.

Калибровка

После соблюдения всех вышеперечисленных условий и рекомендаций, весы нуждаются в калибровке, а точнее юстировке (или регулировке). Немного проясним разницу:

Калибровка — это определение разницы между результатом взвешивания образца и его истинным значением веса (массы); во время калибровки параметры весов не меняются.

Юстировка (регулировка) — это операция, выполняемая для исправления несоответствия между отображаемым измерением и истинным значением веса. Юстировка помогает уменьшить расхождение между этими показателями.

Необходимо регулярно калибровать (юстировать) весы, особенно если вы выполняете первоначальную настройку, перемещаете весы в другое место и регулируете уровень после колебаний или изменений температуры, атмосферного давления и влажности. Точность взвешивания напрямую зависит от частоты калибровки (юстировки).

Нет необходимости в юстировке, если весы оснащены функцией самокалибровки или имеют встроенную автоматическую самокалибровку, которую можно запрограммировать. Такой вид калибровки предусмотрен в весах ряда производителей, в частности в весах ГОСМЕТР российского производства.

Если доступна только внешняя юстировка, вам придется визуально калибровать весы и наблюдать за режимами работы весов.

Работа оператора с весами

Перед измерением рекомендуется провести несколько взвешиваний образца. Это приведет к перемешиванию воздуха внутри камеры для взвешивания, и ячейка для взвешивания «раскачается». Последовательность и частота взвешивания влияют на точность взвешивания.

Обязательным условием является использование при работе хлопчатобумажных перчаток. Не отбирайте образцы голыми руками. Это связано с влиянием температуры рук и отпечатков пальцев на окончательные результаты взвешивания.

Попробуйте использовать пинцет и другие аксессуары. Необходимо находиться в спокойном настроении, чтобы точно и аккуратно устанавливать пробы на весы.

Для наиболее точного измерения не кладите руку под защитный кожух, чтобы избежать изменений температуры и влажности внутри, которые повлияют на результат взвешивания.

Перед взвешиванием убедитесь, что показание весов равно нулю. Чтобы исключить ошибку нуля, весы необходимо тарировать.

Чтобы избежать угловых нагрузок, поместите образец для взвешивания в центре весовой чаши.

После взвешивания необходимо освободить чашу весов от контейнеров для проб. Это связано с тем, что если оставить образцы внутри, то влажность воздуха и температурный режим в корпусе весов могут измениться.

Уход за весами

Необходимо содержать весы, чашку для взвешивания и кожух в идеальной чистоте. Для взвешивания нужно использовать только чистые контейнеры.