如何有效避免靜電電荷對分析稱重的影響
瀏覽次數(shù):2871 發(fā)布日期:2021-7-16
來源:賽多利斯
稱重結(jié)果總是不一致?你也許忽略了這個!
Overview
靜電是一種常見的物理現(xiàn)象,但它在工業(yè)和各種研發(fā)實驗室中卻很可能橫生枝節(jié)。材料的靜電充電在工業(yè)生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生不利影響;靜電放電會損壞電子設(shè)備和組件;火花放電很容易點燃附近的易燃物質(zhì),導(dǎo)致嚴(yán)重事故…… 為了消除靜電荷及其相關(guān)的負(fù)面影響,全世界花費了數(shù)百萬美元,人工更是不計其數(shù)。
在消除分析稱重過程中靜電的各種選項中,有低成本的簡單措施。但是,由于當(dāng)前的計量和實際限制,這些措施許多難以實施、耗時且并非普遍適用。另一方面,有些方法不僅強大且節(jié)省空間,尤其是直接集成至天平時。
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本篇應(yīng)用文章《靜電對分析稱重的影響》闡述了靜電基礎(chǔ)知識、靜電對稱重的直接影響、中和靜電電荷原理,以及Cubis® II實驗室天平是如何有效避免靜電電荷影響的。
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對稱重的直接影響
靜電可能對稱重過程本身或結(jié)果產(chǎn)生不利影響,因此需要通過耗時的材料選擇或材料處理程序來解決這些影響。在某些情況下,物料的稱量由于處理過程中靜電電荷的積聚而幾乎無法完成。另外,某些物料的靜電性能可能會隨著環(huán)境濕度的升高和降低而變化,從而更加難以稱重。
在以下情況下,物料可能會帶靜電
- 在固體中,當(dāng)物料的表面電阻Rs> 10GΩ(根據(jù)IEC93)時
- 在液體中,電導(dǎo)率<10 nS/m
- 在不接地的導(dǎo)電材料中
中和靜電電荷
為消除靜電對稱重的影響,需確保樣品及其周圍區(qū)域無任何電荷。
方法一:
在天平防風(fēng)罩的所有玻璃元件上使用完全透明的導(dǎo)電涂層,使稱量室和稱盤免受靜電場的影響,效果良好。Cubis® II系列的所有玻璃防風(fēng)罩都具有此重要功能。
方法二:
在天平附近使用電離器和除靜電筆。該解決方案的原理是通過離子轟擊進行表面中和。在大多數(shù)情況下,表面中和有助于消除天平外部環(huán)境中容器和樣品上的靜電電荷,減少電荷聚集非常有效。
電離器和除靜電筆
有時,在樣品和稱重盤之間放置一個物體就足以將作用力減小至對稱重結(jié)果無明顯影響的程度。此外,增強稱重盤的屏蔽效果也足以滿足某些應(yīng)用的要求。為此,我們提供比標(biāo)準(zhǔn)稱重盤直徑更大的特殊稱重盤。
防靜電稱盤可更好地屏蔽樣品中的靜電電荷。該稱重盤設(shè)計成多孔圓盤,可以減輕重量,主要用于濾膜稱量材料。
下圖顯示了濾膜稱盤的特定天平示例,該天平使用法拉第籠(接地的金屬屏蔽層)解決靜電電荷問題。稱重時,稱盤和連接到稱盤的導(dǎo)電的防風(fēng)罩蓋可完全屏蔽濾膜。在汽車工業(yè)或環(huán)境機構(gòu)中,該濾膜稱量天平通常用于測定排放物中的顆粒物。
Cubis® II微量天平配備特別防風(fēng)罩F,用于尺寸高達90mm的濾膜稱盤。
避免靜電電荷影響的有用設(shè)備
通常,中和靜電電荷所需的時間取決于樣品的材料、表面和形狀,以及天平附近的相對濕度。新型Cubis® II天平提供Q-Stat靜電消除器,該靜電消除器集成在模塊化天平系列的防風(fēng)罩I中,可在幾秒鐘內(nèi)消除靜電電荷。
Cubis® II電動自動防風(fēng)罩I包括一個帶有四個噴嘴的靜電消除器,可有效消除靜電電荷。
Cubis® II天平中的四個噴嘴可有效消除電荷。通過使用相反極性的噴嘴,稱盤區(qū)域會產(chǎn)生一種聚焦效應(yīng)。這使得樣品容器和物質(zhì)(例如粉末)中的靜電荷可在不干擾氣流的情況下高效中和,從而防止了稱重過程中靜電力造成的誤差。
此外,此型號的防風(fēng)罩玻璃面板上的全透明導(dǎo)電層可在附近為天平提供額外保護,使其免受靜電場的影響。這也確保了穩(wěn)定正確的稱量結(jié)果不受靜電電荷的影響。
Cubis® II支持不同應(yīng)用,其中消除靜電電荷對于稱量濾膜上的極少量顆粒物至關(guān)重要(此處使用專用支架YSH30,用于直徑高達150mm的濾膜)。