Dlaczego laboratoria ważą… powietrze? Wpływ środowiska na wynik pomiaru
W laboratorium wynik ważenia zależy nie tylko od próbki i parametrów wagi. Znaczenie mają również warunki otoczenia: temperatura, ciśnienie, wilgotność, a nawet stężenie CO₂. Przy bardzo dokładnych pomiarach wpływ tych czynników przestaje być pomijalny.
Dlaczego powietrze ma znaczenie?
Próbka umieszczona na szalce wagi znajduje się w powietrzu, które działa na nią siłą wyporu. Jej wartość zależy między innymi od gęstości powietrza, a ta zmienia się wraz z temperaturą, ciśnieniem i wilgotnością. Dlatego dwa pomiary tej samej próbki wykonane w różnych warunkach mogą dać nieco inne wyniki. Im większa dokładność pomiaru, tym ważniejsze stają się te różnice.
Temperatura
Zmiany temperatury wpływają zarówno na gęstość powietrza, jak i na samą próbkę i elementy wagi. Ciepła lub zimna próbka może dodatkowo powodować ruchy konwekcyjne powietrza, co utrudnia stabilizację wskazania.
Ciśnienie
Wyższe ciśnienie oznacza większą gęstość powietrza, a tym samym większą siłę wyporu. W pomiarach o największej dokładności wpływ ciśnienia atmosferycznego może więc wymagać uwzględnienia.
Wilgotność i CO₂
Para wodna i dwutlenek węgla zmieniają skład i gęstość powietrza. W typowych pomiarach ich wpływ jest niewielki, ale w metrologii dużej dokładności również te parametry mogą mieć znaczenie.
Jak ograniczyć wpływ środowiska?
Stabilna temperatura, brak przeciągów, odpowiednie przygotowanie próbki i regularna kontrola warunków otoczenia to podstawa dokładnego ważenia. Istotne jest również wykorzystanie odpowiednio dobranej wagi i jej funkcji wspierających kontrolę procesu pomiarowego.
Wagi RADWAG – dokładność, która uwzględnia otoczenie
Im mniejsza masa próbki i im większa wymagana dokładność, tym ważniejsze warunki, w których wykonywany jest pomiar. Dlatego w ofercie firmy RADWAG znajdują się urządzenia zaprojektowane z myślą o różnych poziomach dokładności – od ultra-mikrowag i mikrowag serii 5Y, przez wagi analityczne serii 5Y, aż po wagi analityczne AS X7.
Ultra-mikrowagi serii 5Y i mikrowagi serii 5Y są przeznaczone do najbardziej wymagających pomiarów, w których liczą się najmniejsze zmiany masy. Przy tak dużej czułości wpływ środowiska, w tym ruchów powietrza, temperatury czy zmian ciśnienia, staje się szczególnie istotny. Konstrukcja i rozwiązania zastosowane w tych wagach mają ułatwiać uzyskanie stabilnych, powtarzalnych wyników nawet wtedy, gdy wymagania dotyczące pomiaru są wyjątkowo wysokie.
Wagi analityczne serii 5Y odpowiadają na potrzeby laboratoriów, w których wymagana jest duża dokładność i dogłębna kontrola procesu ważenia. To rozwiązania do codziennej pracy badawczej i analitycznej, gdzie znaczenie ma nie tylko sama rozdzielczość wagi, lecz także możliwość monitorowania warunków, w jakich wykonywany jest pomiar.
Z kolei wagi analityczne AS X7 łączą dużą dokładność, bardzo dobrą powtarzalność i rozwiązania konstrukcyjne ograniczające wpływ otoczenia. Seria obejmuje modele o dokładności odczytu sięgającej 0,01 mg, a także modele o większych zakresach ważenia. Przestronna komora ważenia ogranicza wpływ ruchów powietrza na wynik, a stabilna aluminiowa podstawa zapewnia stabilność układu pomiarowego.
Wagi AS X7 mogą również współpracować z systemem THBR 2.0, co pozwala kontrolować parametry otoczenia istotne dla procesu ważenia. Waga może więc nie tylko wskazać wynik, lecz także dostarczyć informacji o warunkach, w których ten wynik został uzyskany.
W przypadku najbardziej wymagających pomiarów ma to szczególne znaczenie. Im większa dokładność wagi, tym trudniej mówić o wyniku pomiaru w oderwaniu od środowiska. Temperatura, wilgotność, ciśnienie i właściwości powietrza stają się częścią całego procesu pomiarowego, a odpowiednio dobrana waga pomaga ten proces kontrolować.
