التجميع

الشحنات الكهربائية الساكنة وتأثيراتها على قياس الوزن

التجميع

كيفية التعامل مع عينات مشحونة بشحنات استاتيكية لتحقيق نتائج سريعة دقيقة

الشحنات الكهربائية الساكنة وتأثيراتها على قياس الوزن
الشحنات الكهربائية الساكنة وقياس الوزن


يعد فهم الشحنات الكهربائية الساكنة وآثارها على العينات وأوعية الوزن أمرًا في غاية الأهمية للحصول على نتائج وزن بجودة جيدة. ومتى أمكن، يجب اتخاذ إجراء وقائي لتقليل تراكم الشحنات الاستاتيكية في العينات أو حاويات قياس الوزن أو الحد منها، لتجنب أي أخطاء أو عدم الثبات أو نتائج قياس الوزن البطيئة على نحو مثير للخيبة.

ما المقصود بالشحنة الاستاتيكية؟

الشحنات الاستاتيكية هي عبارة عن تراكم الشحنات الكهربائية على سطح مادة غير موصلة للكهرباء.

إدارة العينات المشحونة بشحنات استاتيكية

إن التطورات الحديثة المدهشة في تقنية قياس الوزن تتيح للجيل الأحدث من الموازين التحليلية الكشف التلقائي عن وجود شحنات كهربائية ساكنة في أثناء عملية قياس الوزن. ويمكن قياس مقدار هذه القوة وتسجيله. وباستخدام وحدة مؤين متكاملة، يمكن إزالة هذه الشحنات الكهربائية الساكنة لتجنب أي تأثير على نتيجة قياس الوزن. وبينما تعمل دورة الكشف عن الشحنات الاستاتيكية في الوقت الذي يسكُن فيه الجهاز وتستغرق ثواني معدودة فقط، لا تسبب أي تأخير في الحصول على نتيجة قياس الوزن.

فوائد لمستخدم الميزان

يُبسِّط StaticDetect™‎ من معالجة الحاويات أو العينات المشحونة بشحنات استاتيكية مما يجعل العملية أكثر فاعلية لمستخدم الميزان لضمان أعلى دقة وموثوقية لنتائج قياس الوزن. 

Electrostatic Charges During Weighingالمستند التعريفي التمهيدي: الشحنات الكهربائية الساكنة وقياس الوزن


قد يكون من الصعب قياس وزن العينات أو الحاويات المشحونة بشحنات كهربائية ساكنة، ويسبب هذا غالبًا مشكلات تتعلق بثبات الميزان أو انحراف القياس. يشرح هذا المستند التعريفي التمهيدي كيفية:

  • منع تراكم الشحنات الاستاتيكية
  • تبديد الشحنات الاستاتيكية بمجرد توليدها
  • معرفة التأثير المدمر للشحنات الاستاتيكية على قياس الوزن
  • اختيار الطريقة المناسبة لنزع أيونات العينات/الحاويات
  • تبسِّط موازين XPR التحليلية معالجة العينات المشحونة بشحنات استاتيكية عن طريق الكشف الأتوماتيكي عن التأثيرات الكهربائية الساكنة وإزالتها لضمان أعلى دقة وموثوقية لنتائج قياس الوزن.

    تنزيل المستند التعريفي التمهيدي "الشحنات الكهربائية الساكنة وقياس الوزن"

    فهم الشحنات الكهربائية الساكنة

    ما الذي يجعل الشحنات ساكنة؟

    الاحتكاك هو الطريقة الأكثر شيوعًا التي تنشأ عنها الشحنات الكهربائية الساكنة، مثل:

    • تجفيف دورق زجاجي باستخدام قطعة قماش
    • معالجة قارورة حجمية باستخدام قفازات تستخدم لمرة واحدة
    • إخراج وعاء مختبر من حقيبة بلاستيكية
    • ملء الوعاء بمواد حرة الحركة (سائبة)

    كيفية التعرف على الشحنات الساكنة؟

    يمكن التعرف على وجود شحنات ساكنة عادة بواسطة:

    • معاناة الميزان ومكافحته للاستقرار
    • انحراف قراءات القياس
    • عدم قابلية نتائج القياس للتكرار
    • ورغم ذلك، لا تزال هناك حالات تظهر بها قراءة ثابتة مع وجود قوة كهربائية ساكنة صافية، مما يزيد من صعوبة التعرف على المؤثرات الكهربائية الساكنة أو استحالته. 

    تنزيل دليل "اختبار الشحنات الكهربائية الساكنة" لتحديد وجود شحنة ساكنة

    ما التأثير الذي قد تحدثه الشحنة الساكنة؟

    • قد تكون القيمة المسجَّلة أكبر أو أقل من الوزن الفعلي (لأن الشحنات المتولدة قد تكون موجبة أو سالبة وقد تتجاذب أو تتنافر عن بعضها)
    • لوحظت أخطاء تتراوح بين 1 و100 مجم (تلك الأخطاء تكون كبيرة للغاية عند قياس وزن عينات صغيرة)
    • المساحيق الجافة سريعة التأثر بالشحنات الساكنة ومن ثم يصعب وزنها

    ما مدى سرعة تشتت الشحنات الاستاتيكية؟

    • تتشتت الشحنات الكهربائية الساكنة بمرور الوقت. ويتأثر معدل التشتت بقابلية توصيل سطح الجسم المشحون، الذي يتأثر برطوبة الهواء وتلوث السطح.
    • قد يستغرق تشتت الشحنة بضع ثوانٍ أو دقائق أو عدة ساعات في المناخ الجاف (الرطوبة النسبية < 40%).
    • العوازل الجيدة، مثل زجاج سيليكات البورون أو المواد البلاستيكية المخبرية، قد تؤدي إلى انخفاض سرعة تشتت الشحنة.
    • يصبح الدورق الزجاجي غير مشحون عندما تكون الرطوبة النسبية للهواء 80%.
    • ومع ذلك، بالنسبة لأوعية متعدد رباعي فلورو الإيثلين، حتى إذا كانت رطوبة الهواء عالية، تلاحظ أخطاء كبيرة في قياس الوزن على مدار عدة دقائق.
    تبديد الشحنات الكهربائية الساكنة
    تبديد الشحنات الكهربائية الساكنة

    كيف يتم التحكم في الشحنات الكهربائية الساكنة?

    فيما يلي بعض التوصيات المتعلقة بالحلول العملية التي يمكن تطبيقها:

    ما المقصود بالكشف الأتوماتيكي عن الشحنات الاستاتيكية (StaticDetect™‎)?

    كم تستغرق عملية Static Detect™‎؟

    تبدأ دورة اكتشاف الشحنات الكهربائية الساكنة آليًا بمجرد وضع العينة على الميزان وغلق الباب. ونظرًا لأن دورة الكشف عن الشحنات الاستاتيكية تعمل بشكل متزامن مع خطوة قياس الوزن وتستغرق ثواني معدودة فقط، عادةً في أثناء وقت استقرار الميزان، فلا تسبب أي تأخير في الحصول على نتيجة قياس الوزن.

    كيف يعمل StaticDetect™‎؟

    يُدمَج قطب كهربي متحد المركز أسفل كفة الوزن المؤرضة، ويتم تطبيق إشارة فولتية تيار متردد. تولِّد الموجة النصفية الموجبة الخاصة بإشارة الموجة المربعة شحنات موجبة في القطب الكهربي (أ). بينما تولِّد الدورة النصفية السالبة للموجة المربعة موجات حاملة ذات شحنات سالبة في القطب الكهربي السالب (ب). إن الفرق في نتيجة القياس بين الحالتين (أ وب) قد يُعزى إلى القوة الكهرومغناطيسية (FE ). وسيكون هذا الفرق صفرًا إذا لم يتم تزويد العينة أو الحاوية بشحنات كهربائية ساكنة. وباستخدام هذه الطريقة، يمكن للحساس تحديد الوزن الفعلي للعينة.

    قوة الجذب - الشحنات الكهربائية الساكنة
    قوة التنافر - الشحنات الكهربائية الساكنة
    محتوى ذو صلة محدد لك