KERN & Sohn GmbH Ziegelei 1 D-72336 Balingen E-Mail: info@kern-sohn.com Tel: +49-[0]7433- 9933-0 Fax: +49-[0]7433-9933-149 Internet: www.kern-sohn.com Betriebsanleitung Set zur Dichtebestimmung für Analysenwaagen KERN ABJ / ABS KERN ABS-A02 Version 1.
KERN ABS-A02 D Version 1.0 04/2010 Betriebsanleitung Set zur Dichtebestimmung für Analysenwaagen KERN ABJ / ABS Inhaltsverzeichnis: 1 EINLEITUNG .................................................................................................................................. 3 1.1 2 LIEFERUMFANG ........................................................................................................................ 3 PRINZIP DER DICHTEBESTIMMUNG .........................................................
1 Einleitung • Um einen sicheren und reibungslosen Betrieb zu gewährleisten, bitte Betriebsanleitung aufmerksam durchlesen. • Diese Anleitung beschreibt nur das Arbeiten mit dem Set zur Dichtebestimmung. Weitere Informationen zur Bedienung Ihrer Waage entnehmen Sie bitte der Betriebsanleitung, die der jeweiligen Waage beiliegt. 1.1 Lieferumfang Ö Verpackung und Dichteset sofort beim Auspacken auf eventuell sichtbare äußere Beschädigungen überprüfen.
Abb. 2: Installiertes Dichteset KERN ABS-A02 Abb. 3: Kombinationswaagschalen A Obere Probenschale (Gewicht der Probe an Luft) B Untere Probenschale (Gewicht der Probe in Messflüssigkeit) Abb.
2 Prinzip der Dichtebestimmung Drei wichtige physikalische Größen sind das Volumen und die Masse von Körpern sowie die Dichte von Stoffen. Masse und Volumen sind bei der Dichte miteinander verknüpft: Die Dichte [ ρ ] ist das Verhältnis der Masse [ m ] zum Volumen [ V ]. ρ= m V SI-Einheit der Dichte ist das Kilogramm durch Kubikmeter (kg/m3). 1 kg/m3 ist gleich der Dichte eines homogenen Körpers, der bei der Masse 1 kg das Volumen 1 m3 einnimmt.
Bei der Dichtebestimmung von Flüssigkeiten Die Dichte einer Flüssigkeit wird mit Hilfe eines Senkkörpers bestimmt, dessen Volumen [ V ] bekannt ist. Der Senkkörper wird sowohl in Luft [ A ], als auch in der Probenflüssigkeit [ B ] gewogen. Nach dem Archimedischen Gesetz erfährt ein in eine Flüssigkeit getauchter Körper eine Auftriebskraft [ G ]. Diese Kraft ist dem Betrag nach gleich der Gewichtskraft der durch das Volumen des Körpers verdrängten Flüssigkeit.
3 Dichtebestimmungsset installieren • Falls nötig, erforderliche Justierung vor der Installation des Dichtesets durchführen. • Bei installiertem Dichteset ist eine korrekte Justierung nicht möglich. • Zur Justierung Dichteset abnehmen und Standardwägeplatte aufsetzen. 1. Waage ausschalten und von der Stromversorgung trennen. 2. Standardwägeplatte, Schirmring und Wägeplattenträger entfernen. 3. Waagschalenhalter vorsichtig einsetzen 4.
6. Glastüren schließen. Waage an die Stromversorgung anschließen, die Waage führt einen Selbsttest durch. Waagen der Serie ABJ führen zusätzlich eine Justierung mit dem internen Justiergewicht durch. Warten bis „off“ angezeigt wird. 7. ON/OFF-Taste drücken, die Grammanzeige erscheint. 8. Thermometer lt. Abb. am Glasbehälter befestigen. Glasbehälter mit Mess- bzw. Probenflüssigkeit füllen. 9. Kombinationswaagschale abnehmen und den Glasbehälter in die Mitte der Plattform stellen. 10.
4 Dichtebestimmung von Feststoffen Bei der Dichtebestimmung von Feststoffen wird der Feststoff zuerst in Luft und anschließend in der Messflüssigkeit gewogen. Aus der Gewichtsdifferenz resultiert der Auftrieb, aus dem die Software die Dichte berechnet. 4.1 Funktion aktivieren Im Menü „Unit.SEL“ kann die Dichtebestimmungs-Funktion für Feststoffe „U- Td“ aktiviert werden, die dem Bediener dann zur Verfügung steht ohne jedes Mal ins Menü gehen zu müssen.
4.2 Eingabe „Dichte Messflüssigkeit“ Ö Bei Grammanzeige CAL/MENU-Taste wiederholt drücken bis „SettinG“ erscheint. Ö TARE/ -Taste drücken. Ö CAL/MENU-Taste wiederholt drücken bis “LSG SEt“ erscheint. (Beispiel) (Beispiel) Ö TARE/ -Taste drücken, die aktuell eingestellte Dichte wird angezeigt. Im oberen Teil des Anzeigefeldes weisen das -Symbol und das #-Zeichen darauf hin, dass sich die Waage im numerischen Eingabestatus befindet. Die erste Stelle blinkt und kann verändert werden..
4.3 Messung „Dichte Feststoff“ 1. UNIT/ -Taste wiederholt drücken, bis sich die Waage im Dichtebestimmungsmodus für Feststoffe „Td“ befindet. Bei der Gewichtsmessung an Luft wird zusätzlich „g“ angezeigt. 2. TARE/ legen. -Taste drücken. Probe in die obere Probenschale 3. Nach erfolgter Stillstandskontrolle CAL/MENU-Taste drücken. 4. Probe in die untere Siebschale legen. Nach erfolgter Stillstandskontrolle wird im Display die Dichte der Probe angezeigt. Probe entfernen.
5 Dichtebestimmung von Flüssigkeiten Bei der Dichtebestimmung von Flüssigkeiten wird ein Glassenkkörper verwendet, dessen Volumen bekannt ist. Der Glassenkkörper wird zuerst in Luft und anschließend in der Flüssigkeit gewogen, deren Dichte zu bestimmen ist. Aus der Gewichtsdifferenz resultiert der Auftrieb, aus dem die Software die Dichte berechnet. 5.1 Funktion aktivieren Im Menü „Unit.
5.2 Volumen des Glassenkkörpers bestimmen Bei unbekanntem Volumen des Glassenkkörpers muss dieses wie folgt ermittelt und berechnet werden. Ö Wasser in den Behälter füllen und solange temperieren bis die Temperatur konstant ist. Temperatur am Thermometer ablesen. Ö Ggf. UNIT/ -Taste drücken bis die Grammanzeige erscheint. Ö Ggf. Kombinationswaagschale entfernen. Möglicherweise kann „ol“ angezeigt werden, ist in diesem Schritt aber keine Fehlermeldung und kann ignoriert werden.
5.3 Volumen des Glassenkkörpers eingeben Ö Bei Grammanzeige CAL/MENU-Taste wiederholt drücken bis „SettinG“ erscheint. Ö TARE/ -Taste drücken. Ö CAL/MENU-Taste wiederholt drücken bis“Sv SEt“ erscheint (Beispiel) (Beispiel) Ö TARE/ -Taste drücken, das aktuell eingestellte Volumen wird angezeigt. Im oberen Teil des Anzeigefeldes weisen das -Symbol und das #-Zeichen darauf hin, dass sich die Waage im numerischen Eingabestatus befindet. Die erste Stelle blinkt und kann verändert werden.
5.4 Messung „Dichte Flüssigkeit“ 1. Glassenkkörper anhängen. Bei nicht angehängtem Glassenkkörper wird ggf. “oL” angezeigt, ist in diesem Schritt aber keine Fehlermeldung und kann ignoriert werden. 2. UNIT/ -Taste wiederholt drücken, bis sich die Waage im Dichtebestimmungsmodus für Flüssigkeiten „d“ befindet. Bei der Gewichtsmessung an Luft wird zusätzlich „g“ angezeigt. 3. TARE/ -Taste drücken. 4. Nach erfolgter Stillstandskontrolle CAL/MENU-Taste drücken 5. Glassenkkörper abnehmen. 6.
6 Bedingungen für präzise Messungen Es gibt zahlreiche Fehlermöglichkeiten bei der Dichtebestimmung. Genaue Kenntnis und Vorsicht sind notwendig um präzise Ergebnisse bei der Benutzung dieses Dichtesets in Verbindung mit der Waage zu erhalten. 6.1 Berechnung der Ergebnisse Bei der Dichtebestimmung durch die Waage werden die Ergebnisse immer mit 4 Nachkommastellen angezeigt. Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Ergebnisse bis zur letzten Anzeigestelle genau sind, wie bei einem errechneten Wert.
6.2 Einflußfaktoren für Meßfehler 6.2.1 Luftblasen Eine kleine Blase von beispielsweise 1mm3 beeinflusst die Messung beträchtlich, wenn die Probe klein ist. Es erhöht den Auftrieb um etwa 1mg welches sofort einen Fehler von 2 Digits ergibt. Daher sicherstellen, dass keine Luftblasen an dem in Flüssigkeit eingetauchten Festkörper haften. Dasselbe gilt auch für den Glassenkkörper, der in die Prüfflüssigkeit eintaucht.
6.2.5 Glassenkkörper für Flüssigkeitsmessungen Um Probenflüssigkeit bei der Bestimmung der Dichte der Flüssigkeit zu sparen, ist ein kleines Becherglas und ein entsprechender Glassenkkörper zu verwenden. Allerdings ist dabei zu beachten, dass ein großer Glassenkkörper eine größere Genauigkeit erreicht. Es ist wünschenswert, dass der Auftrieb und das Volumen des Glassenkkörpers so genau als möglich bestimmt wird.
7 Dichtetabelle für Flüssigkeiten 19 Temperatur Dichte ρ [g/cm3] [°C] Wasser Ethylalkohol Methylalkohol 10 0.9997 0.7978 0.8009 11 0.9996 0.7969 0.8000 12 0.9995 0.7961 0.7991 13 0.9994 0.7953 0.7982 14 0.9993 0.7944 0.7972 15 0.9991 0.7935 0.7963 16 0.9990 0.7927 0.7954 17 0.9988 0.7918 0.7945 18 0.9986 0.7909 0.7935 19 0.9984 0.7901 0.7926 20 0.9982 0.7893 0.7917 21 0.9980 0.7884 0.7907 22 0.9978 0.7876 0.7898 23 0.9976 0.7867 0.7880 24 0.
8 Messunsicherheit bei Festkörper Dichtebestimmung Diese Tabelle zeigt die ungefähre Ablesbarkeit der Waage in Verbindung mit dem Dichteset. Dabei ist zu beachten, dass diese Werte nur rechnerisch ermittelt wurden und Einflussgrößen wie in Kap. 6 beschrieben nicht berücksichtig sind. Ungefähre Anzeige bei Dichtemessungen (Beim Verwendung einer Waage mit einer Ablesbarkeit von 0.1 mg) Gewicht Probe (g) 1 5 10 100 200 300 1 0.001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 3 0.002 0.0004 0.0003 0.
9 Gebrauchshinweise • Zur Bildung eines reproduzierbaren Mittelwerts sind mehrere Dichtemessungen erforderlich • Lösungsmittelbeständige Probe/Glassenkkörper/Becherglas entfetten. • Probenschalen/Glassenkkörper/Becherglas regelmäßig reinigen, eintauchenden Teil nicht mit den Händen berühren • Probe/Glassenkkörper/Pinzette nach jeder Messung trocknen. • Probengröße der Probenschale anpassen (ideale Probengröße > 5 g). • Nur destilliertes Wasser verwenden.
