KERN & Sohn GmbH Ziegelei 1 D-72336 Balingen E-mail: info@kern-sohn.com Tel.: +49-[0]7433- 9933-0 Faks: +49-[0]7433-9933-149 Internet: www.kern-sohn.com Instrukcja obsługi Zestaw do oznaczania gęstości KERN PBS-A03/A04 Wersja 1.
KERN PBS-A03/A04 PL Wersja 1.3 01/2012 Instrukcja obsługi Zestaw do oznaczania gęstości dla wag precyzyjnych KERN PBJ/PBS Spis treści: 1 WPROWADZENIE.......................................................................................................................... 3 1.1 1.2 ZAKRES DOSTAWY .................................................................................................................... 3 W YMIARY ...................................................................................
1 Wprowadzenie KERN PBS-A03 KERN PBS-A04 • Zestaw do oznaczania gęstości dla wag precyzyjnych serii KERN PBJ/PBS z dużą płytką wagi (180 x 170 mm). • Zestaw do oznaczania gęstości dla wag precyzyjnych serii KERN PBJ/PBS z małą płytką wagi (105 x 105 mm). • W przypadku użycia zestawu do oznaczania gęstości możliwości wagi ulegają zmniejszeniu o ok. 100 g. • W przypadku użycia zestawu do oznaczania gęstości możliwości wagi ulegają zmniejszeniu o ok. 290 g.
1. Uchwyt szalki wagi 2. Uniwersalna szalka wagi 3. Podstawka pojemnika 4. Pojemnik 5. Wspornik szalki wagi, 4 sztuki 6.
1.
2 Instalacja zestawu do oznaczania gęstości • Jeżeli to konieczne, przed instalacją zestawu do oznaczania gęstości przeprowadzić wymagane justowanie. • Przy zainstalowanym zestawie do oznaczania gęstości nie jest możliwe prawidłowe justowanie. • W celu justowania należy zdjąć zestaw do oznaczania gęstości i założyć standardową płytkę wagi. • Na poniższych rysunkach pokazano zestaw do oznaczania gęstości KERN PBS-A03 na wadze z dużą płytką wagi.
5. Podstawkę pojemnika umieścić w taki sposób, aby nie dotykała ona uchwytu szalki wagi. B 6. Ustawić pojemnik centralnie na podstawce pojemnika. 7. Zawiesić uniwersalną szalkę wagi, zgodnie z rysunkiem. Należy przy tym uważać, aby nie dotykała ona pojemnika.
3 Zasada oznaczania gęstości Trzy ważne wielkości fizyczne to: objętość i masa ciał, jak również gęstość substancji. Masa i objętość są ze sobą sprzężone poprzez gęstość: Gęstość [ ρ ] jest to stosunek masy [ m ] do objętości [ V ]. ρ= m V Jednostką gęstości w układzie SI jest kilogram na metr sześcienny (kg/m3). 1 kg/m3 jest równy gęstości jednorodnego ciała, który przy masie 1 kg zajmuje objętość 1 m3 .
Przy oznaczaniu gęstości cieczy Gęstość cieczy określana jest za pomocą wypornika, którego objętość [ V ] jest znana. Wypornik ważony jest zarówno w powietrzu [ A ], jak również w cieczy badanej [ B ]. Zgodnie z prawem Archimedesa na ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu [ G ]. Siła ta jest wprost proporcjonalna do siły ciężkości (ciężaru) cieczy wypartej przez objętość ciała. Objętość [ V ] ciała zanurzonego jest równa objętości wypartej cieczy.
4 Oznaczanie gęstości ciał stałych Przy oznaczaniu gęstości ciał stałych ciało stałe należy najpierw zważyć w powietrzu, a następnie w cieczy pomiarowej. Z różnicy mas wynika wypór, który oprogramowanie przelicza na gęstość. Przygotować wagę w sposób opisany w rozdz. 2 „Instalacja zestawu do oznaczania gęstości”. Wlać ciecz pomiarową do pojemnika. Wysokość napełnienia powinna wynosić ok. ¾ pojemności. Tak długo regulować temperaturę cieczy pomiarowej, aż będzie ona stała. 4.
4.2 Wprowadzanie „gęstości cieczy pomiarowej” TARE / Nacisnąć przycisk , zostanie wyświetlona ostatnio zapisana wartość gęstości cieczy pomiarowej. Przy zmianie dokonywanej za pomocą przycisków strzałek najpierw wprowadzić wartość liczbową gęstości, z uwzględnieniem aktualnej temperatury (patrz rozdz. 7), a następnie ustawić punkt dziesiętny. UNIT Naciśnięcie przycisku powoduje zwiększenie wartości liczbowej migającej cyfry.
4.3 Pomiar „gęstości ciała stałego” UNIT 1. Kilkakrotnie nacisnąć przycisk , aż waga zostanie przełączona w tryb oznaczania gęstości ciał stałych. Może być wyświetlony komunikat „dSP pL”, jednak w tym kroku nie jest to żaden komunikat błędu i można go zignorować. 2. Nacisnąć przycisk wskazania). TARE / (brak zmiany 3. Położyć próbkę na górnej szalce na próbki. 4. Poczekać na wyświetlenie wskaźnika stabilizacji, a następnie nacisnąć przycisk CAL MENU .
5 Oznaczanie gęstości cieczy 5.1 Oznaczanie objętości wypornika Przygotować wagę w sposób opisany w rozdz. 2 „Instalacja zestawu do oznaczania gęstości”. Wlać wodę do pojemnika. Wysokość napełnienia powinna wynosić ok. ¾ pojemności. Tak długo regulować temperaturę, aż będzie ona stała. Przygotować wypornik Włączyć wagę, w razie potrzeby kilkakrotnie UNIT nacisnąć przycisk trybie ważenia. , aż waga znajdzie się w Położyć wypornik na górnej szalce na próbki.
Objętość wypornika oblicza się z następującego wzoru: V A B ρW = Objętość wypornika = Masa wypornika w powietrzu = 99,998 g = Masa wypornika w wodzie = 87,607 g = Gęstość wody (patrz rozdz. 7) w temperaturze 20°C = 0,9982 g/cm3 5.2 Oznaczanie gęstości przy znanej objętości wypornika Przygotować wagę w sposób opisany w rozdz. 2 „Instalacja zestawu do oznaczania gęstości”. Wlać ciecz badaną do pojemnika. Wysokość napełnienia powinna wynosić ok. ¾ pojemności.
Włączyć wagę, w razie potrzeby kilkakrotnie UNIT nacisnąć przycisk trybie ważenia. , aż waga znajdzie się w Położyć wypornik na górnej szalce na próbki. Poczekać na wyświetlenie wskaźnika stabilizacji, zanotować wartość masy. Położyć wypornik na dolnej szalce na próbki. Poczekać na wyświetlenie wskaźnika stabilizacji, zanotować wartość masy.
6 Warunki precyzyjnych pomiarów Występują liczne możliwości błędów w trakcie oznaczania gęstości. W celu uzyskania precyzyjnych wyników przy stosowaniu tego zestawu do oznaczania gęstości w połączeniu z wagą niezbędne są dokładna wiedza i ostrożność. 6.1 Przeliczanie wyników Podczas oznaczania gęstości przez wagę wyniki wyświetlane są zawsze z 4 miejscami po przecinku. Nie oznacza to jednak, że wyniki są dokładne aż do ostatniego wyświetlanego miejsca, jak przy obliczaniu wartości.
6.2 Czynniki wpływające na błąd pomiaru 6.2.1 Pęcherzyki powietrza Jeden mały pęcherzyk, przykładowo 1 mm3, w sposób istotny wpływa na pomiar, jeżeli próbka jest mała. Powoduje on zwiększenie wyporu o prawie 1 mg, co natychmiast oznacza błąd 2 cyfr. Dlatego należy zapewnić, aby do ciała stałego zanurzonego w cieczy nie przylgnęły pęcherzyki powietrza. To samo dotyczy także wypornika zanurzonego w cieczy badanej.
6.3 Informacje ogólne 6.3.1 Gęstość / gęstość względna Gęstość względna jest to masa ciała badanego dzielona przez masę wody (przy 4°C) o takiej samej objętości. Dlatego też gęstość względna nie ma żadnej jednostki. Gęstość jest to masa dzielona przez objętość. Jeżeli zamiast gęstości cieczy we wzorze wykorzystywana jest gęstość względna, uzyskuje się błędny wynik. Dla cieczy miarodajna jest tylko jej gęstość.
6.3.2 Dryf wskazania wagi Dryfowanie (systematyczna zmiana wyników w określonym kierunku) nie ma żadnego wpływu na wynik końcowy oznaczania gęstości, chociaż wyświetlana masa dotyczy ważenia w powietrzu. Dokładne wartości wymagane są tylko wtedy, gdy gęstość cieczy oznaczana jest za pomocą wypornika. W przypadku zmiany temperatury otoczenia lub lokalizacji wymagane jest justowanie wagi.
8 Niepewność pomiaru przy oznaczaniu gęstości ciał stałych W tabeli tej przedstawiono przybliżoną dokładność odczytu wagi w połączeniu z zestawem do oznaczania gęstości. Należy przy tym pamiętać, że wartości te zostały określone wyłącznie matematycznie i nie uwzględniają wpływających na nie wielkości opisanych w rozdz. 6.
9 Wskazówki użytkowe • Do utworzenia powtarzalnej wartości średniej koniecznych jest kilka pomiarów gęstości. • Próbkę/wypornik/menzurkę szklaną odporne na rozpuszczalniki należy odtłuścić. • Szalki na próbki/wyporni/menzurkę szklaną należy regularnie czyścić, nie dotykać rękami zanurzanej części. • Próbkę/wypornik/pincetę po każdym pomiarze należy osuszyć. • Wielkość próbki należy dopasować do szalki na próbki (idealna wielkość próbki > 5 g). • Stosować tylko wodę destylowaną.
