奧豪斯天平針對(duì)靜電對(duì)稱量準(zhǔn)確度干擾的解決方案

--穿越“電荷紛飛”的寒冬，領(lǐng)略精準(zhǔn)稱量的“溫暖”

寒冷干燥的冬季，我們?cè)谌粘Ｉ�活總�?huì)遭到一些現(xiàn)象的“親切問(wèn)候”：清早的頭發(fā)，總是越梳越亂；脫毛衣時(shí)，經(jīng)常能聽(tīng)見(jiàn)人心惶惶的噼里啪啦聲；衣服上的灰塵很多，卻怎么也拍不掉；觸摸門(mén)把手、窗戶框等金屬器物，甚至跟人握手時(shí)，手總會(huì)感到電擊似的刺痛̷̷有時(shí)候這些無(wú)法逃避的日常事情真是讓人煩惱不堪，痛苦不已。

原來(lái)這都是靜電惹的禍——在我國(guó)大部分地區(qū)的冬季，由于空氣濕度小，化纖衣物、地毯、坐墊等受到摩擦，就會(huì)產(chǎn)生靜電。如果靜電聚集達(dá)到一定的電壓，人接觸時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生“觸電”現(xiàn)象。

 

關(guān)于靜電的常識(shí)你了解多少？

所謂靜電，就是一種宏觀上暫時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷，當(dāng)這些電荷聚集在某個(gè)物體中或表面上的時(shí)候就形成了靜電。由于電荷分為正電荷和負(fù)電荷兩種，所以靜電現(xiàn)象也分為正靜電和負(fù)靜電。但無(wú)論是哪種靜電，當(dāng)帶靜電的物體接觸零電位的物體或與其有電位差的物體時(shí)，都會(huì)發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，發(fā)生放電現(xiàn)象。

在我們的日常生活和工作中，各種原因都會(huì)導(dǎo)致靜電的產(chǎn)生。最常見(jiàn)的原因是兩種材料的接觸和分離，比如人的走動(dòng)，物品的搬運(yùn)，工具的放置等。典型起電的方法就不同的物體相互摩擦，摩擦產(chǎn)生的電荷在導(dǎo)體上可迅速流失，而在諸如化纖、毛織物等不導(dǎo)電的絕緣體上則不會(huì)流失，形成靜電。不要小看這些靜電，靜電荷積聚累積靜電壓，并產(chǎn)生靜電引力，一般來(lái)說(shuō)，這個(gè)引力對(duì)日常生活并無(wú)大礙，但是如果在制藥廠或無(wú)菌塵的生化實(shí)驗(yàn)室等對(duì)環(huán)境要求苛刻的場(chǎng)所，靜電會(huì)吸附塵埃導(dǎo)致樣品純度下降，同時(shí)干擾相關(guān)精密儀器的正常工作，對(duì)實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)結(jié)果造成不良影響。

此外，如果大量的靜電荷積聚可造成巨大的靜電壓——在干燥的季節(jié)若穿著化纖衣服和絕緣鞋在絕緣的地面行走，人體身上的靜電壓可達(dá)幾千伏甚至幾萬(wàn)伏，而橡膠和塑料薄膜行業(yè)的靜電更是可高達(dá)十多萬(wàn)伏。靜電高壓往往會(huì)引起火花放電，同時(shí)釋放出能量，如果發(fā)生在加油站、造紙廠、糧食加工廠等易燃易爆的氣體、蒸汽或粉塵存在的場(chǎng)合中，很有可能引發(fā)火災(zāi)或爆炸，釀成不堪設(shè)想的巨大災(zāi)禍。

 

在實(shí)驗(yàn)室稱量中不得不說(shuō)的那些事

如前所述，惱人的靜電作為一種常見(jiàn)的物理現(xiàn)象，經(jīng)常會(huì)使人抓狂不已，在實(shí)驗(yàn)室稱量中也不例外。絕大多數(shù)情況下，靜電會(huì)對(duì)稱量過(guò)程本身或?qū)嶒?yàn)結(jié)果產(chǎn)生不良影響。因此，怎樣將靜電的影響降至最低，在實(shí)驗(yàn)室中具有重要的研究意義。

A. 靜電——形影不離的“稱量好基友”

通常，在稱量物和諸如防風(fēng)罩或外殼等不與秤盤(pán)相接的天平固定部件上會(huì)附著靜電荷，從而在它們之間形成一個(gè)靜電場(chǎng)，導(dǎo)致靜電干擾力的產(chǎn)生，這很有可能會(huì)引起稱量值讀數(shù)的變化，小到毫克，大到克的范圍內(nèi)。對(duì)于天平這種精密的稱量?jī)x器來(lái)說(shuō)，這顯然是不能接受的。

然而，在實(shí)際操作中處理或傳送樣品時(shí)，摩擦過(guò)程是不可避免的，比如稱量物本身的摩擦、稱量物在容器或皮重容器上面的摩擦、干燥箱內(nèi)空氣對(duì)流時(shí)的摩擦、托架上過(guò)濾器的摩擦̷̷而發(fā)生摩擦的大多數(shù)都是如塑料、玻璃、過(guò)濾介質(zhì)、粉末等導(dǎo)電性不高的材料，因而接收的電荷只能極其緩慢地傳給外界環(huán)境。所以說(shuō)靜電或多或少總是存在的。

在稱量時(shí)，如果不采用任何除靜電的措施，我們除了要測(cè)量出錯(cuò)誤的絕對(duì)稱量值以外，更重要的是還要通過(guò)較大的稱量值偏差和很差的重復(fù)性估算出稱量結(jié)果。由于靜電荷之間的相互作用力分為吸引力和排斥力兩種，所以稱量結(jié)果的偏差也有正值和負(fù)值之分。如果是吸引力作用，稱量物顯得比實(shí)際上的要輕，排斥力作用則反之。

B. 空氣濕度的影響

對(duì)于形形色色的電子天平來(lái)說(shuō)，稱量材料的靜電特性主要取決于居支配地位的空氣濕度。之所以干燥的冬季比潮濕的夏季更容易產(chǎn)生靜電，正是因?yàn)楫?dāng)空氣的相對(duì)濕度在65~70%以上時(shí)，物體表面往往會(huì)形成一層極微薄的水膜，使表面電阻率大大降低，靜電荷就不易積聚；而如果相對(duì)濕度降至45%或更低時(shí)，如同在我們所處緯度氣候條件下的冬季或空調(diào)室內(nèi)環(huán)境，靜電荷不容易逸散，就有可能形成高電位。因此保持工作環(huán)境的相對(duì)濕度是實(shí)驗(yàn)室中最簡(jiǎn)單的預(yù)防靜電產(chǎn)生的方法。

C. 輔助裝置

事實(shí)上，空氣濕度增大雖然能夠降低靜電的影響，但是過(guò)大的濕度也會(huì)導(dǎo)致另外的不良結(jié)果，如樣品受潮變質(zhì)。歸根結(jié)底，通過(guò)控制空氣濕度來(lái)消除靜電不是長(zhǎng)久之計(jì)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們通過(guò)進(jìn)行不同的靜電與稱量試驗(yàn)，嘗試了在靜電產(chǎn)生過(guò)程中進(jìn)行干預(yù)的各種方法，主要都是關(guān)注在天平上安裝輔助裝置的問(wèn)題。

為了增強(qiáng)空氣電離，人們?cè)��?jīng)設(shè)想了在防風(fēng)罩里安裝一種放射性金屬的輻射器，起到對(duì)靜電荷的中和作用。但是后來(lái)考慮到放射性輻射的危險(xiǎn)性，再加上設(shè)備的高成本，這個(gè)計(jì)劃就胎死腹中；又比如，使用基于電離法的反靜電槍，在高壓電源電極上進(jìn)行電暈放電，或通過(guò)離子轟擊使物體表面中和，并進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，可有效減少電荷積聚。但是該方法如果操作不當(dāng)很容易引發(fā)觸電危險(xiǎn)。

另外，還有一些規(guī)避靜電源的一些辦法，比如實(shí)驗(yàn)人員禁止穿著化纖外衣，不要使用塑料、玻璃等易產(chǎn)生靜電的材料作為容器來(lái)裝盛樣品等。

根除惱人靜電，稱量無(wú)懈可擊！

讀到這里，有人肯定要問(wèn)除靜電到底有沒(méi)有安全省事的好辦法��？別著急，小編馬上來(lái)給大家開(kāi)開(kāi)眼界。

視頻中的這款天平堪稱奧豪斯天平家族里身份最高大上的一款——Explorer準(zhǔn)微量天平自動(dòng)風(fēng)罩門(mén)型號(hào)。為實(shí)現(xiàn)更加自動(dòng)化的精準(zhǔn)稱量，此款天平設(shè)計(jì)了最大程度減震的自動(dòng)風(fēng)罩門(mén)，用戶無(wú)需放下手中的樣品，只需在感應(yīng)器上方輕輕一揮，即可開(kāi)啟風(fēng)罩門(mén)。特別值得一提的是，天平內(nèi)部自帶靜電消除器，不斷釋放正負(fù)離子，來(lái)平衡被稱量樣品上的離子，從而消除靜電，保證稱量的準(zhǔn)確性。

那么對(duì)于那些不帶靜電消除器的天平又如何擺脫靜電的困擾呢？作為一家百年衡器品牌，奧豪斯早就為您想好啦！看到下面這幅圖了嗎？它可不是我們的T81電子稱重儀表哦，而是奧豪斯專用的獨(dú)立靜電消除器ION-100A，跟我們的電子天平家族可是絕配哦！至于它有什么高端過(guò)人之處，快跟隨小編一起來(lái)瞧瞧吧！

A. 直流電暈放電

在傳統(tǒng)交流電暈放電過(guò)程中，單個(gè)放電針按一定時(shí)間間隔釋放單一類型的正離子或負(fù)離子。離放電針越近，消除的靜電才越多。而ION-100A采用直流電暈放電，兩極放電針持續(xù)釋放1×10⁶/cm³正、負(fù)離子來(lái)平衡附著于樣品上的電荷，且擁有10~40cm的寬泛距離來(lái)充分消除靜電；

B. 無(wú)風(fēng)扇技術(shù)

傳統(tǒng)放電方法，由于設(shè)計(jì)功能上的局限，需要通過(guò)通風(fēng)設(shè)備來(lái)吹走樣品上附著的電荷，而ION-100A放電針采用無(wú)風(fēng)扇技術(shù)，可消除容易上99%的靜電，確保樣品的完整；

C. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，巧奪天工

ION-100A擁有緊湊的機(jī)構(gòu)，無(wú)需占用過(guò)多的實(shí)驗(yàn)臺(tái)面空間，其高度和角度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)到最佳位置。同時(shí)放電針持久耐用，可輕松替換，工作時(shí)限可達(dá)15,000個(gè)小時(shí)；

D. 標(biāo)配內(nèi)置，選件伴侶

Explorer準(zhǔn)微量天平系列的自動(dòng)門(mén)型號(hào)標(biāo)配內(nèi)置靜電消除器，其他系列天平可外接選配此產(chǎn)品。相信您看了下面的視頻一定會(huì)有更深刻的印象：

 

怎么樣，除靜電的過(guò)程是不是變得安全而又簡(jiǎn)單？如果您想了解更多相關(guān)案例以及奧豪斯天平家族的產(chǎn)品信息，或正在尋求更專業(yè)細(xì)致的選型指導(dǎo)，請(qǐng)撥打4008-217-188，或點(diǎn)擊進(jìn)入“索取資料”，并留下相關(guān)信息，我們專業(yè)的工程師們將會(huì)在第一時(shí)間聯(lián)系您！

參考文獻(xiàn)：托馬斯 · 佩爾奇 [德國(guó)]，王文革. 分析稱量時(shí)的靜電影響[J]. 衡器，2003年第1期