用于校准滴管的称量器制造技术

本发明专利技术涉及一种称量器，其具有称量室(16)、包围称量室(16)的防风部(23)、可拆卸地布置在称量室(16)内的气候模块(34)、布置在称量器里的并且提供蒸发率校正值的处理器(32)、布置在称量器上的数据输入单元和可以在气候模块(34)与处理器(32)之间交换数据的数据传输路径。本发明专利技术还涉及一种用于可松脱地电联接到称量器上的气候模块，其中，气候模块(34)形成封闭的结构单元，并且具有空气压力传感器(62)、空气湿度传感器(54)和空气温度传感器(52)以及数据传输路径的一部分，数据能够经由数据传输路径送到气候模块之外的处理器中。本发明专利技术最后还涉及一种用于借助称量器校准滴管的方法，其中，在校准过程期间确定蒸发率，并且依据所确定的蒸发率校正测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于校准滴管的称量器以及一种用于校准滴管的方法。
技术介绍
为了通过重量分析来校准滴管而使用高分辨率的精密称量器、分析称量器、半微量称量器、微量称量器或者超微量称量器，下面都被称为称量器。在借助称量器通过重量分析来校准滴管的额定容积时，待确定的液体体积从滴管尖端输出到称量容器中，并且借助称量值确定被输出的液体量的体积。在此公知的是，考虑到多个参数，例如空气温度、液体密度、空气湿度以及空气压力，这是因为这些参数对称量值产生影响。例如，空气温度和空气湿度会影响检验液体的蒸发率。按照标准，体积被校准到1μl的精度。恰恰在最小的体积下，不能忽略液体蒸发进而误差对称量结果和校准滴管的精确度的影响。为了在称量期间将检验液体的蒸发量保持得很小，在滴管校准应用中使用所谓的布置在称量室内的防蒸发阱。防蒸发阱被填充了水，这通过蒸发使称量室内的空气体积以水分高度饱和。以这种方式能够达到最高90％的相对空气湿度。尽管如此，在使用防蒸发阱的情况下也不能够完全阻止一部分检验液体在校准过程期间蒸发。原因是，滴移过程本身会导致空气移动并且导致称量室和周围环境之间的空气交换，由于空气交换，所以空气体积的饱和度发生波动。此外，在待校准的滴管输出特定的液体体积后，在称量时不能够立即获得有效的测量值，而是必须等待一段时间。考虑到因为蒸发造成的错误，这个持续时间应该小于60秒。根据经验，与称量器的分辨率、操作和类型相关地，这个持续时间在5到20秒的大小范围内。不可阻止的是，在这个过程期间已经有一部分待测量的液体蒸发并且由此得到错误的测量结果。在体积很小时，这个效果显得过为明显。因此，在现有技术中公知的是，通过设定的蒸发率来校正称量值。这种蒸发率基于实验针对特定的容器几何结构和称量室内的相对湿度值来确定，并且例如在0.05μg/s到例如4.6μg/s之间，其中，在使用防蒸发阱的情况下滴移到细颈瓶时为0.05μg/s，防蒸发阱在称量室关闭时确保90％的相对湿度；而在使用防蒸发阱的情况下滴移到烧杯中时为4.6μg/s，防蒸发阱在称量室敞开时导致小于90％的相对湿度。这些值适用于对于按照ISO3696标准质量为3的作为滴移液体的蒸馏水或去离子水。在校准滴管时，一般为蒸发设定固定的值。可以轻易发现的是，蒸发对测量误差的影响是不可忽略的。在将蒸发率设定在0.26μg/s的情况下，在针对称量器的操作和振荡的12秒的过程时间中得到3.12μl的蒸发体积。根据EN-ISO8655-6在1μl到10μl的测量范围内的标准测量不确定度为2μl。因此，所设定的蒸发量大于测量误差。在此，所设定的0.26μg/s的蒸发率还是一个比较小的值；在文献中有时候提到明显更高的值。为了减少环境对测量精确度的影响，在现有技术中针对质量确定所不同的措施是公知的。对于比较器式称量器来说公知的是，通过两个质量和密度都预先已知的参考物体之间的比较测量来确定空气浮力。公知的是，温度、空气压力和湿度影响称量器本身。出于这个原因，为了补偿在环境参数变化时发生的称量值的变化，在设备中存储有校正因数，例如以曲线或表格的形式。为此，在称量单元的周围环境内，例如在实验室内布置有温度及空气湿度传感器，然后经由这些传感器依据变化的环境条件自动地完成对称量器本身的校正。因此，DE3714540C2描述了一种用于自动校准高分辨率电子称量器的方法，其中，为了校准称量器本身而考虑到在外部检测到的环境影响，例如温度变化和湿度变化。相应的校准因数由电脑获知，并且校正称量结果。由DE29912867U1公知一种具有用于环境参数的测量值记录仪的分析称量器，其中，在称量室的后壁上设置有显示器。在显示器中显示出称量室内的温度和称量室内的空气湿度，以及通常示出普遍存在的空气压力。在此考虑的是，在潮湿的空气中实现对称量物体的表面的加湿，其依赖于空气湿度的变化。因此，操作人员通过显示器得知的是，例如在空气湿度变化时，称量物体应该更长时间地处在称量室内，以便达到经加湿的稳定的最终值。如果发生强烈的空气压力变化，那么操作人员可以进行所谓的浮力校正，其方法是，操作人员将显示的数据经由输入单元提供给称量器中的处理器。至于温度，其用于获知与参考温度的偏差，并且考虑相应的校正因数。最后还存在可调节气候的测量室，称量器就放在其中。在这里，测量室的由传感器获知的气候数据输入特殊的软件中。然后，软件获知相应的校正参数，这些校正参数手动地或者自动地输入到称量器中。然而，所有这些措施本身不适于提升在校准滴管时的测量精确度，这是因为这些传感器最好放置在称量器的附近，而不是放置在称量器上或称量器中。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种称量器，其是紧凑的，并且以较小的耗费确保在校准滴管时提升测量精确度。为了解决该任务，根据本专利技术设置有一种称量器，其具有称量室、包围称量室的防风部、可拆卸地布置在称量室内的气候模块、布置在称量器中的并且例如通过从蒸发率校正表格里读取或者通过计算提供蒸发率校正值的处理器、布置在称量器上的数据输入单元和数据传输路径，利用数据传输路径可以在气候模块和处理器之间交换数据。为了解决该任务还设置有用于以可松脱的方式电联接到称量器上的气候模块，其中，气候模块形成封闭的结构单元，并且具有空气压力传感器、空气湿度传感器和空气温度传感器以及一部分数据传输路径，经由数据传输路径能够将数据发送给气候模块之外的处理器。本专利技术基于以下基本思想，使得以如下方式提升校准过程的精确度，即，一方面通过气候模块提供影响称量器的称量值的气候值。这使得能够直接在称量器内适当地校正称量值。另一方面，称量器本身能够根据气候值获知防风部内的较切合实际的蒸发率，其是校正称量结果的基础。于是不必以预限定的、设定的蒸发率工作，而是可以以独有的、当前确定的蒸发率工作，其在考虑到防风部内的实际的环境条件的情况下从预限定的设定值出发地被修改，或者也可以完全重新被确定。此外还得到以下优点，即，所有对于校正称量值来说必要的构件和功能都集合在称量器内。所以不需要外部的电脑、传感器等等。作为代替，可以给使用者提供紧凑的测量实验室，这个测量实验室甚至可以实施为可运输的。因为气候模块是可更换的(也就是能够无损地从称量器上松脱)，所以其可以根据需要送至外部的研究所或服务商进行校准。在此期间，称量本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于校准滴管的称量器，其具有称量室(16)、包围称量室(16)的防风部(23)、能拆卸地布置在称量室(16)内的气候模块(34)、布置在精密称量器中且在其中提供蒸发率校正值的处理器(32)、布置在称量器上的数据输入单元和能够在气候模块(34)与处理器(32)之间交换数据的数据传输路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.08 DE 102013018767.2;2014.02.07 DE 10201411.用于校准滴管的称量器，其具有称量室(16)、包围称量室(16)
的防风部(23)、能拆卸地布置在称量室(16)内的气候模块(34)、
布置在精密称量器中且在其中提供蒸发率校正值的处理器(32)、布
置在称量器上的数据输入单元和能够在气候模块(34)与处理器(32)
之间交换数据的数据传输路径。
2.按照权利要求1所述的称量器，其特征在于，所述处理器(32)
从蒸发率校正表格中提取出蒸发率校正值，或者计算出蒸发率校正值。
3.按照权利要求1或权利要求2所述的称量器，其特征在于，所
述气候模块(34)通过电插接部或者无线传输与所述处理器(32)相
连。
4.按照以上权利要求中任一项所述的称量器，其特征在于，所述
气候模块(34)包含空气压力传感器(62)、空气湿度传感器(54)
和空气温度传感器(52)。
5.按照以上权利要求中任一项所述的称量器，其特征在于，存在
与所述处理器(32)联接的、用于确定所述称量室(16)内的电离度
的传感器(58)。
6.按照以上权利要求中任一项所述的称量器，其特征在于，在所
述称量室(16)中存在与所述处理器(32)联接的光传感器(56)。
7.按照以上权利要求中任一项所述的称量器，其特征在于，所述
处理器(32)以如下方式构造，使得其基于所述称量室(16)内的气
候参数地获知...

【专利技术属性】
技术研发人员：温弗里德·格拉夫，克里斯蒂安·埃洛，
申请(专利权)人：赛多利斯实验室仪器有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE