磁悬浮天平原理

 

磁悬浮天平可以做到其它天平做不到的事

 

磁悬浮天平可以在人为控制的环境中(压力,温度,危险性气体等),对样品所受的外力或质量的变化,得到最最精确的检测结果。该检测手段可以使我们快速而准确的得到质量传输和质量变化的结果(包括吸附,扩散,表面,张力,密度),从而研究化学反应(侵蚀,分解,高温分解等),并发展出生产技术(聚合,喷涂,烘干等)。

 

 

应用

 

除了基础研究和材料测试等应用,该设备及实验方法还可以用于设计并优化相当多的工业操作,例如:

 

 

吸附测量

 

 

废气净化

土壤有毒物去除

食品加工制造

天然气和氢气存储或净化

塑胶制造

超临界流体萃取

热重分析

煤的气化

垃圾焚化

材料合成

 

 

密度测量

 

 

PVT-变量 测量

 

 

磁悬浮天平使得在几乎各种条件下的不接触测量成为可能。与常规重量法检测设备把样品直接挂在天平上有所不同,被检测的样品是挂在一个“悬浮磁铁”上。在天平下方悬挂的钩子上有一个电磁铁,电磁铁通过电路控制器来保持下方的“悬浮磁铁”处在自由悬浮的状态。通过这套磁悬浮耦合装置,样品池内的样品重力的变化可以不接触的传递到天平。而天平则处于样品池之外的常温常压状态中。所以说,这套装置排除了几乎所有传统重量法仪器所受到的固有的限制,从而使具有极高准确度和直接测量优点的重量法在科学研究和开发领域中的应用成为可能。

 

技术参数和测量精度

 

 

metal version

glass version

pressure range

UHV...500 bar

vacuum...1.3 bar

temperature range (total measuring volume, i.e. suspension coupling and measuring cell with sample)

-196°C...350°C

- 60°C...250°c

applying thermal decoupling (sample temperature)

up to 2000°C (with ceramic measuring cell)

up to 900°C

resolution

0,01 mg to 1 ~µg

reproducibility (standard deviations)

± 0.02mg to± 2µg

relative error

<= 0.002% of measured value

Maximum load

80g or 10g

 

这里给出了标准配置磁悬浮天平的应用范围。而特制版本的磁悬浮天平可以扩展到更多的应用范围。

 

磁悬浮天平的准确度和精度比同样可以得到分析结果的通用型天平更高。这是因为在最佳悬浮状态下,通过装载框自动的耦合和解耦合,天平可以在测量过程中进行零点校正和天平校正。该功能可以使得天平重复性达到最佳,天平最后一位读数的变化不超过2,而该优点在天平长时间测试过程中至关重要。

 

使用0.01mg分辨率的磁悬浮天平在真空条件下,对20g不锈钢标准砝码进行12小时称量。(测量偏差相对于开始时的读数,单位mg)

使用1µg分辨率的磁悬浮天平在真空条件下,对3g不锈钢标准砝码进行100小时称量。(测量偏差相对于开始时的读数,单位µg)

 

资料

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