Was Laborwaagen sind
Eine Laborwaage misst eine Masse, und die Angabe, die alles andere bestimmt, ist ihre Ablesbarkeit - der kleinste Schritt, den sie anzeigen kann. Diese Zahl legt fest, was auf der Waage gewogen werden kann, denn ein Gerät kann einen Unterschied nicht auflösen, der kleiner ist als seine letzte Dezimale. Die Arbeitsregel lautet, dass die Probe groß genug sein muss, damit die geforderte relative Genauigkeit bequem innerhalb dessen liegt, was die Waage auflösen kann.
Drei Bauarten decken die meiste Laborwägung ab. Eine Präzisions- oder Tarierwaage ist elektronisch und zeigt von wenigen Gramm bis zu einem Zehntel Gramm oder einem Milligramm und dient dem Ansetzen von Lösungen, dem Prüfen von Proben und der allgemeinen Wägung. Eine Analyse- oder Halbmikrowaage ist ebenfalls elektronisch und zeigt auf ein Zehntel oder Hundertstel Milligramm; sie arbeitet nur innerhalb einer Wägeschutzhaube, weil das Gerät bei dieser Auflösung ebenso auf die Raumluft reagiert wie auf die Probe. Eine mechanische Waage oder Zwei-Schalen-Waage löst keinen der beiden Schritte auf: die Probe wird gegen äußere Gewichte auf einem Balken abgeglichen, sodass das Unterscheidbare durch das kleinste Gewicht im Satz bestimmt wird und nicht durch eine Anzeige. Sie braucht weder eine Versorgung noch eine Aufwärmzeit, weshalb sie dort noch anzutreffen ist, wo die Werkbank keinen Netzanschluss hat und die Methode nur eine grobe Kontrolle verlangt.
Der Zielkonflikt zwischen Ablesbarkeit und Wägebereich ist grundlegend: je feiner der Schritt, desto geringer ist die Last, die das Gerät tragen kann. Eine Waage wird daher für die kleinste Menge ausgewählt, die genau gewogen werden muss, und nicht für die größte. Diese Seite behandelt dieses Verhältnis, die Kalibrierungsmöglichkeiten und die Umgebungsbedingungen, die darüber entscheiden, ob eine feine Waage dort, wo sie aufgestellt wird, einen stabilen Messwert halten kann.
Wie Laborwaagen messen
Eine elektronische Waage hängt die Schale an einem elektromagnetischen Kraftkompensationssystem auf: der Strom, der nötig ist, um die Schale gegen eine Bezugskraft zu halten, ist der Last proportional, und das Gerät misst diesen Strom statt einer mechanischen Durchbiegung. Darum kann sich das Gerät gegen eine eingebaute Bezugsmasse selbst abstimmen, und darum beeinflusst die Umgebungstemperatur den Messwert - die Geometrie und die Elektronik bewegen sich beide mit ihr.
Bei feiner Ablesbarkeit überwiegen zwei Fehlerquellen. Die erste ist die Umgebung: Luftströmungen, Schwingungen über die Werkbank und Strahlungswärme von einer Bedienperson oder einem nahen Fenster erscheinen alle als Änderungen auf der Anzeige. Eine Wägeschutzhaube ist kein Zubehör für eine Analysewaage, sie ist Teil des Wägesystems. Die zweite ist die Probe selbst - ein hygroskopisches oder flüchtiges Material ändert während des Wägens die Masse, und eine statische Aufladung an einem Kunststoffbehälter verschiebt den Messwert vom wahren Wert weg.
Eine mechanische Waage arbeitet durch Vergleich statt durch Wandlung. Die Probe liegt auf einer Schale und bekannte Gewichte auf der anderen, und der Balken wird abgelesen, wenn er an seinem Index zur Ruhe kommt. Nichts wandelt die Masse in ein elektrisches Signal um, sodass es keine innere Bezugsmasse gibt, gegen die zu justieren wäre, keine Aufwärmzeit und keine Versorgung - die Genauigkeit der Wägung ruht auf den Gewichten selbst und auf dem Zustand der Lager, die gewartet und nicht kompensiert werden. Darum wird die mechanische Waage dort gewählt, wo die Wägung eine grobe Kontrolle an einem Ort ohne Strom ist, und darum ist sie nicht das Gerät, das festzulegen ist, sobald der Messwert aufgezeichnet oder bei feinerem Schritt wiederholt werden muss.
Kalibrierung und Justierung sind getrennte Begriffe, die häufig zusammengefasst werden. Die Kalibrierung stellt fest, wie weit der Messwert von der Referenz abweicht; die Justierung verändert das Gerät, sodass der Messwert stimmt. Eine motorisierte innere Justierung kann durch eine Temperaturänderung oder einen Zeitgeber ausgelöst werden, was das Gerät zwischen den äußeren Überprüfungen näher am Richtwert hält. Die äußere Justierung verlässt sich darauf, dass eine Bedienperson ein geeignetes Referenzgewicht hat und es zum rechten Zeitpunkt anwendet.
Ausführungsvarianten
Der größte Teil der Spezifikation wird durch diese Entscheidungen festgelegt und nicht durch die Genauigkeitsklasse. Jede schränkt die nächste ein, deshalb werden sie der Reihe nach geklärt.
| Konfiguration | Festzulegende Optionen | Was sie tatsächlich entscheidet |
| Wägemechanismus | Elektronische Kraftkompensation oder ein mechanischer Balken, der gegen äußere Gewichte abgeglichen wird | Ob der Schritt durch die Auflösung einer Anzeige oder durch das kleinste Gewicht im Satz begrenzt ist und ob das Gerät überhaupt eine Versorgung braucht. |
| Ablesbarkeit | Der kleinste angezeigte Schritt, von einem Zehntel Gramm bis zu einem Hundertstel Milligramm | Welche Proben mit der geforderten relativen Genauigkeit gewogen werden können und ob eine Wägeschutzhaube nötig wird. |
| Wägebereich | Die größte Last, die das Gerät bei dieser Ablesbarkeit annimmt | Die Größe des Behälters und der Charge sowie wie viel Tara getragen werden muss. |
| Schalengröße und Freiraum | Die Maße der Schale und der Raum über ihr | Ob der Behälter passt und ob die Probe ohne Berührung der Haube gehandhabt werden kann. |
| Kalibrierung und Justierung | Innere motorisierte Justierung oder äußere Justierung mit einem Referenzgewicht | Ob das Gerät sich selbst korrigiert, wenn sich die Temperatur verschiebt, oder von einem Bedienverfahren in einem festgelegten Abstand abhängt. |
| Wägeschutzhaube | Eingebaut oder fehlend und ob sie motorisiert ist | Ob eine feine Waage überhaupt einen stabilen Messwert in dem Raum halten kann, in dem sie steht. |
| Schnittstelle und Daten | Serielle oder USB-Ausgabe und ob Messwerte an ein System gesendet werden können | Ob Ergebnisse von Hand erfasst oder aufgezeichnet werden, was dort wichtig ist, wo ein Laborbefund aufbewahrt werden muss. |
| Anwendungsfunktionen | Zählen, Prozentwägung, Formulieren und dynamisches Wägen für unruhige Proben | Ob Routineaufgaben auf der Waage oder von der Bedienperson mit einem Rechner erledigt werden und ob eine bewegte Probe überhaupt gewogen werden kann. |
| Geeichter oder zugelassener Zustand | Ob das Gerät für einen geschäftlichen oder geregelten Zweck zugelassen ist | Ob die Waage für eine Transaktion oder eine geregelte Erklärung verwendet werden kann, was eine rechtliche und keine technische Frage ist. |
So wählen Sie Laborwaagen aus
| Faktor | Warum er die Antwort bestimmt | Wie er vor der Anfrage geklärt wird |
|---|
| Kleinste zu wägende Menge | Diese Zahl, nicht die größte, legt die Ablesbarkeit fest | Die kleinste Probenmasse angeben und die bei dieser Masse geforderte relative Genauigkeit. |
| Größte Last und Tara | Der Wägebereich muss Probe, Behälter und alles Hinzugefügte abdecken | Die schwerste Gesamtlast einschließlich des Behälters angeben. |
| Geforderte relative Genauigkeit | Eine als Prozentsatz bei der kleinsten Probe angegebene Toleranz setzt eine Untergrenze für die Ablesbarkeit | Die Abnahmekriterien angeben und nicht nur die Nennmasse. |
| Umgebung der Werkbank | Zugluft, Schwingungen, Fußgängerverkehr und direktes Sonnenlicht wirken alle auf eine feine Waage | Den Raum beschreiben und ob eine schwingungsfreie Lagerung oder ein separater Wägeraum möglich ist. |
| Beschaffenheit der Probe | Hygroskopische, flüchtige, statisch aufgeladene und magnetische Materialien verhalten sich auf einer Schale unterschiedlich | Das Material beschreiben und ob das Wägen schnell abgeschlossen sein muss. |
| Aufzeichnungserfordernis | Ein geregeltes oder akkreditiertes Labor muss üblicherweise einen Befund aufbewahren | Angeben, ob Ergebnisse ausgedruckt, exportiert oder in ein Laborbuch geschrieben werden. |
| Kalibrierungs- und Verifikationsregime | Innere Justierung oder äußere Gewichte und in welchem Abstand | Angeben, ob ein Kalibrierschein verlangt wird und wer die Referenzgewichte hält. |
Ist einer dieser Punkte noch offen, senden Sie, was bekannt ist. Ein Angebot lässt sich gegen eine Aufgabenbeschreibung erstellen und nach Ergänzung der Lücken verfeinern.
Die nächstliegenden Alternativen
Das sind die Typen, um die es bei einer Anfrage für Laborwaagen meist tatsächlich geht, und der Punkt, an dem die Auswahl wirklich entschieden wird.
| Nächste Alternative | Was sie von der Laborwaage unterscheidet |
| Analysenwaagen | Das feinere Ende derselben Familie, das auf ein Zehntel oder Hundertstel Milligramm zeigt und auf eine Wägeschutzhaube angewiesen ist. Diese zusätzliche Auflösung bringt auch eine Mindestprobenmasse mit sich, unterhalb derer das Ergebnis nicht mehr verlässlich ist, weshalb sie nicht einfach eine bessere Präzisionswaage ist - sie ist nur dort das richtige Gerät, wo die Probe klein genug ist, um sie zu rechtfertigen. |
| pH-Messgeräte | Messen die Wasserstoffionenaktivität statt der Masse und sind ein gänzlich eigenes Gerät. Sie teilen sich die Werkbank mit einer Waage, weil das Ansetzen einer Lösung beide verlangt - die Waage zum Abwiegen des Reagenz und das Messgerät zum Prüfen des Ergebnisses - weshalb die beiden so oft gemeinsam beschafft werden. |
| Wasserbäder | Halten Proben bei einer geregelten Temperatur, statt etwas an ihnen zu messen. Sie gehören zur Probenaufbereitung und nicht zur Messung, und eine Waage in ihrer Nähe muss vor deren Wärme und den von ihnen erzeugten Luftströmungen geschützt werden. |
| Labortrockenschränke | Entziehen einer Probe Feuchte oder bringen sie auf eine konstante Masse, bevor gewogen wird. Trocknen und Wägen sind zwei Schritte einer Methode, und die Waage, die auf einen Trockenschrank folgt, muss dort stehen, wo dessen Wärme und Luftbewegung nicht hinkommen. |
| Laborschüttler | Durchschütteln oder mischen eine Probe als Teil der Aufbereitung. Wie der Trockenschrank steht der Schüttler stromaufwärts der Messung, und dessen Schwingung ist ein unmittelbares Problem für eine Waage, die dieselbe Werkbank teilt. |
| Laborzentrifugen | Trennen Phasen durch Rotation und erzeugen sowohl Schwingungen als auch eine eigene Sicherheitsanforderung. Eine Waage wird bisweilen genutzt, um Zentrifugenbecher auszugleichen, was eine andere Aufgabe als die analytische Wägung des Labors ist. |
Das Paar, das am häufigsten verwechselt wird, ist die Präzisionswaage und die Analysewaage. Die entscheidende Frage ist die kleinste Probe, die mit der geforderten relativen Genauigkeit gewogen werden muss, und nicht die größte Last, die das Gerät sieht.
Was die Anfrage enthalten sollte
Die erste Antwort kann ein Angebot sein statt einer Liste von Fragen, wenn die Anfrage diese Angaben enthält. Ist ein Wert nicht bekannt, senden Sie die Beschreibung der Aufgabe und wir bestätigen, was daraus folgt.
- Kleinste Probenmasse und die bei dieser Masse geforderte relative Genauigkeit
- Schwerste Gesamtlast einschließlich des Behälters
- Behältergröße und -art
- Das gewogene Material und ob es hygroskopisch, flüchtig oder statisch aufgeladen ist
- Umgebung der Werkbank und ob eine schwingungsfreie Lagerung möglich ist
- Ob innere Justierung oder äußere Referenzgewichte bevorzugt werden
- Ob Messwerte aufgezeichnet oder exportiert werden müssen
- Ob ein Kalibrierschein oder eine geregelte Zulassung verlangt wird
- Menge, Zielhafen und gewünschter Liefertermin
