実験室天秤は質量を測定する計器で、他のすべての仕様を左右するのは最小表示、つまり表示できる最も小さい増分です。この数値で何が秤量できるかが決まります。計器は、自身の最後の桁より小さい差を識別できないためです。実務上の目安は、要求される相対精度が天秤の識別できる範囲に余裕をもって収まるだけ大きい試料を扱う、というものです。
実験室の秤量のほとんどは 3 系統でカバーされます。精密天秤または上皿天秤は電子式で、数グラムから十分の一グラム、あるいはミリグラムまで表示し、溶液の調製、試料の確認、一般的な秤量に使われます。分析天秤または半微量天秤も電子式で、ミリグラムの十分の一または百分の一まで表示します。その分解能では計器が試料と同じくらい室内の空気にも反応するため、ドラフトシールドの中でしか動作できません。機械式の両皿天秤は、どちらの増分も識別しません。試料をビーム上で外部分銅と釣り合わせるため、区別できる量は表示器ではなく、分銅一式の中で最も小さい分銅で決まります。電源もウォームアップも不要で、実験台に商用電源がなく、粗い確認だけを要求する分析方法の現場で今も使われているのはそのためです。
最小表示と容量のトレードオフは根本的なものです。増分が細かくなるほど、計器が載せられる荷重は減ります。天秤は、最大の量ではなく、正確に秤量しなければならない最小の量を軸に選びます。このページでは、その関係、校正の選択肢、そして細かい天秤が設置場所で安定した読みを保てるかを左右する環境条件を扱います。
電子天秤は皿を電磁力補償方式で支えます。基準となる力に対して皿を保つに必要な電流は荷重に比例し、計器は機械的なたわみではなくその電流を測定します。内蔵の基準分銅に対して自己調整ができるのも、周囲温度が読みに影響するのもそのためです。形状も電子回路も、どちらも温度とともに変わるためです。
細かい最小表示では、2 つの誤差要因が支配的になります。一つは環境です。気流、実験台を通じる振動、作業者や近くの窓からの放射熱は、どれも表示の変化として現れます。分析天秤にとってドラフトシールドは付属品ではなく、秤量系の一部です。もう一つは試料そのものです。吸湿性または揮発性の材料は、秤量のあいだに質量が変わり、プラスチック容器の静電気は、読みを真の値からずれさせます。
機械式天秤は、変換ではなく比較によって動作します。片方の皿に試料を載せ、もう片方の皿に既知の分銅を載せて、ビームが指標の位置で静止したところで読み取ります。質量を電気信号に変える要素がないため、調整の基準となる内部の基準分銅もなく、ウォームアップも電源も不要です。秤量の精度は、分銅そのものと軸受けの状態にかかっており、どちらも補償ではなく維持で保たれるものです。電源のない場所で粗い確認をする秤量なら機械式天秤が選ばれ、読みを記録しなければならない、あるいはより細かい増分で繰り返さなければならない時点で、指定すべき計器ではなくなるのはそのためです。
校正と調整は、しばしば一体化される別の考え方です。校正は、読みが基準からどれだけ離れているかを明らかにします。調整は、読みが基準と一致するように計器側を変えます。温度変化またはタイマーで起動する電動の内部調整があれば、外部による検証と検証のあいだ、計器をより正しい状態に保てます。外部調整は、作業者が適切な基準分銅を用意でき、適切なタイミングでそれを適用できるかに掛かります。
仕様のほとんどは、精度等級ではなくこれらの判断で決まります。一つが次を制約するため、順番に決めていきます。
| 構成 | 確定が必要な選択肢 | 決定対象 |
|---|---|---|
| 秤量の機構 | 電子式の電磁力補償、または外部分銅と釣り合わせる機械式のビーム | 増分が表示器の分解能で制限されるか、分銅一式の中で最も小さい分銅で制限されるか、そして電源そのものが必要か決まります。 |
| 最小表示 | 表示される最も小さい増分で、十分の一グラムからミリグラムの百分の一まで | 要求される相対精度でどの試料を秤量できるか、そしてドラフトシールドが必要になるか決まります。 |
| 容量 | その最小表示で計器が受け付ける最大の荷重 | 容器と一括の大きさ、そしてテアとしてどれだけ引く必要があるか決まります。 |
| 皿の寸法とクリアランス | 皿の寸法と、その上に取れる空間 | 容器が収まるか、そしてシールドに触れずに試料を扱えるか決まります。 |
| 校正と調整 | 電動の内部調整、または基準分銅を用いる外部調整 | 温度が動いたときに計器が自己補正するか、定められた間隔で作業者の手順に頼るかが決まります。 |
| ドラフトシールド | 装着されているか否か、そして電動かどうか | 細かい天秤が、設置される室で安定した読みを保てるかどうかが決まります。 |
| インターフェースとデータ | シリアルまたは USB 出力、そして読みをシステムへ送れるか | 結果を手で記録するか取り込むかが決まり、実験室の記録を保持しなければならない場所で重要になります。 |
| 応用機能 | 個数計量、パーセンテージ計量、配合計量、そして安定しない試料向けの動的秤量 | 定型作業を天秤で行うか、作業者が電卓で行うか、そして動いている試料を秤量できるかが決まります。 |
| 規制対象または承認の状態 | 計器が商取引または規制上の目的に向けて承認されているか | 取引や規制上の申告に天秤を使えるかが決まります。技術ではなく法の問題です。 |
| 選択要素 | それが答えを決める理由 | 問い合わせ前に決めておくこと |
|---|---|---|
| 秤量しなければならない最小の量 | 最大ではなくこの数値が、最小表示を決めます | 最小の試料質量と、その質量で要求される相対精度をお知らせください。 |
| 最大の荷重とテア | 容量は、試料、容器、そして足すものをすべてカバーする必要があります | 容器を含めた最も重い合計値をお知らせください。 |
| 要求される相対精度 | 最小の試料でパーセンテージで示した許容差は、最小表示に下限を作ります | 名目の質量だけでなく、受入基準を明記してください。 |
| 実験台の環境 | 気流、振動、人の往来、直射日光は、いずれも細かい天秤に作用します | 室の様子、および防振台または独立した秤量室が可能かをお知らせください。 |
| 試料の性質 | 吸湿性、揮発性、帯電する、磁性のある材料は、皿の上でそれぞれ違う挙動を示します | 材料について、および秤量を短時間で終えなければならないかをお知らせください。 |
| 記録要件 | 規制または認定のある実験室は、通常、記録を保持する必要があります | 結果を印刷するか、外部へ出力するか、実験ノートに書き込むかを明記してください。 |
| 校正と検証の体制 | 内部調整か外部分銅か、そしてどの間隔で実施するか | 校正証明書が必要か、基準分銅を誰が保有しているかを明記してください。 |
これらのうち未確定の項目が残っても、分かっている内容をお送りください。用途の説明をもとに見積りを作成し、不足が埋まったあとで詰め直すことができます。
実験室天秤 のお問い合わせが、実際にはどのタイプにあたるのか、そして選定がどこで決まるのかをまとめています。
| 近似する代替機種 | 実験室天秤との違い |
|---|---|
| 分析天秤 | 同じファミリーの中でより細かい側で、ミリグラムの十分の一または百分の一まで表示し、ドラフトシールドに依存します。分解能を上げると、それを下回ると結果を信頼できなくなる最小試料質量も生じます。精密天秤の単なる上位版ではなく、試料がその細かさを必要とするだけ小さい場合にだけ適切な計器です。 |
| pH計 | 質量ではなく水素イオン活量を測定する、まったく別の計器です。天秤と同じ実験台を共有するのは、溶液の調製に両方が要るためです。天秤で試薬を秤量し、計器でその結果を確認します。2 台がこれほどよく一緒に調達されるのはそのためです。 |
| 恒温水槽 | 試料について何かを測定するのではなく、制御した温度に保ちます。測定ではなく試料の準備に属する機器です。近くに置く天秤は、その熱と、起こす気流から守る必要があります。 |
| 実験室乾燥器 | 水分を取り除き、または秤量の前に試料を恒量に持ち込みます。乾燥と秤量は 1 つの方法の中の 2 手順であり、乾燥器の後段に据える天秤は、乾燥器からの熱と空気の流れが届かない場所に置く必要があります。 |
| 実験室シェイカー | 準備の一環として試料を振る、または混合します。乾燥器と同様に、シェイカーは測定の上流に位置し、同じ実験台を共有する天秤にとっては、その振動が直接の問題になります。 |
| 実験室遠心分離機 | 回転によって相を分離し、振動と、それ自身の安全要求の両方を生じます。天秤は、遠心分離機のチューブの釣り合いを取るために使われることがあります。これは実験室での分析用の秤量とは別の用途です。 |
最も混同されやすい組み合わせは、精密天秤と分析天秤です。決め手になる問いは、要求される相対精度で秤量しなければならない最小の試料であり、計器が受け取る最大の荷重ではありません。
お問い合わせにこれらの内容が含まれていれば、最初の返信は質問集ではなく見積りになります。数値が不明な場合は、用途の説明をお送りいただければ、そこから必要な条件を確認します。
公開中の製品
JPT-01 (6機種) · 実験室天秤
100 g から 5000 g まで 6 容量の機械式両皿天秤。機種ごとに分銅一式とピンセットが付属し、てことライダーで読み取り、電源も校正手順もデータ出力もない。
よくあるご質問
最大の試料ではなく、最小の試料から決まります。一定の質量の試料を定められたパーセンテージで秤量しなければならない場合、許容差が桁として余裕をもって現れるだけの細かい最小表示が必要です。天秤の容量から最小表示を選ぶと、実験室が、自室で最も小さい定例の秤量すら支えられない計器を持つことになる、というのがよくある理由です。
電動の内部調整は、温度が変わったときに計器を補正します。誰かが覚えていなくても済み、検証と検証のあいだ、天秤をより正しい状態に保ちます。基準分銅による外部調整は、手順と、適切な分銅が手元にあるかに依存します。どちらも定期的な検証を不要にはしません。違いは、定型作業のどれだけを作業者が引き受けるかです。
細かい最小表示では、計器は周囲に反応しています。扉、換気口、近くに立つ人による空気の流れ、ポンプや遠心分離機から実験台を通る振動、窓からの放射熱は、すべて表示に現れます。プラスチック容器の静電気は、ちらつきではなく一定のオフセットを作ります。天秤を適した場所に落ち着かせるのは、据付の細部ではなく測定の一部です。
ミリグラム、それ以下の最小表示では必要です。付属品ではなく、秤量系の一部です。十分の一グラム以上で、安定した室なら、シールドは通常不要です。要求がその中間にある場合は、シールドなしで室が安定した読みを保てるかが決め手になります。計器を指定する前に、これを確かめる価値があります。
仕様をお送りいただければ、該当する型式、供給可能性、納期を確認します。最低注文数は 1 台 です。
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