大称量电子天平

药品要有疗效，油漆要有正确的颜色，胶水的粘合力要有保证，蛋糕的味道要纯正，建筑水泥要有一定的强度，黄金首饰的质量要正确......这一切都需要有准确的称量来保证。作为在实验室中最常用的称量工具之一，电子天平的出镜率极高，尤其是在制药行业的研发和生产中扮演着不可或缺的角色。在整个药品实验过程中，准确的称量结果十分重要，直接影响到研发成果的可靠性和最终产品的品质，而当中最为关键的就是和精密称定息息相关的天平“最小称量值”的问题。关于“最小称量值”的盲点关于电子天平的“最小称量值”，因为涉及到略微晦涩的药典规则和比较专业的计算公式，所以目前存在着一个不容忽视的现实情况，即使是拥有多年天平销售经验的广大生产厂家的销售人员或者经销商朋友，由于对天平的专业知识存在着多多少少的盲点，因此难免会对此问题产生误区。根据美国药典的规定，如果需要用分析天平精确地称量物质，则必须符合美国药典通则41的要求，即所称量物品的质量不能小于某个最小称量值。为此，奥豪斯的工程师在一次新产品经销商会议上抛出了一个问题：一款电子天平称量范围为0~220g，它的可读性为 0.01mg，那么可以用这个天平来称量10mg的药样吗？当场有许多经销商想当然地给出了肯定的答案——既然天平的可读性为0.01mg，10mg的样品肯定可以准确称量了，就算是1或2mg的样品，准确称量应该也是没有问题的。大家讨论了一阵，工程师笑着给出了答案：“你们的回答是错误的！”很显然大家都误把最小称量值当成可读性了。那么到底该怎样计算天平的最小称量值呢？如何定义和计算“最小称量值”最小称量值，也称样本最小净重量，在美国药典通则1251中有明确的定义，它描述了在保证要求的称量准确度的前提下，可以接受的样品量下限。为了满足要求的称量准确度，当样本被称量时，试样质量（如净重量）必须等同或者大于最小称量值。最小称量值只适用于样本净重量，皮重或毛重除外。它可通过以下公式表示：m min = k × s RP / U这里k是扩展因子（通常≥2），s RP是测试砝码不少于10次重复称量值的标准差（比如以毫克为单位），且s RP随不同的环境，所测算的具体值也不同，U是要求的称量准确度。其中中国药典规定，“精密称定”时U取0.10%，“称定”时U取1%。对那些必须精密称定的物料，美国药典通则41做了如下规定：如果重量值标准差的2倍除以砝码值，结果不超过0.10%，那么重复性则是符合要求的。在这个条件下，以上公式可简化为：m min = 2000 × s RP。如果得到的重复性小于0.41d，这里d是显示分度值（规定为0.01mg），则用0.41d代替。在这个条件下，以上公式可简化为m min = 820d。如何利用4Q认证正确地选择和使用合适的天平听了这么多关于最小称量值的科普介绍，想必大家心中都已经有了概念了，那么在此基础之上，我们该如何正确地选择和使用天平呢？其实，针对电子天平最广泛运用的制药行业，《药品生产质量管理规范》（GMP）规定，药品生产验证应包括厂房、设施及设备设计确认、安装确认、运行确认、性能确认，即4Q认证，其中设备验证的主要程序为：药品安全关系人命安危，如若4Q认证未通过，则不能满足GMP的强制性认证规定，从而影响药品生产安全，继而带来安全隐患。反观到天平的选用上，4Q认证细化了天平的选用法则，而其中最小称量值在运行确认（OQ）部分中有被明确提到：A. 设计确认（DQ） — 根据细化客户的称量需求来选择合适的天平参数B. 安装确认（IQ） — 验证产品的运输、拆箱、初次安装C. 运行确认（OQ） — 天平的各项功能检查，如按键、自动门 — 测试四角、线性、重复性 — 计算最小称量值D. 性能确认（PQ） — 验证产品符合设定的规格指标 — 用户需要制定标准作业流程 — 建议经培训的技术服务人员做周期性的功能和性能测试 天平的性能取决于它安装的设施环境，最小称量值重复性的计算必须随天平在使用场所被完好安装（安装确认）和运行许可（运行确认）后的性能确认中得出结果，且重复性决定了电子天平的最小称量值。所以大家在选择购买天平的时候，不可一叶障目不见泰山，要结合天平的可读性和自己称量样品的最小值来选择对应的电子天平的重复性，这样才能购买到合适的电子天平，达到事半功倍的效果。为什么选择奥豪斯电子天平 奥豪斯电子天平在制药行业当中应用非常广泛，为了满足通过药品的高精度称量要求，奥豪斯特别设计了Explorer准微量系列天平，接下来就跟随小编一起来看看这款精确到十万分之一的Explorer准微量天平到底是凭借什么来赢得用户认可及喜爱的呢？1. 智能软硬件：配备高速一体化传感器，拥有AutoCal™ 全自动校准系统，方便进行专业的线性化测试和校准，减小累积误差；2. 零接触操作：为了防止粉末状样品交叉污染，Explorer准微量天平还配备4个无线感应器提供非接触式去皮、清零、打印等常用功能操作；3. 消除外界影响：无线感应自动风罩门和内置静电消除器的存在最大程度地免除了外界因素对精确称量的影响；4. 管理员权限：每台天平可创建10个普通用户权限，1个管理员用户权限。管理员可以管理每个用户的权限开放选项，保护重要称量参数设置不被修改；5. 设置最小称量值：在参数设置中可确定要使用的最小称量值，用于判断样品是否符合USP要求。如果实际重量低于设定的最小称量值，称量数据显示值的颜色将改变为黄色以提示用户。 了解了这么多，您是否也对EX准微量天平有所偏爱了呢？如果您想了解更多Explorer准微量系列天平或奥豪斯其他天平家族的产品信息，或正在寻求更专业细致的选型指导，请及时联系我们，我们的工程师们将会在第一时间为您提供专业的解答和建议！

前情回顾在本系列上一期中，小编主要针对电子天平的称量原理，校准的定义及分类，砝码的基础知识以及与天平准确度之间的关系等方面为大家做了科普式的讲解，特别是在校准的分类方面着重花了笔墨进行了详细的梳理，想必大家一定对严谨而又考究的天平校准技术留下了深刻的印象吧，不知道小编尽量将复杂的数学原理讲得通俗透彻的方法有没有让大家解开了心中的疑虑呢？其实在天平的称量中，还有一只无形的大手牢牢地掌控着称量的结果，这就是温度。本期小编将为你展现这只大手到底有哪些奇妙的魔力！ 称量原理的遗留问题 在上次关于校准的分享中，小编对电子天平的称量原理做了简要的介绍，同时也提到温度、湿度等环境因素也会影响电子天平的传感器，但至于是怎么影响的只是卖了个关子。那么今天我们就来走进电子天平的传感器内部，来一起探究温度是怎么影响称量的。 电子天平一般采用电磁力平衡传感器，其称量原理如下图所示： 电子天平在加载前，电磁力平衡传感器处于初始平衡状态。当被测物置于称量盘后，立柱和遮光板在被测物重力的作用下向下移动，光敏二级管D2检测到发光二极管D1发出的光，并产生电流信号，经过I/V变换电路、PID调节器，转变成与被测物重量相对应的电流并驱动动圈，在永磁体的磁场作用下，动圈产生向上的电磁力，使遮光片向上移动，D2输出的电流信号减小，直至遮光片重新回到初始平衡位置，D2的输出电流降为0。此时，动圈产生的电磁力F与被测物重力相当，即F=G=mg，其中m为被测物体的质量，g为重力加速度。【1】 同时，根据电磁力公式F=BLI sinθ，其中B为气隙磁场的磁感应强度，L为动圈（受力导线）的有效长度，I为动圈电流，θ为通电导体与磁场的夹角。由于传感器中动圈的规格尺寸已固定，所以其B和L均不再改变，而θ为90°，故sinθ=1，因此F 的大小与I成对应关系。综合之前的描述，即得出m=BLI / g。【2】 当温度恒定时，B和L是定值，g也是恒定值，则m与I成正比，通过检测动圈电流，就可以间接得到被测物体的质量。当环境温度变化或过流元件发热时，B和L均会发生改变，造成m与I不再成比例关系，使电子天平产生较大的非线性测量误差。 值得一提的是，当电子天平处于预热阶段时，随着内部温度升高，磁感应强度B会逐渐下降, 同时I也会减小，这样就导致电磁力F变小，天平失去平衡，因此示值会呈现正的单方向漂移。而天平只有经过充分预热，使磁钢达到热平衡，这一变化过程结束，天平才达到平衡，再利用去皮功能，使显示置零，此时天平才处于真正的可使用状态。【2】 操纵天平的无形之手 电子天平会根据所在的环境而发生变化的，正常情况下，不同准确度级别的天平对温度范围和温度波动度的要求各不相同，准确度级别越高，对环境温度的要求就越苛刻。根据国家标准的相关规定，电子天平的正常工作条件需要满足以下表格的具体要求： 温度最主要的影响就是其变化会带来热胀冷缩，对电子天平就反映在传感器中细小而又精密的部件之间间隙的改变，这些变化会被灵敏的天平记录下来，从而影响读数的准确性。如果没有特定的工作温度范围，电子天平的正常温度条件为10℃~30℃，计量性能应符合国家标准对单次称量结果的示值误差，以及多次称量或在不同位置称量的示值误差（重复性和偏载）的相关规定。 温度变化是影响电子天平称量结果准确性的重要因素之一，而实验室由于早晨和中午会有一定的温差、以及电子天平设备发热、人员流动等原因，一天中最高温度与最低温度之间往往能够达到10℃。这对天平的影响是显而易见的，那么我们如何做才能消除温度对称量结果的影响呢？首先，天平在使用过程中，要尽可能地处于一个温度相对稳定的环境，当天平所处的环境温度有较大的变化时，天平的称量结果会发生漂移，比如从低温的仓库移到温暖的实验室，需要让天平在使用环境中通电预热一定的时间；其次，当温度变化超过一定范围时，我们可以通过校准将这种漂移消除。 通电时间的长短能够有效地避免温度变化对天平的影响。一般来说，天平的精度越高，需要预热的时间越长。小编在这里建议，十万分之一天平预热时间在4小时以上，万分之一天平预热时间在1小时以上。 玩转温度补偿，尽在奥豪斯电子天平 对于电子天平来说，一个良好的结构设计应该充分考虑到温度对称量系统的影响，并采取相关措施减少或消除温度变化所带来的影响。奥豪斯电子天平在设计中认真评估了温度对称重系统的影响，通过优化机械设计、零部件选型、以及智能算法，来消除温度带来的影响，保证天平在额定温度的变化范围内，计量性能符合如OIML等国际法规的要求。 从入门级的先行者CP系列及Adventurer AR系列，到进阶级的Adventurer AX系列，再到最高级的Explorer EX系列，最后到Explorer准微量天平（EX5）系列，均具有动态温度补偿功能，实时修正环境温度对称量结果的影响。特别是Explorer全系列和部分AX系列天平所拥有的AutoCal™ 全自动校准系统能够自动对温漂和时漂做出最实时的反应，当温漂值超过±1.5℃或间隔3~11小时之间（用户可自定义内部校准时间）时，天平校准自动触发，全面消除外界环境对天平所造成的不良因素。 怎么样，小编专业而又全面的讲解有没有让你对复杂而又深奥的温度“魔力”的理解变得清晰透彻了呢？如果你有更多关于温度对天平影响的疑难咨询，或正在寻求更专业细致的选型指导，请及时联系我们，我们专业的工程师们届时将会在第一时间联系您！ 参考文献： 【1】孙鹏龙，何开宇，卜晓雪，李鹏飞，石磊. 环境温度对高精度电子天平称量准确度的影响[J]. 计量与测试技术，2016，43(10)：34-35. 【2】唐辉，商洪涛，刘向兵. 如何提高电子天平称量的准确性[J]. 医疗装备

上海书俊Citizen电子天平新年大促销 为了回馈广大新老客户在过去一年里的大力支持，上海书俊仪器设备有限公司现推出Citizen电子天平新年大促销活动！最高可享受85折优惠，现货多多！惊喜多多！不容错过！！！ Citizen电子天平拥有世界一流的天平技术，精度可达十万分之一，采用独特的单模块传感器（Mono tech）、完美的自动校准技术（PSAC），满足用户高精密的称重要求。2015年成功进入中国市场，无论是工艺设计，还是产品质量，备受好评。与其他进口电子天平品牌相比，Citizen电子天平性价比更高，称量精密精确，价格优惠公道，售后一流有保障！了解更多产品信息请咨询上海书俊仪器设备有限公司021-64825207 www.primesci.com