Dù trong sản xuất dược phẩm hay nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, đo lường chính xác là điều thiết yếu. Hiểu rõ các loại cân phòng thí nghiệm, cách sử dụng chúng đúng cách và các quy trình hiệu chuẩn sẽ giúp bạn lựa chọn thiết bị phù hợp.

Nguyên lý hoạt động của cân phòng thí nghiệm

Nguyên lý hoạt động của cân là sự phục hồi lực điện từ. Về cơ bản, nó sử dụng lực điện từ để "cân bằng" trọng lượng nhằm đo khối lượng. Khi một vật được đặt lên cân, trọng lượng của chính vật đó sẽ làm cho cảm biến dịch chuyển. Tại thời điểm này, một cuộn dây điện từ sẽ tạo ra một lực cân bằng để duy trì trạng thái cân bằng. Dòng điện tạo ra sau đó được chuyển đổi thành khối lượng của vật.

Các loại số dư phổ biến nhất

Các loại cân phòng thí nghiệm rất đa dạng về thiết kế và chức năng, cung cấp nhiều lựa chọn để đáp ứng các nhu cầu ứng dụng khác nhau. Nhìn chung, các loại cân phòng thí nghiệm có thể được phân loại như sau:

Cân phân tích

  • Thích hợp nhất cho: Cân vi sai, hiệu chuẩn pipet và đo mật độ.
  • Độ chính xác: Từ 0,00001 g đến 0,001 g.
  • Khả năng cân: Từ 1 g đến 500 g.
  • Đặc điểm: Lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cực cao; phải được sử dụng kèm tấm chắn gió.

Cân chính xác

  • Thích hợp nhất cho: Tuân thủ GMP, quản lý mẫu và cân động.
  • Độ chính xác: 0,001 g đến 1 g.
  • Khả năng cân: 1 g đến 70.000 g.
  • Đặc điểm: Phù hợp cho phòng thí nghiệm, kiểm soát chất lượng và môi trường sản xuất.

Cân vi lượng

  • Thích hợp nhất cho: Phân tích thuốc trừ sâu, nghiên cứu bột và hạt, v.v.
  • Độ chính xác: 1 µg đến 0,00001 g.
  • Dung tích: 0 g đến 50 g.
  • Đặc điểm: Được thiết kế để định lượng chính xác các mẫu vết trong môi trường được kiểm soát, chẳng hạn như đo bột hoặc thể tích chất lỏng rất nhỏ.

Ngoài ra, cân có thể được phân loại thành hai loại dựa trên phương pháp hiệu chuẩn. Hiệu chuẩn nội bộ so với hiệu chuẩn bên ngoài:

Việc lựa chọn giữa hiệu chuẩn nội bộ và hiệu chuẩn bên ngoài phụ thuộc vào yêu cầu về độ chính xác, tần suất sử dụng, ngân sách và quy trình làm việc của phòng thí nghiệm. Hiệu chuẩn nội bộ phù hợp hơn cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao. Đối với việc sử dụng thường xuyên, hiệu chuẩn nội bộ được khuyến nghị để nâng cao hiệu quả. Các yếu tố về ngân sách và khả năng tương thích với quy trình làm việc hiện có cũng cần được đánh giá.

1. Hiệu chuẩn nội bộ

Định nghĩa: Loại cân này sử dụng các quả cân hiệu chuẩn có động cơ bên trong để tự động hiệu chuẩn thiết bị trong những điều kiện cụ thể.

Đặc trưng:

  • Thao tác bằng một nút bấm hoặc tự động giúp vận hành thuận tiện.
  • Không cần quả cân ngoài.
  • Giảm thời gian ngừng hoạt động và duy trì độ chính xác ổn định.
  • Giảm thiểu sai sót do con người.
  • Chi phí ban đầu cao hơn.
  • Người dùng ít kiểm soát được quá trình hiệu chuẩn.

Ứng dụng phù hợp:

  • Các thí nghiệm đòi hỏi độ chính xác cao (ví dụ: cân phân tích)
  • Yêu cầu hiệu chuẩn thường xuyên (dược phẩm, phòng thí nghiệm kiểm soát chất lượng)

2. Hiệu chuẩn bên ngoài

Định nghĩa: Hiệu chuẩn bằng cách sử dụng quả cân chuẩn. Đặt quả cân lên khay cân và so sánh số hiển thị trên cân với giá trị trọng lượng đã biết.

Đặc trưng:

  • Cần thao tác thủ công.
  • Dựa vào các quả cân chuẩn chất lượng cao (ví dụ: loại E2/F1).
  • Kết quả hiệu chuẩn cho độ truy xuất nguồn gốc cao hơn.
  • Chi phí thấp hơn (cho bản thân thiết bị).
  • Các quy trình hiệu chuẩn không đúng cách tốn thời gian và dễ xảy ra lỗi.

Các trường hợp áp dụng:

  • Các yêu cầu tuân thủ nghiêm ngặt (ISO / GLP / GMP) Hiệu chuẩn đo lường của bên thứ ba Cân chính xác hoặc các ứng dụng cơ bản

Hiệu chuẩn cân là gì? Tại sao việc hiệu chuẩn lại cần thiết?

Hiệu chuẩn cân là quá trình so sánh và điều chỉnh kết quả đo của cân với các quả cân chuẩn có khối lượng đã biết để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của kết quả. Nếu hiệu chuẩn được thực hiện không chính xác, các lần cân tiếp theo sẽ không có ý nghĩa.

Hiệu chuẩn cân là điều cần thiết để có được kết quả chính xác. Theo thời gian, cân sẽ bị trôi và hao mòn, dẫn đến độ chính xác giảm. Những yếu tố này có thể dẫn đến sai số đo. Việc sử dụng cân chưa được hiệu chuẩn để đo lường là thiếu trách nhiệm. Hiệu chuẩn giúp khắc phục những sai số này và đảm bảo độ chính xác của phép đo.

Việc hiệu chuẩn cân mang lại những lợi ích gì?

  1. Tiết kiệm chi phí: Cân đã hiệu chuẩn cung cấp dữ liệu đáng tin cậy cho các thí nghiệm hoặc sản xuất. Chúng giúp tránh việc làm lại hoặc loại bỏ sản phẩm do đo lường không chính xác, từ đó giảm chi phí sản xuất.
  2. Kết quả đo đáng tin cậy: Cân đã hiệu chuẩn cho kết quả đo nhất quán trong cùng điều kiện. Tính nhất quán này rất cần thiết cho các thử nghiệm so sánh và phân tích dữ liệu trong phòng thí nghiệm.
  3. Tuân thủ: Hiệu chuẩn giúp đảm bảo quá trình kiểm toán nội bộ và bên ngoài diễn ra suôn sẻ.
  4. Giám sát hiệu suất cân: Tất cả thiết bị đều xuống cấp theo thời gian, và các bộ phận quan trọng có thể chịu ứng suất cơ học hoặc hao mòn. Việc hiệu chuẩn thường xuyên cho phép phát hiện kịp thời những thay đổi về hiệu suất.

Các nguyên nhân thường gặp dẫn đến kết quả cân không chính xác

  1. Những tiến bộ trong công nghệ điện tử đã đơn giản hóa đáng kể việc vận hành cân và giảm thời gian cân đo. Thêm vào đó, màn hình cảm ứng kỹ thuật số giúp việc vận hành cân trở nên trực quan hơn.
  2. Tuy nhiên, phương pháp vận hành tưởng chừng tiện lợi này có thể dẫn đến việc bỏ qua nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của phép cân, từ đó tác động đến kết quả phân tích. Ảnh hưởng bên ngoài đề cập đến tất cả các tác động vật lý có thể đo được bằng cân phòng thí nghiệm. Ví dụ về ảnh hưởng bên ngoài bao gồm:
  3. Hiệu chuẩn không đúng cách: Đây là nguyên nhân phổ biến gây ra hiện tượng cân đo không chính xác. Sử dụng quả cân đã được chứng nhận có thể ngăn ngừa hiệu quả các lỗi cân đo.
  4. Biến động nhiệt độ: Sự thay đổi nhiệt độ đột ngột có thể ảnh hưởng đến phản hồi của cảm biến, từ đó ảnh hưởng đến độ chính xác khi cân. Nên thực hiện cân trong môi trường được duy trì ở nhiệt độ khoảng 25°C.
  5. Ảnh hưởng của tĩnh điện, từ trường và luồng không khí
  6. Tiếp xúc trực tiếp bằng tay với mẫu. Ngay cả một lượng nhỏ, chẳng hạn như dấu vân tay hoặc bụi trên tay, cũng có thể làm thay đổi kết quả cân.
  7. Xử lý không đúng cách, chẳng hạn như đặt mẫu một cách mạnh bạo.
  8. Các mẫu có tính phản ứng cao cực kỳ nhạy cảm với sự thay đổi của khí quyển. Do đó, các mẫu cần cân phải được giữ ở trạng thái trơ về mặt hóa học.
  9. Các yếu tố có thể gây nhiễu mẫu, chẳng hạn như gió lùa hoặc sự hiện diện của tủ lạnh gần cân, cần được xem xét.

Cách sử dụng cân phân tích trong phòng thí nghiệm

Các bước chuẩn bị trước khi cân

  1. Bật cân và để cân khởi động trong 30 phút đến 1 giờ.
  2. Đóng cửa buồng cân để ngăn luồng khí và bụi xâm nhập.
  3. Hiệu chỉnh cân bằng bằng cách sử dụng các quả cân thích hợp.
  4. Điều chỉnh chân đế để đảm bảo cân bằng.
  5. Nhấn nút trừ bì để đưa cân về 0.
  6. Chỉ đặt mẫu sau khi kết quả đo đã ổn định.

Cân mẫu

  • Sau khi cân đã được hiệu chuẩn và sẵn sàng, bạn có thể tiến hành cân. Để đảm bảo kết quả chính xác, hãy làm theo các bước sau:
  • Mở cửa buồng cân.
  • Đặt mẫu vật vào giữa khay cân.
  • Đóng cửa buồng cân.
  • Chỉ đọc dữ liệu sau khi chỉ số đã ổn định.
  • Ghi lại kết quả cân.

Các lưu ý khi sử dụng cân phân tích:

  • Cân phân tích là một dụng cụ có độ chính xác cao và cần được sử dụng cẩn thận. Vui lòng lưu ý những điểm sau trong quá trình sử dụng:
  • Tránh tiếp xúc trực tiếp tay với khay cân hoặc các bộ phận khác.
  • Không thở trực tiếp vào cân để tránh cản trở luồng không khí.
  • Hãy sử dụng giấy cân sạch, khô hoặc vật chứa phù hợp để cân.
  • Không bao giờ vượt quá mức cân tối đa.
  • Tránh đặt cân gần các nguồn gây rung động hoặc ở những khu vực có luồng không khí bị cản trở.

Cách chọn cân phòng thí nghiệm

Cân điện tử 0,1g

BA-31212HTP BA-31220HTP BA-31230HTP BA-31260HTP BA-312100HTP

  • Tải trọng: 1200g / 2000g / 3000g / 6000g / 10kg
  • Độ chính xác: 0.1g
  • Hiệu chuẩn: Hiệu chuẩn ngoài
  • Kích thước khay cân : 175x175mm
  • Giao diện RS232 và máy in tùy chọn

Cân phân tích điện tử 0,01g  -  Hiệu chuẩn ngoài

BA-E3126HTP BA-E31210HTP BA-E31220HTP

  • Dung tích: 600g / 1000g / 2000g
  • Độ chính xác: 0,01g
  • Hiệu chuẩn: Hiệu chuẩn ngoài
  • Khối lượng hiệu chuẩn: 500g

Cân phân tích điện tử 0,001g

BA-E1003X BA-E2003X BA-E3003X BA-E5003X (3)

  • Dung tích: 100g / 200g / 300g / 500g
  • Độ chính xác: 0.001g
  • Hiệu chuẩn: Hiệu chuẩn ngoài
  • Giao diện RS232 và máy in tùy chọn
  • Khả năng cân: 300 g
  • Độ phân giải: 0,001 g
  • Khối lượng cân tối thiểu: 0,004 g
  • Hiệu chuẩn nội bộ
  • Độ lặp lại: ±0,002 g

Cân phân tích điện tử 0,0001g

  • Khả năng cân (g): 110 / 120 / 200 / 220
  • Độ chính xác (g): 0.0001
  • Độ cân tối thiểu (g): 0.0004
  • Trọng lượng chuẩn: Chuẩn hiệu chuẩn nội bộ
  • Giao diện RS232, Máy in tùy chọn
  • Dung tích: 100g / 120g / 200g / 220g / 310g / 320g
  • Độ chính xác: 0.0001g
  • Hiệu chuẩn: Hiệu chuẩn ngoài
  • Giao diện RS232 tiêu chuẩn, Máy in tùy chọn

Cân phân tích bán vi mô

  • Dung lượng (g): 51/120, 82/210, 120
  • Độ phân giải (mg): 0.01/0.1
  • Độ lặp lại (≤)(mg) ±0.03/±0.1 ±0.05/±0.1
  • Giao diện RS232 tiêu chuẩn, Máy in tùy chọn

Phần kết luận

Việc sử dụng cân đúng cách là rất cần thiết để đảm bảo kết quả đo chính xác và đáng tin cậy. Mỗi bước – từ lắp đặt và hiệu chuẩn đến cân thực tế và bảo trì định kỳ – đều ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác cuối cùng. Tuân thủ các quy trình vận hành tiêu chuẩn và thực hiện bảo trì thường xuyên không chỉ cải thiện hiệu quả công việc và giảm thiểu sai sót mà còn đảm bảo tính nhất quán của kết quả trong các ứng dụng khác nhau. Chú trọng đến việc vận hành đúng cách không chỉ nâng cao chất lượng đo lường mà còn kéo dài tuổi thọ thiết bị và cung cấp dữ liệu đáng tin cậy hơn để hỗ trợ các quyết định trong thí nghiệm hoặc sản xuất.