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快速卤素水分测定仪选型指南

您是否在寻找快速卤素水分测定仪选型指南?如何选择卤素水分仪快速测定仪?卤素水分测定仪的技术参数都是什么意思?购买卤素水分测定仪需要注意什么?温度校准和称重校准在卤素水分测定仪中的重要性有多高?这些都是本文需要解决的问题,维科美拓作为水分测定领域的专家,为您提供快速卤素水分测定仪选型指南解决方案。

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卤素水分测定仪

快速卤素水分测定仪

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背景概述

快速卤素水分测定仪采用烘干加热法原理测定物料中的水分含量,这在日常生产中被广泛的应用。水分含量无论是过高还是过低,均会影响产品诸如可加工性、使用寿命、可用性和质量等。因此,准确测定物料中的水分含量在食品、制药、橡胶塑料、化工、油品、造纸等行业具有十分重要的意义。目前,烘箱干燥法被广泛应用于这些行业,但其检测的可操作性及效率对企业生产面临着艰巨的挑战(详情参考《卤素水分测定仪能否替代烘箱法》2.2节)。在这种背景下,快速卤素水分测定仪成为替代烘箱法的解决方案。

当您在选择快速卤素水分测定仪时,或许您无法确定哪一款更适合您的检测需求,或者对技术参数表中的各参数理解不深或不理解,导致您在选择时未抓到重点,容易被有些"边缘参数"给吸引,从而选择一些并不是十分适合自己的产品。但是选择适合您特定应用的快速水分测定仪不仅仅需要考虑这些简单的技术参数,因为它们无法展示全部情况。存在无法在数据表上找到的标准,对您特定样品的实际测定性能以及全天候使用时的易用性便是两个例子。因此,从全局出发了解快速水分测定仪的功能与性能至关重要。

此选择指南将会帮助您了解在购买快速水分测定仪时需要考虑的重要方面,确保您在未来获得高价值与最佳质量。在本文结尾处,您将会找到一分快速概述要求与建议使用的维科美拓快速水分测定仪的表格。

1.快速水分仪技术参数的解释

称重精度

称重精度是指快速卤素水分测定仪内置天平的精度,在考核快速卤素水分仪的精度时,您需要理解以下内容:

  • 称重精度(d)是指快速卤素水分测定仪内置天平的"实际分度值",用d表示,d代表天平的可读性。d是天平的最小刻度或叫分度值,也有叫最小读数精度的。它是天平本身的最小量值,也可视为精度。按规定称之为天平实际标尺分度值,用符号"d"表示。

  • 称重精度(e)是指快速卤素水分测定仪内置天平的"检定分度值",用e表示,e代表对电子天平进行检定时考核的技术指标,一般的天平d<e≤10d(因此在考核精度时,不应该仅仅参照d,还应在技术参数表内找到其它与d相关的技术参数,综合考虑)。

  • 在考核快速卤素水分测定仪精准度时,要综合考虑称重精度d和e。市场上大部分快速卤素水分测定仪标注的称重精度是指d,而没有e的相关参数,此时应参考技术参数表内的"重复性"(相关信息参照本文"重复性"的内容介绍。)

重复性

VM-E01卤素水分测定仪(0.1mg/0.0001g)

VM-E01卤素水分测定仪(0.1mg/0.0001g)

重复性的定义

重复性为快速卤素水分测定仪的最重要技术参数,在选择仪器时,应该根据自己企业的产品品控要求,重点对待:

  • 说明当在同一台仪器上反复测试,测试相同样品时,结果的关联性(一致性)。

  • 以标准偏差表达(标准偏差【StdDev,StandardDeviation】,统计学名词。一种度量数据分布的分散程度之标准,用以衡量数据值偏离算术平均值的程度。标准偏差越小,这些值偏离平均值就越少,反之亦然。标准偏差的大小可通过标准偏差与平均值的倍率关系来衡量。)

重复性对测量的影响

由于水分含量的测定是一种相对测量(湿重与干重比较),因此重复性取决于样品重量(起始重量或湿重):

快速卤素水分测定仪

快速卤素水分测定仪

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  • 比较不同型号的重复性技术参数时,要比较相同重量的样品重复性。

  • 请注意,技术参数表中的重复性只针对于理想样品。

在卤素水分测定仪实际测定过程中,由于下列同样重要的仪器特点的缘故,您样品的重复性可能与数据表上显示的数值有一定偏差:

  • 样品表面均匀热分布

  • 快速、精确和可重复的加热调节技术。

  • 冷热性能(首次与随后测量之间差异)

这些是影响重复性的一些最关键要素。由于这些要素相对于定量性质更具有定性性质,因此未在数据表上明确标示,但必须予以考虑。

升温程序(干燥程序)

VM-E10卤素水分测定仪(1mg/0.001g)

VM-E10卤素水分测定仪(1mg/0.001g)

升温程序的定义

  • 标准加热:根据大量数据经验设计的一种加热模式,将仪器加热至目标温度。适合于大多数样品。

  • 快速加热:在达到目标温度之前,超出目标温度一定时间(例如:超出40%达3分钟。)建议用于液体或者水分含量达30%以上的样品。

  • 柔和加热:不断升温,并在指定的时间(升温时间)之后达到目标温度。建议用于挥发性或结皮样品。

  • 阶梯加热:可定义不同目标温度(步骤)。您可定义升温(向上步骤)或降温(向下步骤)。用于区分表面湿度与结晶水分,也可用作自定义的快速或缓慢升温程序。

升温程序对测量的影响

一些型号具有多种升温程序(加热曲线)。对于某些样品而言,这些程序对获得可靠和快速结果很有用,更高灵活性通常意味着优化方法的能力更强。

VM-01S型卤素水分测定仪0.0001g(0.1mg)

VM-01S型卤素水分测定仪0.0001g(0.1mg)

读数精度(水分可读性)

读数精度定义

这是最小的显示单位(以克重和水分含量或干物质含量表示),大多数型号的读数精度为0.001g与0.01%,这对大多数应用或样品足够。

读数精度对测量的影响

请注意,更高读数精度不会对快速水分测定仪的总体性能(重复性)产生影响。但是,当末位的舍入误差成为测量误差的主要因素时,读数精度会成为限定要素。这可用于水分含量很低的样品,例如:当产品良好(合格,符合规范要求)或者不良(不合格,超差)时,第2位(水分含量)成为评估驱动因素,例如塑料颗粒或白糖:

2位3位
0.03%–不合格0.025%–合格
0.02%–合格0.024%–合格

总之,每当第二位(%MC)重要时,均需要高分辨率(0.1mg,0.001%读数精度)。

建议%MC(水分含量)

%MC即水分含量,用%MC=(G-g)/GX100%,其中G表示样品总重,g表示样品烘干后的干重;%MC告知该型号仪器所能检测的水分范围,一般国内标注0-100%(市场因素导致),但这并不表示仪器的真实检测范围,仪器是有它本身的检测下限的,此下限决定了该型号仪器所能检测的最低水分(重复性良好的水分值),建议主要基于称重精度、读数精度、重复性三个技术参数综合考察。

停机模式(关机判定标准)

VM-E20卤素水分测定仪(2mg/0.002g)

VM-E20卤素水分测定仪(2mg/0.002g)

停机模式的定义

停机模式定义的是测量结束的时间。常见的停机模式有以下几种:

  • 自动停机:一键启动,自动测试,根据失重率(样品恒重时间,例如:当在过去60秒内平均失重小于1mg时,测量停止)自动停机,满足大多数用户测试需求。

  • 定时停机:根据设定的加热时间自动停机,如设定加热20分钟停机。

  • 手动停机:持续加热,直至手动停止(手动模式下必须保持操作人员不离开,确保操作的安全)

停机模式对测量的影响

  • 仪器的停机模式是基于样品的干燥性,并且不太依赖于仪器、环境与起始条件,因此建议使用自动停机模式。

  • 仪器提供不同的停机模式,意味着您可以更加灵活地改造您的干燥法,从而针对样品的类型、读数精度、准确性、测定速度等优化测定方案。

干燥温度

VM-E50卤素水分测定仪(5mg/0.005g)

VM-E50卤素水分测定仪(5mg/0.005g)

干燥温度的定义

干燥温度指定义的应用温度。请注意,干燥温度不是干燥时样品的温度。实际上不测量样品的温度,因此对此未知。

干燥温度对测量的影响

由于干燥温度对水分结果产生直接影响,因此是最重要的方法参数。这意味着温度是通过更改,获得与参比方法(通常为烘箱法)相同结果的参数。因此,当您需要高灵活性时,尤其是当您拥有不同类型的样品(例如:有机与无机样品或者液态与固态样品)时,拥有大温度范围很重要。通常可以增量1°C设定干燥温度。

仪器校准

VM-E01A型远红外水分测定仪(0.1mg/0.0001g)

VM-E01A型远红外水分测定仪(0.1mg/0.0001g)

仪器校准的定义

仪器校准即对仪器进行测试和调整、修正,以求能达到与参考值相同或接近的行为。根据快速卤素水分测定仪的原理可知,称重和温度是决定仪器准确度的关键因素,因此温度校准和称重校准在实际使用过程中至关重要。

称重校准对测量的影响

快速卤素水分测定仪是一款精密的加热和称重一体化的仪器,因此必须像对待实验室精密仪器一样的要求和维护。称重的重要性直接体现在重复性和称重精度e上,因此它是至关重要的,直接关系到最终测量数据的准确度。当发生以下情形时需要进行称重校准:

  • 环境温度变化时需重新校准。

  • 移动仪器时需要重新校准。

  • 仪器经过维修后需要重新校准。

  • 长久放置重新启动使用时(或定期校准)。

VM-1S型卤素水分测定仪(0.001g/1mg)

VM-1S型卤素水分测定仪(0.001g/1mg)

温度校准对测量的影响

温度是快速卤素水分测定仪测定结果准确度的决定因素之一,在测试过程中无论是过高还是过低的温度,都会导致测试结果的偏差,过低容易导致水分测定时间延长或水分挥发不完全,过高容易导致样品焦灼或成分挥发,因此温度校准在快速卤素水分测定仪中至关重要。当发生以下情形时需要进行称重校准:

  • 环境温度变化时需重新校准。

  • 测定结果误差较大时需要重新校准。

  • 仪器经过维修后需要重新校准。

  • 长久放置重新启动使用时(或定期校准)。

加热系统

高效环形卤素灯

高效环形卤素灯

加热系统的定义

加热源以及对它的调节定义为加热系统。使用干燥失重法(热失重)原理的快速水分测定仪,通过吸收红外辐射(卤素等、远红外等)对样品加热。常见的加热源有:

  • 环形卤素灯。

  • 环形远红外暗场加热器。

加热系统对测量的影响

影响性能的最重要因素是精确和快速温度调节,可通过质量小,因此可快速反应的卤素灯最有效实现。此外,样品表面上的热量均匀分布对于取得可重复与可靠结果不可或缺。无论是精确与快速热量调节,还是热量均匀分布,这两种因素不仅仅由热源决定,还由构造与加热算法决定。这些特性取决于特定仪器,因此,最好请求制造商进行演示,在实际应用中体验性能。

量程(称重量程)

VM-5S型卤素水分测定仪(0.005g/5mg)

VM-5S型卤素水分测定仪(0.005g/5mg)

量程的定义

称量范围的标称值。有时还用于最大量程,即:称量范围的上限。

量程对测量的影响

对于快速水分测定仪而言,大量程并不是非常重要的参数,典型样品取样量仅需要3g-5g,一些特殊点的样品也就20g-30g,而需要70g以上(样品盘+样品总重)的情况基本上见不到。因此大量程对于水分测定仪而言意义不大或无用处。

2.需要考虑的其他方面

样品类型与特点

您想要测量什么类型的样品?

根据样品类型(例如:固体、液体、糊状、含有溶剂),您需要使用特定方法参数与选配件(下表2、表3)。例如:建议对包含溶剂的样品采用缓慢升温程序与手动启动模式。因此,检查哪一款快速水分测定仪为您的样品类型提供所需的方法灵活性(升温程序、停机模式、温度范围)很重要。

表2用于样品处理的选配件

选配件说明目的
铝箔样品盘(标准)高质量无油脂一次性样品盘适合并建议用于所有应用,以确保最佳重复性。
铝箔样品盘(坚固)厚度大于标准铝盘用于测量在干燥时收缩并且可能导致正常样品盘弯曲的样品。
玻璃纤维盘不含水并且不吸水的高质量一次性盘确保液体和糊状样品最佳分布和蒸发,以提高重复性和将测定时间缩短多达50%。
下压支架钢圈用于在水分测定期间下压样品或玻璃纤维盘。用于在测量期间弯曲的样品。
大型样品网罩带盖称量盘测定大型样品(包括织物)的水分。可将样品压缩在此网罩内。

 

表3用于日常性能测试及管理的选配件

选配件目的
全自动温度校准器验证加热单元的工作温度,并在必要时进行校正。
校正砝码验证称量单元,并在必要时校正。
标准液验证测试结果的准确度。
打印机使用热敏打印机或针式打印机记录结果。

您想要测量多少不同物质?

如果您想要测量多种物质,即使是使用相同的方法参数,也建议每一种样品使用一种方法。因此,您需要了解该型号仪器的方法储存能力,要足满足每一种物质都有独立的储存方法的能力。


您是否想要测量低水分含量的样品?

塑料或白糖等低水分含量(<1%MC)的样品需,需要更加出色的测定性能与0.1mg(0.001%MC)的读数精度才能提供可靠的结果。此外,预热与停机模式等特殊设置很重要,尤其对于塑料而言。


您是否正在使用严格的允差?您是否需要获得最佳准确性与重复性?

如果您的过程允差很小(例如:水分含量应当在5.6%与6.0%之间),那么您必须获得重复性很好的水分测定结果。为此,除了良好和可靠的方法之外,您还需要一台具有最佳重复性的高性能快速水分测定仪。维科美拓专门为此用途设计出了适合的型号。它们配有读数精度高达0.001%MC的高性能称量单元,并且具有尽可能多地消除测量误差的特殊结构。

操作人员与易用性

有多少操作人员正在使用快速水分测定仪?他们的培训与专业知识水平如何?

当许多操作人员正在使用仪器时,以及如果您想要防止操作人员出错,使用简单易用并且引导操作人员进行测量的仪器非常重要。用户指引(带图形与文字)、方法快捷方式与称量辅助等功能可确保每一名操作人员遵循正确的程序。此外,您可能还想要直接记录已经进行测量的人员,或者防止仪器设置发生意外变化。为此,具有可配置用户权限与受密码保护的用户管理功能是一个不错的选择。您可能还想要检查仪器是否支持操作与文件记录的首选语言。


您是否在多尘或其他具有挑战性的环境中工作?

保持测量设备正常运转十分重要。因此,对仪器及其表面进行经常清洁至关重要。确保快速水分测定仪容易清洁:平坦不锈钢表面,无锋利边缘、无积灰区域。VM-E系列与VM-EA系列快速水分测定仪是清洁设计的良好示例:由于具有封闭表面,并且无称重传感器开口,因此清洁简便且快速,从而降低称量单元损坏的风险。

仪器性能测试

您如何始终确保准确结果?

确保快速水分测定仪的性能对于确保水分测定结果非常重要。因此,应当经常对称量单元和加热单元进行日常测试和对仪器进行全面测试。查看快速水分测定仪的测试与校正功能:

  • 测试与校正比较:应当对仪器测试与校正进行区分。应当进行日常测试,但是只有当发现仪器超差时才应进行校正。

  • 可定制的测试与校正点:可在使用点对砝码与温度进行测试与校正。

  • 温度套件的可用性:测试和校正干燥温度时需要。这是需要控制的最关键参数。

  • 自动化测试程序:由于在温度校准过程中无需用户介入,因此操作方便,既省时又不会出错。

  • 仪器全面测试:除了测试加热单元与称量单元之外,还需要对仪器进行全面测试。许多用户想要利用类似于实际测量的温度敏感测试验证仪器的性能。

服务和支持

您是否想要快速和专业的支持或服务?

在选择快速水分测定仪时,不仅需要注重仪器的外观,还需要注重供应商与支持网络。您应当检查以下方面:

支持类型优点
购买之前的产品演示与试用了解仪器的功能,并且选择适合您当前和未来需求的正确仪器。              检查仪器和通过测量样品体验性能与易用性。
应用开发帮助您测量特定样品和取得良好结果。出现问题时,获得专业知识和帮助。
现场服务仪器的维修和预防性维护。备件的可用性。对仪器进行定期(认证)校准,使其达到认证的性能。
安装与培训由技术工程师对新仪器进行安装与培训。让日常测试准确顺利的进行。

3. 要求与建议使用的仪器概述

样品类型与特点

您的需求建议使用的设备原因
水分含量<1%VM-E01使用特殊仪器设置需要达到的最佳测量性能:高分辨率(0.1mg/0.001%MC)、加热模式、停机模式
最佳重复性(紧密允差)VM-E01、VM-E10消除测量误差的最佳测量性能:高性能称量单元、称量单元与加热单元。
两种以上不同样VM-E、VM-EA、VM-S方法存储、方法灵活性、报告(结果存储)。
新物质与方法VM-E、VM-EA方法灵活性,支持自定义(方法测试)。
塑料VM-E01使用特殊仪器设置需要达到的最佳测量性能:高分辨率(0.1mg)、加热模式、停机模式
挥发性物质VM-E01、VM-E10、VM-01S柔和加热和手动停机模式
糊状或液体样品玻璃纤维盘确保液体和糊状样品最佳分布和蒸发,以提高重复性和将测定时间缩短多达50%。还建议使用快速升温程序。
大容量样品(织物、棉花等)带盖称量盘可将样品压缩在此网罩内。
弯曲的样品下压支架用于在水分测定期间下压样品或玻璃纤维盘的钢圈。

操作人员,安全性和易用性

您的需求建议使用的设备原因
具有不同专业知识水平的不同用户VM-E、VM-EA用户管理,具有密码保护功能,用户指导,不同语言,方法管理。
确保遵循程序和避免出现错误VM-E、VM-EA用户管理,具有密码保护功能,用户指导,不同语言,方法管理。
防止设置发生变化VM-E、VM-EA用户管理,具有密码保护功能。
严格监管行业(GLP、GMP、USP等)VM-E、VM-EA用户管理,具有密码保护功能,温度校准、称重校准、数据管理、方法管理。

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