[发明专利]用于校准滴管的称量器

说明书

本发明涉及用于校准滴管的称量器，其具有称量室(16)、包围称量室(16)的防风部(23)、可拆卸地布置在称量室(16)内的气候模块(34)、布置在称量器里的并提供蒸发率校正值的处理器(32)、布置在称量器上的数据输入单元和可以在气候模块(34)与处理器(32)之间交换数据的数据传输路径。本发明还涉及可松脱地电联接到称量器上的气候模块，气候模块(34)形成封闭的结构单元，并具有空气压力传感器(62)、空气湿度传感器(54)和空气温度传感器(52)以及数据传输路径的一部分，数据能够经由数据传输路径送到气候模块之外的处理器中。本发明最后还涉及借助称量器校准滴管的方法，在校准过程期间确定蒸发率，并依据所确定的蒸发率校正测量。

本申请是申请号为201480061304.7、申请日为2014年10月22日、标题为“用于校准滴管的称量器”的中国申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于校准滴管的称量器以及一种用于校准滴管的方法。

背景技术

为了通过重量分析来校准滴管而使用高分辨率的精密称量器、分析称量器、半微量称量器、微量称量器或者超微量称量器，下面都被称为称量器。

在借助称量器通过重量分析来校准滴管的额定容积时，待确定的液体体积从滴管尖端输出到称量容器中，并且借助称量值确定被输出的液体量的体积。在此公知的是，考虑到多个参数，例如空气温度、液体密度、空气湿度以及空气压力，这是因为这些参数对称量值产生影响。例如，空气温度和空气湿度会影响检验液体的蒸发率。

按照标准，体积被校准到1μl的精度。恰恰在最小的体积下，不能忽略液体蒸发进而误差对称量结果和校准滴管的精确度的影响。

为了在称量期间将检验液体的蒸发量保持得很小，在滴管校准应用中使用所谓的布置在称量室内的防蒸发阱。防蒸发阱被填充了水，这通过蒸发使称量室内的空气体积以水分高度饱和。以这种方式能够达到最高90％的相对空气湿度。

尽管如此，在使用防蒸发阱的情况下也不能够完全阻止一部分检验液体在校准过程期间蒸发。原因是，滴移过程本身会导致空气移动并且导致称量室和周围环境之间的空气交换，由于空气交换，所以空气体积的饱和度发生波动。

此外，在待校准的滴管输出特定的液体体积后，在称量时不能够立即获得有效的测量值，而是必须等待一段时间。考虑到因为蒸发造成的错误，这个持续时间应该小于60秒。根据经验，与称量器的分辨率、操作和类型相关地，这个持续时间在5到20秒的大小范围内。不可阻止的是，在这个过程期间已经有一部分待测量的液体蒸发并且由此得到错误的测量结果。在体积很小时，这个效果显得过为明显。

因此，在现有技术中公知的是，通过设定的蒸发率来校正称量值。这种蒸发率基于实验针对特定的容器几何结构和称量室内的相对湿度值来确定，并且例如在0.05μg/s到例如4.6μg/s之间，其中，在使用防蒸发阱的情况下滴移到细颈瓶时为0.05μg/s，防蒸发阱在称量室关闭时确保90％的相对湿度；而在使用防蒸发阱的情况下滴移到烧杯中时为4.6μg/s，防蒸发阱在称量室敞开时导致小于90％的相对湿度。这些值适用于对于按照ISO 3696标准质量为3的作为滴移液体的蒸馏水或去离子水。在校准滴管时，一般为蒸发设定固定的值。

可以轻易发现的是，蒸发对测量误差的影响是不可忽略的。在将蒸发率设定在0.26μg/s的情况下，在针对称量器的操作和振荡的12秒的过程时间中得到3.12μl的蒸发体积。根据EN-ISO 8655-6在1μl到10μl的测量范围内的标准测量不确定度为2μl。因此，所设定的蒸发量大于测量误差。在此，所设定的0.26μg/s的蒸发率还是一个比较小的值；在文献中有时候提到明显更高的值。

为了减少环境对测量精确度的影响，在现有技术中针对质量确定所不同的措施是公知的。

对于比较器式称量器来说公知的是，通过两个质量和密度都预先已知的参考物体之间的比较测量来确定空气浮力。