Abstract

微量和超微量天平都是非常精密的测量设备，其可读性为 0.1 μg或 1 μg，用于称量非常小的样本量。如要使用这些天平获得可靠的称重结果，不仅需要对人体工程学和技术控制进行优化，还需要对安装地点进行特殊的考量。

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《适用于各种应用的微量天平》介绍了赛多利斯创新的微量和超微量天平可确保常规测量中的准确度和易用性。
 

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我们可以使用微量和超微量天平来称量肉眼看不见的样本量。健康的人眼可以分辨出 200 微米处的两个独立结构，而密度为2 g/cm3、重量等于微量天平最小刻度间隔（即 1 μg）的小颗粒的直径通常小于 100 微米，可读性为 0.1 μg的超微量天平可准确测定直径仅为 45 微米的颗粒的重量。因此，即使粒径低于人眼的视觉灵敏度，也可以准确测定其重量。单个指纹的重量可达 50 μg，因此对测量精度有很大的影响。这就是为什么要严格避免用裸露的手指接触样品或容器的原因。

微量和超微量天平重量称量的典型应用领域包括滤膜称重（过滤颗粒物质和残余污物分析）、移液器校准、医疗产品涂层称量（支架称重）、农药分析、称量化学品或成品的焚烧或干燥及医药配液。因此，微量和超微量天平在汽车、制药、化工、食品、采矿业和医疗器械制造业的研发和工业质量控制实验室中发挥着至关重要的作用。这些行业大多都受到严格的法律监管。尤其是对于国际制药行业，美国药典（USP）、欧洲药典（Ph.Eur.）和日本药典（JP）制定了严格的要求，以期达到最高的称重标准。


因此，微量天平和超微量天平的制造商提供技术功能和控制，确保仪器不仅能在制造商的测试实验室中保持最佳性能，而且在安装现场也能保持最佳性能。

理想情况下，需要将微量和超微量天平安装在稳定的工作台上，并需要将称重模块调平，以保证可靠的结果。赛多利斯微量和超微量天平具有全自动调水平功能，用户可以在天平状态中心检查天平的水平状态，而且只需按下一个按钮，即可启动自动调平功能（图 1）。
 

图 1.状态中心会显示称重模块的水平状态。如果称重模块未正确调平，其虚拟水平泡则会偏离中心位置，标为红色，执行调平按钮也会处于激活状态。按下执行调平按钮，即可启动全自动调水平功能。调平后，虚拟水平泡居中，颜色标为绿色，执行调平按钮则处于非激活状态。

此外，天平会持续监控水平状态及其他因素，例如，自上次内部校正以来的温度和时间，并根据需要，向操作员发出警报。这是通过将安全称重模式设为警告模式，并将isoCAL执行模式设为手动来实现的（图 2）。
 

图 2.如果将安全称重模式设为警告，并将isoCAL执行模式设为手动执行，则当天平必须调平或需要进行内部校正时，调平或isoCAL按钮将突出显示为黄色。当需要进行操作以确保称重结果正确时，黄色可为操作员提供直接的视觉反馈。如果将安全称重模式设为“严格”，则只能在天平正确调平或执行内部校正后开始称重测量。

微量和超微量天平还容易受到环境条件变化的影响。赛多利斯微量和超微量天平配有选配的气象监测站，可用于测量温度、湿度及大气压力。该数据可在天平的状态中心（图 3）查看，并可通过一些软件应用程序执行纠正性重量调整。
 

图 3.带有气候传感器的外部气象站可将数据传输给天平。实时温度、空气湿度及大气压力可在天平状态中心查看。

磁性是影响重量称量的另一个因素。赛多利斯微量和超微量天平的样品支架、称重盘及防风罩底板都是由非磁性金属钛制成的（图 4）。
 

图 4.微量天平称重模块，配有透明玻璃防风罩以及用于支架称重的样品支架。防风罩底板和样品支架由钛制成。直径分别为 20/30 mm及 50 mm的圆形扁平称重盘是标准交付内容物的一部分，也是由优质的非磁性钛制成。称重室可在几秒钟内轻松拆卸下，以便于清洁。

人体工程学设计在精确称量非常小的样本量方面起着至关重要的作用。带有玻璃防风罩的赛多利斯微量和超微量天平配有手势传感器，当操作员的手到达称重模块前时，该传感器可立即检测到，并自动打开/关闭平稳移动的防风罩，而这便于快速以符合人体工程学的方式完成工作流程（图 5）。
 

图 5.手势传感器位于玻璃防风罩的左右两侧。传感器检测到操作员的手并自动打开防风罩，当手移出传感器的检测范围时，其会自动关闭。

左侧和右侧手势传感器的灵敏度范围可在天平设置菜单（图6）下分三步（短、中、长）相互独立地调整。还有第四个选项可关闭手势传感器，以防止防风罩在不需要的一侧打开。
 

图 6.手势传感器和侧键的设置菜单。可分三步调整手势传感器的灵敏度范围，或关闭传感器。在设置菜单下，操作员可以使用侧键定义（以度为单位）防风罩的打开角度。

自动防风罩功能和设置能显著提高样本处理的安全性，并防止手动操作中断。而不喜欢使用手势传感器的用户可通过显示屏上的侧键来控制防风罩（图 7）。
 

图 7.Cubis® II MCA显示屏上的可拆卸侧键。

影响样品称重人体工程学的另一个因素是视觉工作流控制。赛多利斯的微量和超微量天平配备了水晶般透明的钢化玻璃防风罩及LED背光照明。LED位于称重模块中，可照亮防风罩内部（图 8）。
 

图 8.水晶般透明的玻璃和LED背光照明可提高防风罩内所有动作的可见度。LED位于称重模块中，其亮度可在天平设置菜单下调整。

带照明的防风罩便于清晰地查看样本，甚至对最小的样本量进行最佳的处理。对于光敏样品，LED亮度可分三步调节，也可关闭（亮、中、暗或关闭）（图 9）。
 

图 9.LED亮度设置菜单。

除了LED照明外，圆形玻璃防风罩没有框架组件，不会干扰操作员查看小样本（有时是显微镜样本）的视线，并具备学习功能。通过使用数字键盘输入角度（以度为单位），或手动将防风罩打开到所需位置，即可调整天平设置菜单中所需的打开角度。天平软件会保存实际角度，并在下次将防风罩打开至相同的角度。使用防风罩学习功能，天平可以快速轻松地适应不断变化的规程。此外，玻璃防风罩经过特殊导电涂层处理，也能防止产生静电。


Cubis® II微量和超微量系列天平包含具有不同称重量程和称重精度的型号。
 

Cubis® II MCA微量和超微量天平预装了QApp中心的大约60个称重应用程序及扩展功能。Essentials软件包包含 13 种不同的免许可称重应用程序，涵盖基本的称重应用程序。其他应用程序或扩展功能被分入五个附加包（制药、高级应用程序、实用程序、连接及特殊功能）。除特殊软件应用程序外，其余四个软件包可在购买时于获得工厂许可。这些软件包中的软件应用程序和扩展功能为21 CFR第11部分（审计跟踪、电子签名和用户管理）和USP第 41 章（最小样品量的测定和监测）或EURAMET cg-18合规性（测量不确定度）提供最佳的支持和技术控制，并提供滤膜称重或心脏支架称重的引导称重应用（滤膜颗粒物、回称）。
 

Cubis® II 实验室天平

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