Abstract

微量和超微量天平都是非常精密的測(cè)量設(shè)備，其可讀性為 0.1 μg或 1 μg，用于稱量非常小的樣本量。如要使用這些天平獲得可靠的稱重結(jié)果，不僅需要對(duì)人體工程學(xué)和技術(shù)控制進(jìn)行優(yōu)化，還需要對(duì)安裝地點(diǎn)進(jìn)行特殊的考量。

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《適用于各種應(yīng)用的微量天平》介紹了賽多利斯創(chuàng)新的微量和超微量天平可確保常規(guī)測(cè)量中的準(zhǔn)確度和易用性。
 

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我們可以使用微量和超微量天平來稱量肉眼看不見的樣本量。健康的人眼可以分辨出 200 微米處的兩個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)，而密度為2 g/cm3、重量等于微量天平最小刻度間隔（即 1 μg）的小顆粒的直徑通常小于 100 微米，可讀性為 0.1 μg的超微量天平可準(zhǔn)確測(cè)定直徑僅為 45 微米的顆粒的重量。因此，即使粒徑低于人眼的視覺靈敏度，也可以準(zhǔn)確測(cè)定其重量。單個(gè)指紋的重量可達(dá) 50 μg，因此對(duì)測(cè)量精度有很大的影響。這就是為什么要嚴(yán)格避免用裸露的手指接觸樣品或容器的原因。

微量和超微量天平重量稱量的典型應(yīng)用領(lǐng)域包括濾膜稱重（過濾顆粒物質(zhì)和殘余污物分析）、移液器校準(zhǔn)、醫(yī)療產(chǎn)品涂層稱量（支架稱重）、農(nóng)藥分析、稱量化學(xué)品或成品的焚燒或干燥及醫(yī)藥配液。因此，微量和超微量天平在汽車、制藥、化工、食品、采礦業(yè)和醫(yī)療器械制造業(yè)的研發(fā)和工業(yè)質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這些行業(yè)大多都受到嚴(yán)格的法律監(jiān)管。尤其是對(duì)于國(guó)際制藥行業(yè)，美國(guó)藥典（USP）、歐洲藥典（Ph.Eur.）和日本藥典（JP）制定了嚴(yán)格的要求，以期達(dá)到最高的稱重標(biāo)準(zhǔn)。


因此，微量天平和超微量天平的制造商提供技術(shù)功能和控制，確保儀器不僅能在制造商的測(cè)試實(shí)驗(yàn)室中保持最佳性能，而且在安裝現(xiàn)場(chǎng)也能保持最佳性能。

理想情況下，需要將微量和超微量天平安裝在穩(wěn)定的工作臺(tái)上，并需要將稱重模塊調(diào)平，以保證可靠的結(jié)果。賽多利斯微量和超微量天平具有全自動(dòng)調(diào)水平功能，用戶可以在天平狀態(tài)中心檢查天平的水平狀態(tài)，而且只需按下一個(gè)按鈕，即可啟動(dòng)自動(dòng)調(diào)平功能（圖 1）。
 

圖 1.狀態(tài)中心會(huì)顯示稱重模塊的水平狀態(tài)。如果稱重模塊未正確調(diào)平，其虛擬水平泡則會(huì)偏離中心位置，標(biāo)為紅色，執(zhí)行調(diào)平按鈕也會(huì)處于激活狀態(tài)。按下執(zhí)行調(diào)平按鈕，即可啟動(dòng)全自動(dòng)調(diào)水平功能。調(diào)平后，虛擬水平泡居中，顏色標(biāo)為綠色，執(zhí)行調(diào)平按鈕則處于非激活狀態(tài)。

此外，天平會(huì)持續(xù)監(jiān)控水平狀態(tài)及其他因素，例如，自上次內(nèi)部校正以來的溫度和時(shí)間，并根據(jù)需要，向操作員發(fā)出警報(bào)。這是通過將安全稱重模式設(shè)為警告模式，并將isoCAL執(zhí)行模式設(shè)為手動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的（圖 2）。
 

圖 2.如果將安全稱重模式設(shè)為警告，并將isoCAL執(zhí)行模式設(shè)為手動(dòng)執(zhí)行，則當(dāng)天平必須調(diào)平或需要進(jìn)行內(nèi)部校正時(shí)，調(diào)平或isoCAL按鈕將突出顯示為黃色。當(dāng)需要進(jìn)行操作以確保稱重結(jié)果正確時(shí)，黃色可為操作員提供直接的視覺反饋。如果將安全稱重模式設(shè)為“嚴(yán)格”，則只能在天平正確調(diào)平或執(zhí)行內(nèi)部校正后開始稱重測(cè)量。

微量和超微量天平還容易受到環(huán)境條件變化的影響。賽多利斯微量和超微量天平配有選配的氣象監(jiān)測(cè)站，可用于測(cè)量溫度、濕度及大氣壓力。該數(shù)據(jù)可在天平的狀態(tài)中心（圖 3）查看，并可通過一些軟件應(yīng)用程序執(zhí)行糾正性重量調(diào)整。
 

圖 3.帶有氣候傳感器的外部氣象站可將數(shù)據(jù)傳輸給天平。實(shí)時(shí)溫度、空氣濕度及大氣壓力可在天平狀態(tài)中心查看。

磁性是影響重量稱量的另一個(gè)因素。賽多利斯微量和超微量天平的樣品支架、稱重盤及防風(fēng)罩底板都是由非磁性金屬鈦制成的（圖 4）。
 

圖 4.微量天平稱重模塊，配有透明玻璃防風(fēng)罩以及用于支架稱重的樣品支架。防風(fēng)罩底板和樣品支架由鈦制成。直徑分別為 20/30 mm及 50 mm的圓形扁平稱重盤是標(biāo)準(zhǔn)交付內(nèi)容物的一部分，也是由優(yōu)質(zhì)的非磁性鈦制成。稱重室可在幾秒鐘內(nèi)輕松拆卸下，以便于清潔。

人體工程學(xué)設(shè)計(jì)在精確稱量非常小的樣本量方面起著至關(guān)重要的作用。帶有玻璃防風(fēng)罩的賽多利斯微量和超微量天平配有手勢(shì)傳感器，當(dāng)操作員的手到達(dá)稱重模塊前時(shí)，該傳感器可立即檢測(cè)到，并自動(dòng)打開/關(guān)閉平穩(wěn)移動(dòng)的防風(fēng)罩，而這便于快速以符合人體工程學(xué)的方式完成工作流程（圖 5）。
 

圖 5.手勢(shì)傳感器位于玻璃防風(fēng)罩的左右兩側(cè)。傳感器檢測(cè)到操作員的手并自動(dòng)打開防風(fēng)罩，當(dāng)手移出傳感器的檢測(cè)范圍時(shí)，其會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。

左側(cè)和右側(cè)手勢(shì)傳感器的靈敏度范圍可在天平設(shè)置菜單（圖6）下分三步（短、中、長(zhǎng)）相互獨(dú)立地調(diào)整。還有第四個(gè)選項(xiàng)可關(guān)閉手勢(shì)傳感器，以防止防風(fēng)罩在不需要的一側(cè)打開。
 

圖 6.手勢(shì)傳感器和側(cè)鍵的設(shè)置菜單?？煞秩秸{(diào)整手勢(shì)傳感器的靈敏度范圍，或關(guān)閉傳感器。在設(shè)置菜單下，操作員可以使用側(cè)鍵定義（以度為單位）防風(fēng)罩的打開角度。

自動(dòng)防風(fēng)罩功能和設(shè)置能顯著提高樣本處理的安全性，并防止手動(dòng)操作中斷。而不喜歡使用手勢(shì)傳感器的用戶可通過顯示屏上的側(cè)鍵來控制防風(fēng)罩（圖 7）。
 

圖 7.Cubis® II MCA顯示屏上的可拆卸側(cè)鍵。

影響樣品稱重人體工程學(xué)的另一個(gè)因素是視覺工作流控制。賽多利斯的微量和超微量天平配備了水晶般透明的鋼化玻璃防風(fēng)罩及LED背光照明。LED位于稱重模塊中，可照亮防風(fēng)罩內(nèi)部（圖 8）。
 

圖 8.水晶般透明的玻璃和LED背光照明可提高防風(fēng)罩內(nèi)所有動(dòng)作的可見度。LED位于稱重模塊中，其亮度可在天平設(shè)置菜單下調(diào)整。

帶照明的防風(fēng)罩便于清晰地查看樣本，甚至對(duì)最小的樣本量進(jìn)行最佳的處理。對(duì)于光敏樣品，LED亮度可分三步調(diào)節(jié)，也可關(guān)閉（亮、中、暗或關(guān)閉）（圖 9）。
 

圖 9.LED亮度設(shè)置菜單。

除了LED照明外，圓形玻璃防風(fēng)罩沒有框架組件，不會(huì)干擾操作員查看小樣本（有時(shí)是顯微鏡樣本）的視線，并具備學(xué)習(xí)功能。通過使用數(shù)字鍵盤輸入角度（以度為單位），或手動(dòng)將防風(fēng)罩打開到所需位置，即可調(diào)整天平設(shè)置菜單中所需的打開角度。天平軟件會(huì)保存實(shí)際角度，并在下次將防風(fēng)罩打開至相同的角度。使用防風(fēng)罩學(xué)習(xí)功能，天平可以快速輕松地適應(yīng)不斷變化的規(guī)程。此外，玻璃防風(fēng)罩經(jīng)過特殊導(dǎo)電涂層處理，也能防止產(chǎn)生靜電。


Cubis® II微量和超微量系列天平包含具有不同稱重量程和稱重精度的型號(hào)。
 

Cubis® II MCA微量和超微量天平預(yù)裝了QApp中心的大約60個(gè)稱重應(yīng)用程序及擴(kuò)展功能。Essentials軟件包包含 13 種不同的免許可稱重應(yīng)用程序，涵蓋基本的稱重應(yīng)用程序。其他應(yīng)用程序或擴(kuò)展功能被分入五個(gè)附加包（制藥、高級(jí)應(yīng)用程序、實(shí)用程序、連接及特殊功能）。除特殊軟件應(yīng)用程序外，其余四個(gè)軟件包可在購(gòu)買時(shí)于獲得工廠許可。這些軟件包中的軟件應(yīng)用程序和擴(kuò)展功能為21 CFR第11部分（審計(jì)跟蹤、電子簽名和用戶管理）和USP第 41 章（最小樣品量的測(cè)定和監(jiān)測(cè)）或EURAMET cg-18合規(guī)性（測(cè)量不確定度）提供最佳的支持和技術(shù)控制，并提供濾膜稱重或心臟支架稱重的引導(dǎo)稱重應(yīng)用（濾膜顆粒物、回稱）。
 

Cubis® II 實(shí)驗(yàn)室天平

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