Kern ABS-A02 User guide [de]
KERN & Sohn GmbH
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Betriebsanleitung
Set zur Dichtebestimmung für
Analysenwaagen KERN ABJ / ABS
KERN ABS-A02
Version 1.0
04/2010
D
ABS-A02-BA-d-1010
D
KERN ABS-A02
Version 1.0 04/2010
Betriebsanleitung
Set zur Dichtebestimmung für Analysenwaagen
KERN ABJ / ABS
Inhaltsverzeichnis:
1 EINLEITUNG .................................................................................................................................. 3
1.1 LIEFERUMFANG ........................................................................................................................ 3
2 PRINZIP DER DICHTEBESTIMMUNG.......................................................................................... 5
2.1 EINFLUSSGRÖßEN UND FEHLERQUELLEN ................................................................................... 6
3 DICHTEBESTIMMUNGSSET INSTALLIEREN............................................................................. 7
4 DICHTEBESTIMMUNG VON FESTSTOFFEN.............................................................................. 9
4.1 FUNKTION AKTIVIEREN .............................................................................................................. 9
4.2 EINGABE „DICHTE MESSFLÜSSIGKEIT“ ..................................................................................... 10
4.3 MESSUNG „DICHTE FESTSTOFF“ ............................................................................................. 11
4.3.1 Dichtebestimmung von Feststoffen mit einer Dichte kleiner als 1 g/cm3......................... 11
5 DICHTEBESTIMMUNG VON FLÜSSIGKEITEN......................................................................... 12
5.1 FUNKTION AKTIVIEREN ............................................................................................................ 12
5.2 VOLUMEN DES GLASSENKKÖRPERS BESTIMMEN....................................................................... 13
5.3 VOLUMEN DES GLASSENKKÖRPERS EINGEBEN ......................................................................... 14
5.4 MESSUNG „DICHTE FLÜSSIGKEIT“............................................................................................ 15
6 BEDINGUNGEN FÜR PRÄZISE MESSUNGEN ......................................................................... 16
6.1 BERECHNUNG DER ERGEBNISSE ............................................................................................. 16
6.2 EINFLUßFAKTOREN FÜR MEßFEHLER ....................................................................................... 17
6.2.1 Luftblasen ........................................................................................................................ 17
6.2.2 Festkörperprobe .............................................................................................................. 17
6.2.3 Flüssigkeiten.................................................................................................................... 17
6.2.4 Oberfläche ....................................................................................................................... 17
6.2.5 Glassenkkörper für Flüssigkeitsmessungen.................................................................... 18
6.3 ALLGEMEINE INFORMATIONEN ................................................................................................. 18
6.3.1 Dichte / relative Dichte..................................................................................................... 18
6.3.2 Drift der Waagenanzeige................................................................................................. 18
7 DICHTETABELLE FÜR FLÜSSIGKEITEN ................................................................................. 19
8 MESSUNSICHERHEIT BEI FESTKÖRPER DICHTEBESTIMMUNG......................................... 20
9 GEBRAUCHSHINWEISE............................................................................................................. 21
ABS-A02-BA-d-1010 2
1 Einleitung
• Um einen sicheren und reibungslosen Betrieb zu gewährleisten,
bitte Betriebsanleitung aufmerksam durchlesen.
• Diese Anleitung beschreibt nur das Arbeiten mit dem Set zur Dichtebestimmung. Weitere Informationen zur Bedienung Ihrer Waage
entnehmen Sie bitte der Betriebsanleitung, die der jeweiligen Waage beiliegt.
1.1 Lieferumfang
Ö Verpackung und Dichteset sofort beim Auspacken auf eventuell sichtbare äußere
Beschädigungen überprüfen.
Ö Sicherstellen, dass alle Teile vollständig vorhanden sind.
Abb. 1 Lieferumfang
Nr. Bezeichnung Anzahl
(1) -1 Kombinationswaagschale (für Proben d > 1 g/cm3) 1
(1) -2 Kombinationswaagschale (für Proben d < 1 g/cm3) 1
(2) Waagschalenhalter 1
(3) Glasbehälter 1
(4) Plattform für Glasbehälter 1
(5) Thermometer 1
(5) -1 Gummistopper für Thermometer 1
(6) Halterung für Thermometer 1
Glassenkkörper, s. Abb. 4 1
Betriebsanleitung 1
3 ABS-A02-BA-d-1010
Abb. 2: Installiertes Dichteset KERN ABS-A02
Abb. 3: Kombinationswaagschalen
A Obere Probenschale (Gewicht der Probe an Luft)
B Untere Probenschale (Gewicht der Probe in Messflüssigkeit)
Abb. 4: Glassenkkörper
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2 Prinzip der Dichtebestimmung
g
g
g
A
A
Drei wichtige physikalische Größen sind das Volumen und die Masse von Körpern
sowie die Dichte von Stoffen. Masse und Volumen sind bei der Dichte miteinander
verknüpft:
Die Dichte [ ρ ] ist das Verhältnis der Masse [ m ] zum Volumen [ V ].
ρ =
SI-Einheit der Dichte ist das Kilogramm durch Kubikmeter (kg/m
der Dichte eines homogenen Körpers, der bei der Masse 1 kg das Volumen 1 m
einnimmt.
Weitere häufig verwendete Einheiten sind:
Durch den Einsatz unseres Sets zur Dichtebestimmung in Kombination mit unseren
Waagen KERN ABS/ABJ sind Sie in der Lage die Dichte von Festkörpern und Flüssigkeiten schnell und sicher zu bestimmen. Bei der Arbeitsweise unseres Sets zur
Dichtebestimmung wird das „Archimedische Prinzip“ herangezogen:
m
V
3
). 1 kg/m3 ist gleich
,
k
1
m
1
3
,
l
1
cm
3
3
AUFTRIEB IST EINE KRAFT. SIE GREIFT AN EINEM KÖRPER AN, DER IN EINE FLÜSSIGKEIT
EINTAUCHT. DER AUFTRIEB DES KÖRPERS IST GERADE SO GROß WIE DIE GE-
WICHTSKRAFT DER VON IHM VERDRÄNGTEN
SENKRECHT NACH OBEN.
Flüssigkeit. DIE AUFTRIEBSKRAFT WIRKT
Damit erfolgt die Berechnung der Dichte nach folgenden Formeln:
Bei der Dichtebestimmung von Festkörpern
Mit unseren Waagen ist es Ihnen möglich den Festkörper sowohl in Luft [ A ] als
auch in Wasser [ B ] zu wägen. Ist die Dichte des Auftriebsmediums [ ρo ] bekannt
wird die Dichte des Festkörpers [ ρ ] wie folgt berechnet:
ρ =
-B
ρ
o
ρ = Dichte der Probe
A = Gewicht der Probe in Luft
B = Gewicht der Probe in Messflüssigkeit
ρo = Dichte der Messflüssigkeit
5 ABS-A02-BA-d-1010
Bei der Dichtebestimmung von Flüssigkeiten
A
Die Dichte einer Flüssigkeit wird mit Hilfe eines Senkkörpers bestimmt, dessen Volumen [ V ] bekannt ist. Der Senkkörper wird sowohl in Luft [ A ], als auch in der Probenflüssigkeit [ B ] gewogen.
Nach dem Archimedischen Gesetz erfährt ein in eine Flüssigkeit getauchter Körper
eine Auftriebskraft [ G ]. Diese Kraft ist dem Betrag nach gleich der Gewichtskraft der
durch das Volumen des Körpers verdrängten Flüssigkeit.
Das Volumen [ V ] des eingetauchten Körpers ist gleich dem Volumen der verdrängten Flüssigkeit.
G = Auftrieb des Senkkörpers
Auftrieb des Senkkörpers =
Gewicht Senkkörper an Luft [ A ] - Gewicht Senkkörper in Probenflüssigkeit [ B ]
Daraus ergibt sich:
ρ = Dichte der Probenflüssigkeit
A = Gewicht des Senkkörpers in Luft
B = Gewicht des Senkkörpers in Probenflüssigkeit
V = Volumen des Senkkörpers*
* Ist das Volumen des Senkkörpers nicht bekannt, kann dieses durch eine Festkör-
perdichtemessung z. B. in Wasser bestimmt und wie folgt berechnet werden.
V = Volumen des Senkkörpers
A = Gewicht des Senkkörpers in Luft
B = Gewicht des Senkkörpers in Wasser
ρW = Dichte Wasser
ρ =
-B
V
2.1 Einflussgrößen und Fehlerquellen
Ö Luftdruck
Ö Temperatur
Ö Volumenabweichung des Senkkörpers (± 0,005 cm3)
Ö Oberflächenspannung der Flüssigkeit
Ö Luftblasen
Ö Eintauchtiefe des Probenschale bzw. Senkkörpers
Ö Porösität des Festkörpers
ABS-A02-BA-d-1010 6
3 Dichtebestimmungsset installieren
• Falls nötig, erforderliche Justierung vor der Installation des Dichtesets durch-
1. Waage ausschalten und von der Stromversorgung trennen.
2. Standardwägeplatte, Schirmring und
Wägeplattenträger entfernen.
führen.
• Bei installiertem Dichteset ist eine korrekte Justierung nicht möglich.
• Zur Justierung Dichteset abnehmen und Standardwägeplatte aufsetzen.
3. Waagschalenhalter vorsichtig
einsetzen
4. Plattform für Glasbehälter so platzieren, dass sie den Waagschalenhalter
nicht berührt.
5. Kombinationswaagschale einhängen.
Darauf achten, dass sie zentriert in
der Aussparung des Waagschalenhalters hängt.
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