بخش اول: معرفی دستگاه، اجزای دستگاه، اصول اندازهگیری، نصب و راهاندازی، نکات ایمنی

رطوبت سنج Sartorius MA35 چیست؟
رطوبت سنج Sartorius MA35 یکی از دستگاههای آزمایشگاهی تعیین رطوبت است که برای اندازهگیری سریع و دقیق میزان رطوبت نمونههای جامد، پودری، خمیری و مایع طراحی شده است. این دستگاه با استفاده از روش ترموگراویمتری (Thermogravimetric Method)، مقدار کاهش وزن نمونه در اثر خشک شدن را اندازهگیری کرده و آن را بهصورت درصد رطوبت یا سایر واحدهای قابل انتخاب نمایش میدهد. این کاربرد و روش اندازهگیری در دفترچه دستگاه بهعنوان هدف اصلی MA35 معرفی شده است.
به دلیل سرعت بالاتر نسبت به روشهای سنتی مانند آون، این دستگاه در بسیاری از آزمایشگاههای کنترل کیفیت، صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی، کشاورزی، خوراک دام، پلیمر، آرایشی و بهداشتی و همچنین مراکز تحقیقاتی مورد استفاده قرار میگیرد.
کارشناسان آزما تجارت آراد توصیه میکنند قبل از شروع هرگونه آزمون، اپراتور با نحوه عملکرد دستگاه، اصول آمادهسازی نمونه و تنظیمات اولیه آشنا باشد تا نتایج قابل اعتماد و تکرارپذیر به دست آید.
روش اندازهگیری رطوبت در MA35 چگونه است؟
برخلاف تصور رایج، دستگاه تنها آب موجود در نمونه را اندازهگیری نمیکند، بلکه تمام مواد فراری (Volatile Components) که در اثر گرم شدن از نمونه خارج میشوند، در کاهش وزن نمونه تأثیر دارند. این مواد میتوانند شامل موارد زیر باشند:
- آب
- الکلها
- روغنها
- چربیها
- حلالهای آلی
- اسانسها و ترکیبات فرار
دستگاه ابتدا وزن اولیه نمونه را ثبت میکند، سپس با استفاده از سیستم گرمایش مادون قرمز (Infrared)، نمونه را تا دمای تنظیمشده گرم میکند. پس از پایان فرآیند خشک شدن، وزن نهایی اندازهگیری شده و اختلاف وزن بهعنوان میزان رطوبت یا سایر پارامترهای انتخابی گزارش میشود.
چرا از گرمایش مادون قرمز استفاده میشود؟
در خشککنهای معمولی، گرما ابتدا سطح نمونه را گرم کرده و سپس به داخل آن منتقل میشود؛ اما در فناوری مادون قرمز، بخش زیادی از انرژی تابشی به عمق نمونه نفوذ کرده و فرآیند خشک شدن را سریعتر انجام میدهد. دفترچه دستگاه همچنین توضیح میدهد که رنگ و ویژگیهای سطح نمونه بر میزان جذب اشعه مادون قرمز اثرگذار است؛ برای مثال، نمونههای تیره انرژی بیشتری جذب میکنند و سریعتر گرم میشوند.
آموزش کار با رطوبتسنج Sartorius MA35
راهنمای نصب، راهاندازی، تنظیمات، انجام آزمون، کالیبراسیون، نگهداری و رفع خطاهای دستگاه رطوبتسنج Sartorius MA35 تهیهشده توسط کارشناسان آزما تجارت آراد.
اجزای اصلی دستگاه Sartorius MA35
شناخت اجزای دستگاه پیش از راهاندازی، استفاده صحیح و نگهداری مناسب را آسانتر میکند.
۱. درب محفظه نمونه (Hinged Cover)
در قسمت بالایی دستگاه قرار دارد و المنت گرمایشی در آن نصب شده است. هنگام باز و بسته کردن درب باید آن را تا انتها هدایت کرد و از رها کردن ناگهانی آن خودداری نمود.
۲. المنت گرمایشی مادون قرمز
وظیفه تولید گرما برای خشک کردن نمونه را بر عهده دارد. این بخش در هنگام کار دمای بسیار بالایی پیدا میکند و باید از تماس مستقیم با آن خودداری شود.
۳. سیستم توزین
در زیر محفظه نمونه قرار گرفته و وزن نمونه را با دقت اندازهگیری میکند. هرگونه لرزش، ضربه یا آلودگی این قسمت میتواند باعث کاهش دقت اندازهگیری شود.
۴. نگهدارنده ظرف نمونه (Pan Support)
ظرف آلومینیومی نمونه روی این قسمت قرار میگیرد.
۵. ظرف نمونه آلومینیومی (Disposable Sample Pan)
دفترچه استفاده از ظروف یکبار مصرف Sartorius را توصیه میکند، زیرا استفاده مجدد از ظروف میتواند باعث کاهش تکرارپذیری نتایج و ایجاد خطا در اندازهگیری شود.
۶. محافظ جریان هوا (Pan Draft Shield)
این قطعه از تأثیر جریان هوا بر اندازهگیری وزن جلوگیری میکند.
۷. نمایشگر LCD
تمام اطلاعات مورد نیاز اپراتور شامل:
- وزن نمونه
- درصد رطوبت
- دمای خشک کردن
- زمان باقیمانده
- وضعیت دستگاه
- پیامهای خطا
در این قسمت نمایش داده میشود.
۸. صفحه کلید دستگاه
کلیدهای اصلی شامل:
- روشن و خاموش
- Enter
- CF
- بالا
- پایین
که برای تنظیم برنامهها و اجرای آزمون استفاده میشوند.
۹. پورت ارتباطی
برای اتصال چاپگر یا رایانه جهت ثبت و انتقال نتایج مورد استفاده قرار میگیرد.
محتویات داخل جعبه دستگاه
بر اساس دفترچه راهنما، اقلام همراه دستگاه شامل موارد زیر است:
- دستگاه MA35
- کابل برق
- نگهدارنده ظرف نمونه
- محافظ جریان هوا
- ۸۰ عدد ظرف آلومینیومی یکبار مصرف
- پنس مخصوص جابهجایی ظرف نمونه
شرایط مناسب نصب دستگاه
برای دستیابی به اندازهگیری دقیق، محل نصب دستگاه اهمیت زیادی دارد.
دفترچه راهنما توصیه میکند دستگاه روی سطحی:
- کاملاً صاف
- بدون لرزش
- دور از تابش مستقیم خورشید
- دور از بخاری یا منابع گرمایی
- دور از پنجره و جریان هوا
- دور از بخارات خورنده
- با حداقل گردوغبار
قرار گیرد. همچنین باید فضای کافی اطراف دستگاه برای دفع گرما وجود داشته باشد.
همدما شدن دستگاه با محیط
اگر دستگاه از محیط سرد به آزمایشگاه منتقل شود، ممکن است رطوبت هوا روی قطعات داخلی آن تقطیر شود. دفترچه توصیه میکند قبل از اتصال برق، دستگاه حدود ۲ ساعت در دمای محیط باقی بماند تا با شرایط محیطی همدما شود.
نصب اولیه دستگاه
پس از قرار دادن دستگاه در محل مناسب، اجزا باید به ترتیب زیر نصب شوند:
- محافظ جریان هوا
- نگهدارنده ظرف نمونه
- ظرف نمونه آلومینیومی
این ترتیب نصب در دفترچه برای آمادهسازی صحیح دستگاه ذکر شده است.
اتصال دستگاه به برق
پیش از اتصال برق، ولتاژ درجشده روی برچسب دستگاه باید با برق محل استفاده مطابقت داشته باشد. مدلهای MA35 با ولتاژ ۱۱۵ ولت یا ۲۳۰ ولت عرضه میشوند و استفاده از ولتاژ نامناسب میتواند به دستگاه آسیب برساند. دفترچه همچنین استفاده از کابل برق اصلی و اتصال به پریز دارای ارت را الزامی میداند.
زمان گرم شدن دستگاه
پس از اتصال برق، دستگاه برای رسیدن به شرایط پایدار اندازهگیری باید حداقل ۳۰ دقیقه روشن بماند. تنها پس از این زمان، سیستم توزین و اندازهگیری به دقت عملیاتی مورد انتظار میرسد.
تراز کردن دستگاه
تراز بودن دستگاه یکی از عوامل مهم در دقت اندازهگیری است، بهویژه هنگام آزمون نمونههای مایع. با استفاده از پایههای قابل تنظیم، دستگاه باید روی سطح کاملاً تراز قرار گیرد و در صورت جابهجایی، مجدداً تراز شود.
روشن کردن دستگاه
برای روشن کردن دستگاه کافی است کلید On/Off را فشار دهید. هنگام باز و بسته کردن درب محفظه نمونه نیز باید از رها کردن ناگهانی درب خودداری شود و درب تا رسیدن به وضعیت کاملاً باز یا کاملاً بسته هدایت گردد.
نکات ایمنی مهم پیش از شروع کار
پیش از انجام هر آزمون، رعایت نکات ایمنی زیر ضروری است:
- دستگاه فقط برای اندازهگیری رطوبت نمونهها استفاده شود.
- از استفاده در محیطهای دارای خطر انفجار خودداری شود.
- تنها افراد آموزشدیده با ویژگیهای نمونه مورد آزمایش با دستگاه کار کنند.
- کابل برق نباید با قسمتهای داغ دستگاه تماس داشته باشد.
- در صورت مشاهده آسیبدیدگی کابل یا دستگاه، از استفاده خودداری شود.
- اطراف دستگاه حداقل ۲۰ سانتیمتر فضای خالی و بالای آن حدود ۱ متر فضای آزاد برای دفع گرما در نظر گرفته شود.
- مواد قابل اشتعال یا انفجاری، نمونههای آزادکننده بخارات قابل اشتعال و مواد خورنده فقط با رعایت شرایط ایمنی ویژه و مطابق دستورالعملهای دفترچه بررسی شوند.
- هنگام خارج کردن ظرف نمونه، احتمال داغ بودن محفظه، سینی و نمونه را در نظر بگیرید و از تماس مستقیم خودداری کنید.

بخش دوم: آشنایی با پنل کنترل، نمایشگر، منوها و تنظیمات دستگاه
پس از نصب صحیح دستگاه و آماده شدن آن برای کار، مرحله بعدی آشنایی با پنل کنترل و تنظیم پارامترهای اندازهگیری است. در این بخش، عملکرد کلیدها، نمایشگر و تنظیمات اصلی دستگاه مطابق دفترچه راهنمای MA35 بررسی میشود.
آشنایی با پنل کنترل دستگاه
رطوبتسنج Sartorius MA35 دارای یک صفحهکلید ساده اما کاربردی است که تمام عملیات دستگاه از طریق آن انجام میشود. هر کلید بسته به مدت زمان فشرده شدن، ممکن است عملکرد متفاوتی داشته باشد؛ فشار کوتاه کمتر از ۱٫۲ ثانیه و نگه داشتن کلید بیش از ۱٫۲ ثانیه، عملکردهای متفاوتی را فعال میکند.
کلید روشن/خاموش (On/Off)
این کلید برای روشن یا خاموش کردن دستگاه استفاده میشود.
نکته مهم این است که با خاموش کردن دستگاه، برق آن بهطور کامل قطع نمیشود و دستگاه در حالت Standby باقی میماند. برای قطع کامل برق باید دوشاخه از پریز جدا شود.
کلید CF
کلید CF (Clear Function) دو کاربرد اصلی دارد:
- لغو عملیات در حال انجام
- خروج از منو یا حذف انتخاب فعلی
در صورتی که هنگام تنظیم پارامترها اشتباهی رخ دهد، میتوان با استفاده از این کلید از منوی فعلی خارج شد.
کلید Enter
کلید Enter مهمترین کلید دستگاه محسوب میشود و برای موارد زیر استفاده میشود:
- تأیید تنظیمات
- ثبت مقادیر
- شروع برخی عملیات
- ذخیره تنظیمات منو
تقریباً در تمامی مراحل پیکربندی دستگاه، پس از انتخاب گزینه موردنظر باید Enter را فشار دهید.
کلیدهای بالا و پایین
کلیدهای جهتدار وظایف زیر را بر عهده دارند:
- جابهجایی بین گزینههای منو
- افزایش یا کاهش مقادیر
- انتخاب عملکردهای مختلف دستگاه
اگر این کلیدها بیش از ۱٫۲ ثانیه نگه داشته شوند، افزایش یا کاهش مقادیر با سرعت بیشتری انجام میشود.
کلید Print
در صورت اتصال چاپگر یا رایانه، این کلید اطلاعات آزمون یا نتایج اندازهگیری را از طریق پورت ارتباطی ارسال میکند. همچنین در صورت فعال بودن چاپ نتایج میانی، میتوان در هر زمان نتیجه فعلی را چاپ کرد.
آشنایی با نمایشگر دستگاه
نمایشگر MA35 چند بخش مجزا دارد که هرکدام اطلاعات مشخصی را در اختیار اپراتور قرار میدهند.
۱. پارامترهای خشک کردن
در قسمت بالای صفحه، اطلاعات برنامه انتخابشده نمایش داده میشود، از جمله:
- دمای خشک کردن (°C)
- زمان آزمون
- حالت پایان آزمون
- حالت شروع آزمون
- فاصله زمانی چاپ نتایج میانی
این اطلاعات به اپراتور اجازه میدهد قبل از شروع آزمون، تنظیمات را بررسی کند.
۲. بخش نتایج
این قسمت وزن لحظهای نمونه یا مقدار محاسبهشده را نمایش میدهد. بسته به حالت انتخابی، نتیجه میتواند بهصورت درصد رطوبت، وزن خشک، نسبت رطوبت یا وزن باقیمانده نمایش داده شود.
۳. واحد اندازهگیری
در کنار نتایج، واحد نمایش داده میشود که ممکن است شامل موارد زیر باشد:
- g
- %M
- %S
- %MS
هر واحد بیانگر نوع متفاوتی از نتیجه اندازهگیری است.
۴. نمادهای گرافیکی
نمایشگر از چند نماد گرافیکی برای اطلاعرسانی وضعیت دستگاه استفاده میکند، مانند:
- درخواست بستن درب محفظه
- در حال گرم شدن نمونه
- در حال پردازش
- حالت انتظار (Standby)
این نمادها وضعیت فعلی دستگاه را بدون نیاز به پیام متنی مشخص میکنند.
۵. خط عملکرد (Function Line)
در پایین نمایشگر، گزینههای عملیاتی دستگاه نمایش داده میشوند. با استفاده از کلیدهای بالا و پایین میتوان بین آنها جابهجا شد و با Enter گزینه موردنظر را فعال کرد.
منوی تنظیمات دستگاه (Configuration)
بخش Configuration برای تغییر تنظیمات عمومی دستگاه استفاده میشود. این تنظیمات معمولاً هنگام نصب اولیه یا اتصال دستگاه به تجهیزات جانبی انجام میشوند.
تنظیمات ارتباطی (Interface)
در این قسمت میتوان مشخصات ارتباط سریال RS-232 را تعیین کرد.
قابلیتهای قابل تنظیم شامل:
- Baud Rate
- Parity
- Stop Bit
- Handshake
- Data Bits
این تنظیمات زمانی اهمیت دارند که دستگاه به رایانه یا چاپگر متصل باشد.
تنظیم زبان
دستگاه از چند زبان مختلف پشتیبانی میکند، از جمله:
- انگلیسی
- انگلیسی آمریکایی
- آلمانی
- فرانسوی
- ایتالیایی
- اسپانیایی
- روسی
نمونهای از تغییر زبان در دفترچه راهنما بهصورت مرحلهبهمرحله ارائه شده است.
بازگرداندن تنظیمات کارخانه
در صورت نیاز، امکان بازگرداندن تنظیمات دستگاه به حالت پیشفرض کارخانه وجود دارد. این گزینه برای رفع مشکلات ناشی از تغییرات ناخواسته در تنظیمات مفید است.
تنظیم برنامه خشک کردن (Drying Program)
قبل از هر آزمون باید پارامترهای خشک کردن متناسب با نوع نمونه تنظیم شوند. انتخاب صحیح این پارامترها تأثیر مستقیمی بر دقت و تکرارپذیری نتایج دارد.
تنظیم دمای خشک کردن
دمای گرمایش در MA35 بین ۴۰ تا ۱۶۰ درجه سانتیگراد قابل تنظیم است.
انتخاب دما باید با توجه به نوع نمونه انجام شود. دمای بیش از حد میتواند باعث تجزیه نمونه یا خروج ترکیبات فرار غیر از رطوبت شود و دمای پایین نیز ممکن است خشک شدن را کامل نکند.
انتخاب زمان پایان آزمون
دستگاه دو روش برای پایان آزمون ارائه میدهد:
حالت خودکار (Automatic)
در این حالت، دستگاه زمانی که تغییر وزن نمونه به حد تعیینشده برسد، آزمون را خاتمه میدهد. این حالت برای نمونههایی مناسب است که منحنی کاهش وزن مشخص و قابل تشخیص دارند.
حالت زماندار (Timer)
در این حالت، اپراتور مدت زمان آزمون را بین ۰٫۱ تا ۹۹ دقیقه تعیین میکند و دستگاه پس از سپری شدن زمان تنظیمشده، اندازهگیری را متوقف میکند.
انتخاب نوع نمایش نتیجه
MA35 میتواند نتایج را به چهار شکل مختلف نمایش دهد:
درصد رطوبت (%M)
پرکاربردترین حالت برای تعیین میزان رطوبت نمونه.
وزن خشک (%S)
درصد ماده خشک باقیمانده پس از پایان خشک کردن.
نسبت رطوبت (%MS)
نمایش نسبت رطوبت به ماده خشک.
وزن باقیمانده (g)
نمایش جرم نهایی نمونه پس از خشک شدن.
انتخاب نحوه شروع آزمون
برای آغاز فرآیند اندازهگیری دو روش وجود دارد:
شروع پس از پایدار شدن وزن (With Stability)
ابتدا دستگاه منتظر پایدار شدن وزن نمونه میماند و سپس با تأیید اپراتور و بسته شدن درب، اندازهگیری آغاز میشود.
شروع بدون انتظار برای پایداری وزن (Without Stability)
در این حالت، به محض بسته شدن درب محفظه، وزن اولیه ثبت شده و آزمون آغاز میشود. این روش سرعت بالاتری دارد، اما باید با توجه به نوع نمونه انتخاب شود.
چاپ نتایج میانی
در صورت نیاز، دستگاه میتواند نتایج میانی را در بازههای زمانی قابل تنظیم یا با فشردن کلید Print ارسال کند. این قابلیت برای مستندسازی فرآیند خشک شدن و رعایت الزامات GLP مفید است.
بخش سوم: آمادهسازی نمونه و انجام آزمون مرحلهبهمرحله
در این بخش، روند عملی انجام یک آزمون رطوبت با دستگاه Sartorius MA35 مطابق دستورالعمل رسمی سازنده آموزش داده میشود. رعایت ترتیب مراحل و آمادهسازی صحیح نمونه نقش مهمی در دستیابی به نتایج دقیق، تکرارپذیر و قابل استناد دارد.
قبل از شروع آزمون چه مواردی را بررسی کنیم؟
پیش از قرار دادن نمونه در دستگاه، موارد زیر را کنترل کنید:
- دستگاه حداقل ۳۰ دقیقه روشن بوده باشد.
- دستگاه تراز باشد.
- محفظه اندازهگیری تمیز باشد.
- ظرف آلومینیومی جدید و بدون آلودگی استفاده شود.
- پارامترهای آزمون (دما، حالت پایان آزمون و نوع نمایش نتیجه) از قبل تنظیم شده باشند.
انتخاب نمونه مناسب
دقت اندازهگیری تنها به عملکرد دستگاه وابسته نیست؛ نحوه انتخاب و آمادهسازی نمونه نیز اهمیت زیادی دارد.
نمونه انتخابشده باید تا حد امکان نماینده کل ماده باشد. اگر نمونه از بخشهای مختلف تشکیل شده است، بهتر است قبل از برداشت، بهخوبی مخلوط شود تا توزیع رطوبت یکنواخت باشد.
مقدار مناسب نمونه
استفاده از مقدار بیش از حد یا کمتر از حد توصیهشده میتواند زمان آزمون و دقت اندازهگیری را تحت تأثیر قرار دهد.
دفترچه راهنما برای اغلب کاربردها مقدار تقریبی ۵ تا ۱۵ گرم نمونه را پیشنهاد میکند، هرچند مقدار دقیق به نوع ماده و رفتار آن هنگام خشک شدن بستگی دارد.
آمادهسازی نمونه
هدف از آمادهسازی، ایجاد شرایطی است که حرارت بهصورت یکنواخت به تمام بخشهای نمونه برسد.
نمونه باید:
- کاملاً یکنواخت باشد.
- در صورت نیاز خرد یا آسیاب شود.
- بهآرامی مخلوط شود.
- از خشک شدن یا جذب رطوبت پیش از آزمون جلوگیری شود.
برای موادی که رطوبت خود را سریع از دست میدهند، بهتر است بلافاصله پس از آمادهسازی، اندازهگیری انجام شود.
توزیع صحیح نمونه روی ظرف
یکی از مهمترین عوامل مؤثر بر دقت آزمون، نحوه پخش کردن نمونه است.
نمونه باید به شکل یک لایه نازک و یکنواخت روی ظرف آلومینیومی توزیع شود تا گرما به همه قسمتها برسد.
از ایجاد تودههای ضخیم یا انباشته شدن نمونه در یک نقطه خودداری کنید، زیرا این موضوع باعث افزایش زمان خشک شدن و کاهش دقت نتایج میشود.
استفاده از فیلتر الیاف شیشه (Glass Fiber Filter)
برای برخی نمونهها استفاده از فیلتر الیاف شیشه توصیه میشود.
این فیلتر در شرایط زیر کاربرد دارد:
- نمونههای مایع
- نمونههای خمیری
- مواد چرب
- موادی که هنگام گرم شدن جمع میشوند
- نمونههایی که روی سطح پوسته تشکیل میدهند
استفاده از این فیلتر باعث افزایش سطح تبخیر، جلوگیری از پاشش نمونه و بهبود تکرارپذیری نتایج میشود.
نمونههای مایع
برای مواد مایع، ابتدا ظرف آلومینیومی روی دستگاه قرار داده میشود و سپس نمونه بهآرامی داخل آن ریخته میشود.
در صورت نیاز میتوان از فیلتر الیاف شیشه برای جذب یکنواخت مایع و جلوگیری از تشکیل لایه سطحی استفاده کرد.
نمونههای چسبنده یا خمیری
نمونههای خمیری باید تا حد امکان بهصورت یک لایه نازک روی ظرف پخش شوند.
در صورت ضخیم بودن لایه، بخشهای داخلی نمونه دیرتر خشک شده و ممکن است آزمون زودتر از خشک شدن کامل پایان یابد.
نمونههای حاوی قند
مواد دارای قند زیاد هنگام گرم شدن ممکن است کاراملی یا پوستهدار شوند.
در چنین شرایطی استفاده از لایه نازک نمونه و انتخاب دمای مناسب اهمیت زیادی دارد تا از ایجاد خطا در اندازهگیری جلوگیری شود.
نمونههای دارای چربی
مواد روغنی یا چرب ممکن است هنگام گرم شدن رفتار متفاوتی نسبت به آب نشان دهند.
دفترچه توصیه میکند در این موارد از مقدار نمونه کمتر و توزیع یکنواختتر استفاده شود تا فرآیند خشک شدن بهتر انجام گیرد.
مراحل انجام آزمون
پس از آماده شدن نمونه، آزمون به ترتیب زیر انجام میشود.
مرحله اول
دستگاه را روشن کنید و از آماده بودن آن اطمینان حاصل کنید.
مرحله دوم
درب محفظه را باز کنید.
مرحله سوم
ظرف آلومینیومی خالی را روی نگهدارنده قرار دهید.
مرحله چهارم
در صورت نیاز، وزن ظرف بهصورت خودکار در محاسبات لحاظ میشود و دستگاه آماده دریافت نمونه خواهد بود.
مرحله پنجم
نمونه را با استفاده از قاشقک یا ابزار مناسب داخل ظرف بریزید.
مرحله ششم
نمونه را بهآرامی روی ظرف پخش کنید تا ضخامت آن یکنواخت شود.
مرحله هفتم
در صورت استفاده از فیلتر الیاف شیشه، آن را طبق دستورالعمل روی نمونه قرار دهید.
مرحله هشتم
درب محفظه را ببندید.
در صورتی که حالت Start with Stability انتخاب شده باشد، دستگاه ابتدا پایداری وزن را بررسی میکند و سپس آزمون را آغاز خواهد کرد.
مرحله نهم
المنت مادون قرمز شروع به گرم کردن نمونه میکند.
در طول آزمون، نمایشگر اطلاعات زیر را بهروزرسانی میکند:
- دمای فعلی
- زمان سپریشده
- وزن لحظهای
- درصد رطوبت
- وضعیت آزمون
مرحله دهم
در پایان آزمون، دستگاه بسته به روش انتخابشده (پایان خودکار یا زماندار) گرمایش را متوقف کرده و نتیجه نهایی را نمایش میدهد.
خواندن نتیجه آزمون
پس از پایان اندازهگیری، نتیجه میتواند در یکی از قالبهای زیر نمایش داده شود:
- درصد رطوبت (%M)
- درصد ماده خشک (%S)
- نسبت رطوبت به ماده خشک (%MS)
- وزن نهایی نمونه (g)
نوع نمایش نتیجه از قبل در تنظیمات دستگاه انتخاب میشود.
چاپ یا انتقال نتایج
در صورت اتصال چاپگر یا رایانه از طریق رابط RS-232، میتوان نتایج نهایی یا نتایج میانی را چاپ یا منتقل کرد. این قابلیت برای مستندسازی آزمونها و رعایت الزامات سیستمهای مدیریت کیفیت مانند GLP مفید است.
پایان آزمون
پس از اتمام آزمون:
- درب دستگاه را با احتیاط باز کنید.
- با استفاده از پنس، ظرف نمونه را خارج کنید.
- از تماس مستقیم با ظرف، نگهدارنده و المنت خودداری کنید، زیرا ممکن است هنوز داغ باشند.
- در صورت انجام آزمون بعدی، اجازه دهید شرایط دستگاه پایدار بماند و سپس نمونه جدید را قرار دهید.
بخش چهارم: انتخاب روش اندازهگیری، بهینهسازی آزمون، توسعه متد (Method Development) و کالیبراسیون
یکی از مهمترین ویژگیهای رطوبتسنج Sartorius MA35 این است که دقت اندازهگیری تنها به کیفیت دستگاه وابسته نیست؛ بلکه انتخاب صحیح پارامترهای آزمون، آمادهسازی نمونه و توسعه یک روش اندازهگیری (Method) مناسب نیز نقش تعیینکنندهای دارند. دفترچه راهنما تأکید میکند که برای هر نوع ماده، لازم است شرایط آزمون متناسب با ویژگیهای همان نمونه تعیین شود تا نتایج دقیق و قابل تکرار به دست آید.
چرا انتخاب روش اندازهگیری اهمیت دارد؟
نمونههای مختلف رفتار متفاوتی هنگام گرم شدن دارند. برخی مواد بهسرعت رطوبت خود را از دست میدهند، در حالی که برخی دیگر به دمای بالاتر یا زمان بیشتری نیاز دارند. همچنین، وجود ترکیبات فرار میتواند بر نتیجه آزمون تأثیر بگذارد. به همین دلیل، استفاده از یک تنظیم ثابت برای همه نمونهها توصیه نمیشود.
انتخاب دمای مناسب
دمای خشککردن یکی از مهمترین پارامترهای آزمون است. در دستگاه MA35 این دما در بازه ۴۰ تا ۱۶۰ درجه سانتیگراد قابل تنظیم است.
برای انتخاب دمای مناسب باید به ویژگیهای نمونه توجه شود:
دمای پایین
برای موادی که:
- نسبت به حرارت حساس هستند.
- حاوی ترکیبات فرار غیر از آب هستند.
- ممکن است در اثر گرمای زیاد تغییر رنگ یا تجزیه شوند.
مزیت این روش، کاهش احتمال تخریب نمونه است؛ اما زمان آزمون معمولاً طولانیتر خواهد بود.
دمای بالا
برای موادی که:
- رطوبت بالایی دارند.
- در برابر حرارت پایدار هستند.
- به سرعت خشک میشوند.
در این حالت زمان آزمون کاهش مییابد، اما اگر دما بیش از حد انتخاب شود، ممکن است برخی ترکیبات غیر از آب نیز تبخیر شوند و نتیجه واقعی رطوبت تغییر کند. این موضوع در دفترچه بهعنوان یکی از عوامل مؤثر بر دقت اندازهگیری مطرح شده است.
انتخاب حالت پایان آزمون
دستگاه دو روش برای پایان اندازهگیری در اختیار کاربر قرار میدهد:
پایان خودکار (Automatic)
در این حالت، دستگاه زمانی آزمون را متوقف میکند که تغییرات وزن نمونه به حد مشخصی برسد. این روش برای اکثر نمونههای معمول مناسب است و باعث میشود آزمون تنها پس از رسیدن به پایداری خاتمه یابد.
پایان بر اساس زمان (Timer)
در این روش، مدت آزمون توسط کاربر تعیین میشود و دستگاه پس از سپری شدن زمان تنظیمشده، گرمایش را متوقف میکند. این حالت بیشتر برای روشهایی کاربرد دارد که زمان آزمون باید با یک استاندارد یا دستورالعمل مشخص مطابقت داشته باشد.
توسعه روش اندازهگیری (Method Development)
دفترچه راهنما توصیه میکند برای هر نوع نمونه، یک روش اختصاصی تعریف شود. این کار باعث میشود در آزمونهای بعدی همان شرایط تکرار شده و نتایج یکنواختتری به دست آید.
در توسعه یک روش اندازهگیری، معمولاً این موارد بررسی میشوند:
- مقدار نمونه
- نحوه توزیع روی ظرف
- دمای خشککردن
- زمان یا معیار پایان آزمون
- نوع نمایش نتیجه
چگونه بهترین تنظیمات را پیدا کنیم؟
دفترچه پیشنهاد میکند برای نمونههای جدید، چند آزمون با شرایط مختلف انجام شود و نتایج با روش مرجع (مانند آون استاندارد) مقایسه شوند. پس از یافتن شرایط مناسب، همان تنظیمات برای آزمونهای بعدی مورد استفاده قرار گیرد. این رویکرد به افزایش دقت و تکرارپذیری کمک میکند.
عوامل مؤثر بر دقت اندازهگیری
برای دستیابی به نتایج قابل اعتماد، رعایت نکات زیر ضروری است:
- استفاده از مقدار نمونه یکنواخت
- توزیع یکنواخت نمونه روی ظرف
- استفاده از ظروف آلومینیومی تمیز و ترجیحاً یکبارمصرف
- جلوگیری از جریان هوا و لرزش هنگام آزمون
- انتخاب دمای مناسب برای هر نوع نمونه
- انجام آزمون در شرایط محیطی پایدار
این موارد در بخشهای مختلف دفترچه بهعنوان عوامل مؤثر بر کیفیت نتایج معرفی شدهاند.
چه زمانی باید از فیلتر الیاف شیشه استفاده کرد؟
دفترچه توصیه میکند در نمونههایی که:
- مایع هستند،
- چسبندگی بالایی دارند،
- در حین گرم شدن پوسته تشکیل میدهند،
- یا احتمال پاشش دارند،
از فیلتر الیاف شیشه استفاده شود. این فیلتر به توزیع یکنواخت نمونه و تبخیر مؤثرتر رطوبت کمک میکند.
کالیبراسیون دستگاه
برای اطمینان از صحت عملکرد، دستگاه باید بهصورت دورهای کنترل شود. دفترچه راهنما دو جنبه مهم را مطرح میکند:
کنترل سیستم توزین
صحت عملکرد بخش توزین باید با استفاده از وزنههای استاندارد و مطابق برنامه کنترل کیفیت آزمایشگاه بررسی شود.
کنترل سیستم گرمایش
در صورت نیاز، عملکرد سیستم گرمایشی نیز باید با تجهیزات مناسب و مطابق دستورالعمل سازنده ارزیابی شود تا دمای واقعی با مقدار تنظیمشده مطابقت داشته باشد.
نکته: در دفترچه این مدل، مراحل کامل انجام کالیبراسیون داخلی توسط کاربر شرح داده نشده است؛ بیشتر بر لزوم کنترل دورهای و استفاده از تجهیزات مناسب برای تأیید عملکرد دستگاه تأکید شده است.
کنترل کیفیت نتایج
برای افزایش اطمینان از نتایج، توصیه میشود:
- یک نمونه مشخص را در فواصل زمانی مختلف تکرار کنید.
- نتایج را با روش مرجع آزمایشگاه مقایسه کنید.
- در صورت مشاهده اختلاف غیرعادی، وضعیت نمونه، تنظیمات و شرایط محیطی را بررسی کنید.
این توصیهها با هدف حفظ تکرارپذیری و قابلیت اعتماد نتایج در استفاده روزمره از دستگاه ارائه شدهاند.
توصیههای کاربردی برای انواع نمونهها
بر اساس راهنمای دستگاه:
- پودرها: بهصورت لایهای نازک و یکنواخت پخش شوند.
- مایعات: در صورت نیاز همراه با فیلتر الیاف شیشه استفاده شوند.
- مواد خمیری: ضخامت لایه تا حد امکان کم باشد.
- مواد دارای قند: از دمای بیش از حد بالا که باعث کاراملی شدن میشود، اجتناب شود.
- مواد چرب: مقدار نمونه کمتر و توزیع یکنواختتر انتخاب شود.
ثبت و مستندسازی نتایج
در محیطهای دارای الزامات کنترل کیفیت، بهتر است همراه هر آزمون اطلاعات زیر ثبت شود:
- نام نمونه
- تاریخ آزمون
- دمای خشککردن
- حالت پایان آزمون
- مقدار نمونه
- نتیجه نهایی
- نام اپراتور
در صورت اتصال چاپگر یا رایانه از طریق رابط RS-232، این اطلاعات میتوانند مستقیماً از دستگاه دریافت و بایگانی شوند.
بخش پنجم: خطاها و هشدارها، تمیزکاری، نگهداری و سرویس دستگاه
پس از انجام آزمون، نگهداری صحیح از دستگاه اهمیت زیادی در حفظ دقت اندازهگیری و افزایش طول عمر آن دارد. در این بخش، بر اساس دستورالعمل رسمی Sartorius MA35، روش صحیح تمیزکاری، نکات سرویس و خطاهای رایج بررسی میشود.
چرا نگهداری دستگاه اهمیت دارد؟
رطوبتسنج MA35 علاوه بر سیستم توزین دقیق، دارای یک واحد گرمایش مادون قرمز است. باقی ماندن ذرات نمونه، گردوغبار یا آلودگی روی محفظه اندازهگیری و المنت میتواند باعث کاهش دقت نتایج و در برخی موارد آسیب به دستگاه شود. به همین دلیل، دفترچه راهنما توصیه میکند دستگاه بهطور منظم و پس از پایان آزمونها تمیز شود.
قبل از تمیزکاری چه نکاتی را رعایت کنیم؟
پیش از هرگونه تمیزکاری:
- دستگاه را خاموش کنید.
- دوشاخه برق را از پریز جدا کنید.
- اجازه دهید تمامی قطعات داغ کاملاً خنک شوند.
- هرگز بلافاصله پس از پایان آزمون، اقدام به تمیز کردن المنت یا محفظه نکنید.
دفترچه تأکید میکند که برخی قطعات داخلی پس از پایان آزمون همچنان دمای بسیار بالایی دارند و تماس با آنها میتواند باعث سوختگی شود.
تمیز کردن محفظه نمونه
محفظه اندازهگیری باید پس از هر آزمون بررسی شود.
در صورت وجود:
- پودر
- مواد غذایی
- قطرات مایع
- بقایای نمونه
آنها را با یک پارچه نرم یا برس مناسب پاک کنید.
در صورت باقی ماندن آلودگی، نتایج آزمونهای بعدی ممکن است تحت تأثیر قرار گیرند.
تمیز کردن ظرف نگهدارنده نمونه
قطعات زیر قابل جدا شدن هستند:
- محافظ جریان هوا (Draft Shield)
- نگهدارنده ظرف نمونه (Pan Support)
- ظرف آلومینیومی
این قطعات را میتوان پس از خارج کردن از دستگاه تمیز کرد و پس از خشک شدن کامل، دوباره در محل خود قرار داد.
تمیز کردن المنت مادون قرمز
المنت گرمایشی حساسترین قسمت دستگاه است.
برای تمیز کردن آن:
- فقط پس از سرد شدن کامل اقدام کنید.
- از تماس اجسام سخت با المنت خودداری کنید.
- از وارد کردن ضربه یا فشار به این بخش پرهیز کنید.
دفترچه تأکید میکند که آسیب به المنت میتواند عملکرد گرمایشی دستگاه را مختل کند.
استفاده از مواد شوینده
برای تمیزکاری:
- از پارچه نرم و بدون پرز استفاده کنید.
- در صورت نیاز، مقدار کمی شوینده ملایم به کار ببرید.
از استفاده از موارد زیر خودداری کنید:
- حلالهای قوی
- مواد ساینده
- سیم ظرفشویی
- برس فلزی
- اسیدها و بازهای خورنده
این مواد ممکن است به پوشش قطعات یا اجزای حساس دستگاه آسیب برسانند.
تمیز کردن بدنه دستگاه
بدنه خارجی را میتوان با یک پارچه مرطوب و نرم تمیز کرد.
نباید:
- آب مستقیماً روی دستگاه ریخته شود.
- مایعات وارد محفظه داخلی شوند.
- دستگاه داخل آب قرار گیرد.
نفوذ مایع به داخل دستگاه ممکن است باعث آسیب به مدارهای الکترونیکی یا سیستم توزین شود.
خطاهای رایج هنگام اندازهگیری
دفترچه علاوه بر پیامهای سیستم، به عواملی اشاره میکند که میتوانند باعث بروز خطا یا نتایج غیرقابل اعتماد شوند.
۱. ناپایداری وزن
دلایل احتمالی:
- جریان هوا
- لرزش میز
- تراز نبودن دستگاه
- تماس نمونه یا ظرف با بدنه
راهکار:
- حذف منابع لرزش
- تراز کردن دستگاه
- بستن کامل درب محفظه
- اطمینان از قرارگیری صحیح ظرف نمونه
۲. زمان آزمون بیش از حد طولانی
دلایل احتمالی:
- مقدار زیاد نمونه
- لایه ضخیم نمونه
- دمای پایین
راهکار:
- کاهش مقدار نمونه
- پخش یکنواخت نمونه
- بازبینی دمای انتخابشده
۳. نتایج غیرقابل تکرار
دلایل احتمالی:
- آمادهسازی نامناسب نمونه
- توزیع غیریکنواخت
- تغییر شرایط محیطی
- استفاده مجدد از ظروف آلوده
راهکار:
- یکنواخت کردن نمونه
- استفاده از ظروف تمیز و یکبارمصرف
- انجام آزمون در شرایط محیطی ثابت
این موارد در بخش توصیههای مربوط به آمادهسازی نمونه و شرایط اندازهگیری دفترچه مورد تأکید قرار گرفتهاند.
۴. نتیجه رطوبت بیش از مقدار واقعی
ممکن است به دلایل زیر رخ دهد:
- انتخاب دمای بیش از حد بالا
- تبخیر مواد فرار غیر از آب
- تجزیه نمونه هنگام گرم شدن
در این شرایط، کاهش دمای آزمون و مقایسه نتایج با روش مرجع توصیه میشود.
۵. نتیجه رطوبت کمتر از مقدار واقعی
از جمله دلایل احتمالی:
- خشک نشدن کامل نمونه
- پایان زودهنگام آزمون
- ضخامت زیاد لایه نمونه
در این حالت میتوان زمان آزمون را افزایش داد یا از حالت پایان خودکار مناسب استفاده کرد.
سرویس دورهای دستگاه
برای حفظ عملکرد دستگاه، توصیه میشود بهصورت دورهای موارد زیر بررسی شوند:
- عملکرد صحیح سیستم توزین
- وضعیت المنت گرمایشی
- سلامت کابل برق
- تمیزی محفظه
- سلامت قطعات متحرک
- عملکرد صحیح رابط RS-232 در صورت استفاده
دفترچه توصیه میکند در صورت مشاهده هرگونه نقص فنی، دستگاه توسط افراد مجاز یا مراکز خدمات تخصصی بررسی شود.
چه زمانی از دستگاه استفاده نکنیم؟
در شرایط زیر، استفاده از دستگاه توصیه نمیشود:
- آسیبدیدگی کابل برق
- شکستگی قطعات اصلی
- خرابی درب محفظه
- مشاهده دود یا بوی غیرعادی
- عملکرد غیرعادی نمایشگر
- عدم گرم شدن المنت
- اندازهگیریهای ناپایدار که با تنظیمات معمول برطرف نمیشوند
در چنین شرایطی باید دستگاه از مدار استفاده خارج شده و توسط سرویسکار بررسی شود.
نکات افزایش طول عمر دستگاه
برای افزایش عمر مفید MA35 رعایت موارد زیر توصیه میشود:
- از ظروف آلومینیومی سالم و تمیز استفاده کنید.
- نمونه را بیش از مقدار توصیهشده روی ظرف قرار ندهید.
- از ضربه زدن به سیستم توزین خودداری کنید.
- محفظه را پس از پایان هر آزمون تمیز کنید.
- دستگاه را در محیط خشک و عاری از گردوغبار نگهداری کنید.
- هنگام جابهجایی، از وارد شدن ضربه به دستگاه جلوگیری کنید.
- در صورت عدم استفاده طولانیمدت، دستگاه را از برق جدا کنید.
توصیه کارشناسان آزما تجارت آراد
در بسیاری از موارد، اختلاف نتایج بین آزمایشگاهها ناشی از خرابی دستگاه نیست؛ بلکه به آمادهسازی نمونه، انتخاب پارامترهای آزمون و رعایت نکردن اصول نگهداری مربوط میشود. ثبت یک روش کاری استاندارد (SOP) برای هر نوع نمونه، انجام آزمونهای دورهای با نمونه مرجع و سرویس منظم دستگاه میتواند به افزایش دقت و تکرارپذیری نتایج کمک کند.
جمعبندی
رطوبتسنج Sartorius MA35 یکی از تجهیزات متداول برای اندازهگیری سریع رطوبت نمونهها بر پایه روش ترموگراویمتری است. عملکرد صحیح این دستگاه تنها به روشن کردن آن و قرار دادن نمونه محدود نمیشود؛ بلکه انتخاب دمای مناسب، آمادهسازی صحیح نمونه، تنظیم پارامترهای آزمون، رعایت اصول نگهداری و اجرای منظم کنترلهای دورهای، عوامل اصلی دستیابی به نتایج دقیق و قابل تکرار هستند.
بر اساس دستورالعمل رسمی دستگاه، آمادهسازی یکنواخت نمونه، انتخاب صحیح برنامه خشککردن و رعایت نکات ایمنی، نقش مهمی در افزایش دقت اندازهگیری دارند. همچنین، تمیزکاری منظم محفظه، استفاده از ظروف نمونه مناسب و کنترل عملکرد سیستم توزین و گرمایش، به حفظ کیفیت عملکرد دستگاه در طول زمان کمک میکنند.
کارشناسان آزما تجارت آراد پیشنهاد میکنند برای هر نوع نمونه، یک روش کاری استاندارد (SOP) تدوین شود تا تمامی آزمونها با شرایط یکسان انجام شده و نتایج قابل مقایسه و مستند باشند.
FAQ
۱. رطوبتسنج Sartorius MA35 با چه روشی میزان رطوبت را اندازهگیری میکند؟
این دستگاه از روش ترموگراویمتری (Thermogravimetric Method) استفاده میکند؛ یعنی با اندازهگیری کاهش وزن نمونه در اثر گرم شدن، میزان رطوبت یا مواد فرار موجود را محاسبه میکند.
۲. محدوده دمای قابل تنظیم در MA35 چقدر است؟
دمای خشککردن در این دستگاه از ۴۰ تا ۱۶۰ درجه سانتیگراد قابل تنظیم است.
۳. بهترین مقدار نمونه برای آزمون چقدر است؟
دفترچه برای بسیاری از کاربردها استفاده از حدود ۵ تا ۱۵ گرم نمونه را پیشنهاد میکند، هرچند مقدار مناسب به نوع نمونه بستگی دارد.
۴. آیا میتوان از یک ظرف آلومینیومی چند بار استفاده کرد؟
دفترچه استفاده از ظروف آلومینیومی یکبارمصرف را توصیه میکند تا از ایجاد خطا و کاهش تکرارپذیری نتایج جلوگیری شود.
۵. چه زمانی باید از فیلتر الیاف شیشه استفاده شود؟
برای نمونههای مایع، خمیری، چسبنده یا موادی که هنگام گرم شدن پوسته تشکیل میدهند، استفاده از فیلتر الیاف شیشه توصیه میشود.
۶. چرا نتایج آزمون ممکن است قابل تکرار نباشند؟
از مهمترین عوامل میتوان به آمادهسازی نامناسب نمونه، توزیع غیریکنواخت، لرزش محیط، جریان هوا یا انتخاب نادرست دمای خشککردن اشاره کرد.
۷. آیا دستگاه قابلیت اتصال به رایانه دارد؟
بله، MA35 دارای رابط RS-232 است و امکان اتصال به رایانه یا چاپگر برای انتقال و ثبت نتایج را فراهم میکند.
۸. چه مدت باید پس از روشن کردن دستگاه صبر کرد؟
برای رسیدن به شرایط پایدار اندازهگیری، توصیه میشود دستگاه حداقل ۳۰ دقیقه قبل از انجام آزمون روشن باشد.
۹. آیا MA35 فقط آب را اندازهگیری میکند؟
خیر. این دستگاه کاهش وزن ناشی از خروج مواد فرار را اندازهگیری میکند؛ بنابراین در برخی نمونهها، ترکیبات فرار غیر از آب نیز میتوانند بر نتیجه اثر بگذارند.
۱۰. پس از پایان آزمون چگونه دستگاه را تمیز کنیم؟
ابتدا دستگاه را خاموش کرده، از برق جدا کنید و اجازه دهید قطعات خنک شوند. سپس محفظه، نگهدارنده ظرف و سایر بخشهای قابل جداسازی را با پارچه نرم و در صورت نیاز شوینده ملایم تمیز کنید.
۱۱. آیا لازم است دستگاه بهصورت دورهای کالیبره شود؟
دفترچه بر کنترل دورهای عملکرد سیستم توزین و سیستم گرمایش تأکید دارد تا از صحت اندازهگیری اطمینان حاصل شود.
۱۲. مهمترین عامل در افزایش دقت اندازهگیری چیست؟
انتخاب صحیح پارامترهای آزمون، آمادهسازی یکنواخت نمونه، توزیع مناسب روی ظرف و رعایت شرایط محیطی از مهمترین عوامل مؤثر بر دقت نتایج هستند.