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奧豪斯天平針對(duì)靜電對(duì)稱量準(zhǔn)確度干擾的解決方案
關(guān)于靜電的常識(shí)你了解多少？
所謂靜電，就是一種宏觀上暫時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷，當(dāng)這些電荷聚集在某個(gè)物體中或表面上的時(shí)候就形成了靜電。由于電荷分為正電荷和負(fù)電荷兩種，所以靜電現(xiàn)象也分為正靜電和負(fù)靜電。但無論是哪種靜電，當(dāng)帶靜電的物體接觸零電位的物體或與其有電位差的物體時(shí)，都會(huì)發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，發(fā)生放電現(xiàn)象。
在我們的日常生活和工作中，各種原因都會(huì)導(dǎo)致靜電的產(chǎn)生。最常見的原因是兩種材料的接觸和分離，比如人的走動(dòng)，物品的搬運(yùn)，工具的放置等。典型起電的方法就不同的物體相互摩擦，摩擦產(chǎn)生的電荷在導(dǎo)體上可迅速流失，而在諸如化纖、毛織物等不導(dǎo)電的絕緣體上則不會(huì)流失，形成靜電。不要小看這些靜電，靜電荷積聚累積靜電壓，并產(chǎn)生靜電引力，一般來說，這個(gè)引力對(duì)日常生活并無大礙，但是如果在制藥廠或無菌塵的生化實(shí)驗(yàn)室等對(duì)環(huán)境要求苛刻的場(chǎng)所，靜電會(huì)吸附塵埃導(dǎo)致樣品純度下降，同時(shí)干擾相關(guān)精密儀器的正常工作，對(duì)實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)結(jié)果造成不良影響。
此外，如果大量的靜電荷積聚可造成巨大的靜電壓——在干燥的季節(jié)若穿著化纖衣服和絕緣鞋在絕緣的地面行走，人體身上的靜電壓可達(dá)幾千伏甚至幾萬(wàn)伏，而橡膠和塑料薄膜行業(yè)的靜電更是可高達(dá)十多萬(wàn)伏。靜電高壓往往會(huì)引起火花放電，同時(shí)釋放出能量，如果發(fā)生在加油站、造紙廠、糧食加工廠等易燃易爆的氣體、蒸汽或粉塵存在的場(chǎng)合中，很有可能引發(fā)火災(zāi)或爆炸，釀成不堪設(shè)想的巨大災(zāi)禍。
在實(shí)驗(yàn)室稱量中不得不說的那些事
如前所述，惱人的靜電作為一種常見的物理現(xiàn)象，經(jīng)常會(huì)使人抓狂不已，在實(shí)驗(yàn)室稱量中也不例外。絕大多數(shù)情況下，靜電會(huì)對(duì)稱量過程本身或?qū)嶒?yàn)結(jié)果產(chǎn)生不良影響。因此，怎樣將靜電的影響降至低，在實(shí)驗(yàn)室中具有重要的研究意義。
A. 靜電——形影不離的“稱量好基友"
通常，在稱量物和諸如防風(fēng)罩或外殼等不與秤盤相接的天平固定部件上會(huì)附著靜電荷，從而在它們之間形成一個(gè)靜電場(chǎng)，導(dǎo)致靜電干擾力的產(chǎn)生，這很有可能會(huì)引起稱量值讀數(shù)的變化，小到毫克，大到克的范圍內(nèi)。對(duì)于天平這種精密的稱量?jī)x器來說，這顯然是不能接受的。
然而，在實(shí)際操作中處理或傳送樣品時(shí)，摩擦過程是不可避免的，比如稱量物本身的摩擦、稱量物在容器或皮重容器上面的摩擦、干燥箱內(nèi)空氣對(duì)流時(shí)的摩擦、托架上過濾器的摩擦??而發(fā)生摩擦的大多數(shù)都是如塑料、玻璃、過濾介質(zhì)、粉末等導(dǎo)電性不高的材料，因而接收的電荷只能極其緩慢地傳給外界環(huán)境。所以說靜電或多或少總是存在的。
在稱量時(shí)，如果不采用任何除靜電的措施，我們除了要測(cè)量出錯(cuò)誤的絕對(duì)稱量值以外，更重要的是還要通過較大的稱量值偏差和很差的重復(fù)性估算出稱量結(jié)果。由于靜電荷之間的相互作用力分為吸引力和排斥力兩種，所以稱量結(jié)果的偏差也有正值和負(fù)值之分。如果是吸引力作用，稱量物顯得比實(shí)際上的要輕，排斥力作用則反之。
B. 空氣濕度的影響
對(duì)于形形色色的電子天平來說，稱量材料的靜電特性主要取決于居支配地位的空氣濕度。之所以干燥的冬季比潮濕的夏季更容易產(chǎn)生靜電，正是因?yàn)楫?dāng)空氣的相對(duì)濕度在65~70%以上時(shí)，物體表面往往會(huì)形成一層極微薄的水膜，使表面電阻率大大降低，靜電荷就不易積聚；而如果相對(duì)濕度降至45%或更低時(shí)，如同在我們所處緯度氣候條件下的冬季或空調(diào)室內(nèi)環(huán)境，靜電荷不容易逸散，就有可能形成高電位。因此保持工作環(huán)境的相對(duì)濕度是實(shí)驗(yàn)室中的預(yù)防靜電產(chǎn)生的方法。