中古 ザルトリウス Sartorius 天秤 CP324S

電子天びんは、試料に働く重力を電気信号に変えて質量を表示する計量器で、研究室の分析天びんから生産現場の上皿天びんまで幅広い階層がある。性能は主にひょう量(計れる最大質量)と最小表示で表され、両者の比である分解能が検出機構の選択を左右する。
分解能が1/10万を超える機種の多くは電磁力平衡式(フォースバランス式)を採用している。支点で支えた棹の一方に皿、他方に位置センサーとコイルを配置し、荷重が載っても棹が同じ位置に保たれるようコイルに電流を流して電磁力で釣り合わせる。この零位法では釣り合いに要した電流がそのまま質量値となり、機構のたわみに頼らないため高い分解能が得られる。これに対してひずみゲージ式のロードセルや静電容量式は変位法と呼ばれ、構造が簡素で過負荷に強く、ひょう量の大きいはかりや普及型の天びんに多い。音叉の振動数変化を利用する方式もある。
階層の目安は、最小表示0.01〜0.1 gの上皿天びん(ひょう量数百g〜数十kg)、1 mgの準分析クラス、0.1 mgの分析天びん(ひょう量100〜300 g前後)、0.01 mgのセミミクロ天びん、1 µg以下のミクロ・ウルトラミクロ天びんである。用途は試薬の秤量、含有率や密度の測定、配合、部品の個数計数、充填量の管理など多岐にわたる。生産現場では、上下限値を設定して合否を判定するチェック計量や、外部機器へのデータ出力による記録の自動化もよく使われる。
実務上の要点は環境外乱の管理である。分解能が高いほど人が感じない変化まで拾う。温度変化は感度ドリフトとして現れ、たとえばひょう量200 gで±2 ppm/℃の天びんは、室温が2℃変わるだけで最大±0.8 mg程度ずれうる。気流、床の振動、傾きも表示の不安定やかたよりの原因になり、風防、除振台、水準器による水平出しで対処する。冬場やクリーンルームなど低湿度の環境では、帯電した樹脂容器や粉体のクーロン力で表示がドリフトするため、除電器で除電するか金属で遮蔽する。試料と室温の温度差は対流を生み、温かい試料は軽く表示される。電源を入れた直後は内部の温度が落ち着かず表示が動くため、通電してから十分に時間をおいて使う。
重力加速度は緯度と標高で変わるため、高分解能の天びんは設置場所で校正するのが原則で、内蔵分銅による自動校正機能を持つ機種も多い。定期点検では標準分銅で器差、繰返し性、偏置誤差を確認する。0.1 mg級では空気の浮力も無視できず、密度の大きく異なる試料どうしの比較や気圧変化の影響に注意する。取引や証明に使う場合は、計量法に基づく検定を受けた機種かどうかも確認が必要である。