石英晶体微量天平说明书
- 格式:pdf
- 大小:299.99 KB
- 文档页数:25
一、石英晶体微天平的基本原理:石英晶体微天平最基本的原理是利用了石英晶体的压电效应:石英晶体内部每个晶格在不受外力作用时呈正六边形,若在晶片的两侧施加机械压力,会使晶格的电荷中心发生偏移而极化,则在晶片相应的方向上将产生电场;反之,若在石英晶体的两个电极上加一电场,晶片就会产生机械变形,这种物理现象称为压电效应。
如果在晶片的两极上加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时晶片的机械振动又会产生交变电场。
在一般情况下,晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小,但当外加交变电压的频率为某一特定值时,振幅明显加大,这种现象称为压电谐振。
它其实与LC回路的谐振现象十分相似:当晶体不振动时,可把它看成一个平板电容器称为静电电容C,一般约几个PF到几十PF;当晶体振荡时,机械振动的惯性可用电感L 来等效,一般L 的值为几十mH到几百mH。
由此就构成了石英晶体微天平的振荡器,电路的振荡频率等于石英晶体振荡片的谐振频率,再通过主机将测的得谐振频率转化为电信号输出。
由于晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关,而且可以做得精确,因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。
二、石英晶体微天平的主要构造:QCM主要由石英晶体传感器、信号检测和数据处理等部分组成。
石英晶体传感器的基本构成大致是:从一块石英晶体上沿着与石英晶体主光轴成35015'切割(AT—CUT)得到石英晶体振荡片,在它的两个对应面上涂敷银层作为电极,石英晶体夹在两片电极中间形成三明治结构。
在每个电极上各焊一根引线接到管脚上,再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器,其产品一般用金属外壳封装,也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
石英晶体微天平的其他组成结构在不同型号和规格的仪器中也不尽相同,可根据测量需要选用或联用。
一般附属结构还包括振荡线路、频率计数器、计算机系统等;电化学石英晶体微天平在此基础上还包括恒电位仪、电化学池、辅助电极、参比电极等;三、石英晶体微天平的分析化学应用QCM最早应用于气相组分、有毒易爆气体的检测。
QCM石英微天平名目一、什么是石英微天平(QCM)?二、QCM的应用三、KSV QCM500的工作原理四、KSV-QCM500的特点及技术参数五、实例一、什么是石英微天平(QCM)?因此,人们把QCM描述成一个超灵敏的质量传感器,它的核心部件是夹在一对电极中的AT切割石英晶体。
在电极与振荡器连接并施加交流电压之后,石英晶体因为压电效应会以它的谐振频率振荡。
因为高质量的振荡,因此振荡通常会专门稳固。
依照Sauerbrey公式,假如在一个或两个电极上平均地制备一个硬层,谐振频率的衰减与被吸附层的质量成正比。
△f:所要测定的频率变化量f0:石英的固有频率△m:单位面积的质量变化量(g/cm2)A:压电活性面积rq:石英的密度=2.648g/cm3m q:石英的剪切模量=2.947×1011g/cm×s2.以下几种情形不适用于Sauerbrey公式:1) 被吸附的物质在电极表面上呈非刚性状态;2) 被吸附的物质在电极表面上滑动;3) 被吸附的物质在电极表面上沉积的不平均;因此,Sauerbrey公式仅严格适用于平均、同质、刚性薄膜的沉积。
由于那个缘故,专门多年来,QCM仅仅被视为气相物质的检测器。
直到二十世纪80年代,科学家们才认识到假如石英完全浸入液体中,也能受激发产生稳固的振荡。
Kanazawa及其合作者对QCM 在液相中测量方面做了许多开拓性的工作,他们指出QCM从空气进入到液体时,它的谐振频率的变化是与液体的密度与粘度乘积的平方根成正比例的,如下式。
△f:所要测定的频率变化量fu:石英的固有频率rL:与石英接触的液体的密度h L:与石英接触的液体的粘度rq:石英的密度=2.648g/cm3m q:石英的剪切模量=2.947×1011g/cm×s2.当人们发觉过量的粘性载荷并不阻碍在液体中使用QCM,而且它对固-液态中质量的变化仍旧专门灵敏,QCM就被用于直截了当与液体和/或粘弹性的薄膜进行接触来评估物质量和粘弹性特点的变化。
晶体石英微天平天平安全操作及保养规程1. 前言晶体石英微天平(以下简称天平)是一种常用的实验室仪器,用于精确测量物质的质量。
为了确保实验室操作的安全性和天平的长期使用性能,本文档将介绍天平的安全操作规范和保养注意事项。
2. 安全操作规范2.1 电源安全•在使用天平之前,请先检查电源是否接地正常,避免触电事故发生。
•天平应连接到稳定可靠的电源插座,不得使用电源线路老化、插座松动的电源插座进行供电。
•当长时间不使用天平时,应及时拔掉电源插头以避免电源漏电。
2.2 操作规范2.2.1 检查天平状态•操作天平前,应仔细检查天平的外观和显示屏是否正常,如有异常请勿使用。
•建议每次使用前校准天平,确保准确性和稳定性。
2.2.2 天平的称量操作•在使用天平时,避免将过热的物品直接放置在天平上,以防止破坏仪器。
•请使用称量容器(如皿盖)将待称量物品与天平主体隔离,以避免直接接触。
•避免在称量过程中发生晃动或碰撞,以保证称量的准确性。
2.2.3 避免污染•在称量过程中,避免将有害、易燃或腐蚀性的物品接触到天平,防止污染和损坏天平。
•尽量避免直接用手触摸天平的感应面板,以免因手部油脂等污染对称量结果产生影响。
2.2.4 温湿度要求•天平应使用在适宜的温湿度环境中,工作温度范围一般为10℃ ~ 30℃,相对湿度为 30% ~ 70%。
•避免将天平长时间放置在高湿度、高温或者低温的环境中,以防止对天平内部电路产生损坏。
2.3 安全存放•当天平闲置时,应放置在干燥、通风且不受阳光直射的地方。
•避免尘埃和化学物质进入天平内部,以防止影响天平的测量准确性。
•不要将其他物品放置在天平上,以保持其整洁和正常工作状态。
3. 保养注意事项3.1 日常清洁•使用前后,可用软布轻轻擦拭天平的外壳和感应面板,保持干净。
•不要使用有机溶剂或腐蚀性液体清洁天平,以免损坏外壳和内部电路。
3.2 准确性校验•建议定期对天平进行准确性校验,确保测量结果的准确性和稳定性。
石英晶体微量天平安全操作及保养规程随着科技的不断发展和应用范围的扩大,石英晶体微量天平在生产、实验和科学研究等领域的应用越来越广泛。
然而,要想保证仪器的正常使用和有效性,就需要更加注意安全操作和保养。
本文将介绍石英晶体微量天平的安全操作和保养规程。
安全操作规程1. 使用前的准备在使用石英晶体微量天平前,我们需要查看仪器的说明书并了解其功能和使用方法,以及注意事项。
还需要检查仪器的电源线、电极和传感器的连接是否正常,并执行以下操作:•拍打仪器的砧板,将杂质和涂层清除干净,以确保仪器的准确度。
•对天平进行称重和零点校准,并确定天平的量程是否适合使用。
2. 使用时的注意事项•在使用石英晶体微量天平时,我们需要使用特制的称量器具,并避免直接使用手指或其他工具进行操作。
•避免将异常温度的样品直接放在天平上进行称量。
•在称量过程中,避免震动和振动,因为这些情况会导致误差。
•如果需要在同一台石英晶体微量天平上进行不同实验的测试,需要清理天平的表面,以免不同实验间相互影响。
•避免使用有毒、易燃、易爆和放射性的样品,以及其它可能损坏天平精密元件的样品。
•在使用天平时,不能在地板上放置任何物品,以免影响天平的准确性。
3. 使用后的操作•使用完石英晶体微量天平后,需要将称量器具清洗干净,以免污染其它试验和实验数据。
•关闭石英晶体微量天平的电源,并放置在防尘箱或其他安全的地方。
•定期对天平进行检查和维护。
保养规程石英晶体微量天平是精密仪器,需要安装正确和保养良好才能保证其正常运行。
以下是一些对于保持和保养石英晶体微量天平至关重要的规程。
1. 清洁石英晶体微量天平应该保持清洁和干燥,以避免损坏和生锈,影响天平的准确度和持久性。
清洁石英晶体微量天平表面的最好方法是使用干净、柔软和专业的无纤维损伤的布或干洗刷,可以用一滴无色或清洁剂水清洁,避免使用含有有机物或碱性酸性成分水洗。
2. 保护石英晶体微量天平需要一个清洁而安全的地方存放,并保持远离灰尘、湿度和电源。