Influences physiques
Lorsque l'affichage du poids ne se stabilise pas, lorsque le résultat dérive lentement dans une direction ou lorsque les valeurs affichées sont erronées, l'origine se situe fréquemment dans des influences physiques non souhaitées.
Les causes les plus courantes sont:
- les influences du produit à peser
- les influences ambiantes à l'emplacement de la balance
- l'absorption ou l'évaporation d'humidité par le produit à
peser
- des produits à peser ou des récipients chargés d'électricité
statique
- des produits à peser ou des récipients magnétiques
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La température
Problème
L'affichage du poids d'un produit à peser dérive dans une
direction.
Causes possibles
La balance n'est pas encore suffisamment longtemps raccordée à
l'alimentation électrique. Une différence de température entre le
produit à peser et l'environnement entraîne des circulations d'air le
long du récipient de pesée. L'air frôlant le récipient génère une force
dirigée vers le haut ou le bas. Le résultat de pesée s'écarte alors de
la valeur vraie. Cet effet est appelé poussée dynamique. Il ne diminue
que lorsqu'un équilibre thermique a été atteint. Un objet froid paraît
plus lourd, un objet chaud plus léger. Cet effet peut entraîner des
problèmes en particulier lors des pesées différentielles avec des
semimicrobalances, des microbalances et des ultramicrobalances.
Exemple
Avec l'expérience suivante, vous pouvez expérimenter la poussée
dynamique: pesez un erlenmeyer ou un récipient similaire et notez le
poids.
Tenez le récipient dans la main pendant une minute environ puis répétez
la pesée. La température plus élevée et la différence de température
qui en résulte font que le récipient paraît plus léger. (La
transpiration de la main ne joue aucun rôle dans ce test. Dans le cas
contraire, l'échantillon deviendrait ainsi même plus lourd).
Remède
- Ne pesez aucun échantillon provenant directement du dessiccateur ou
du réfrigérateur.
- Acclimatez le produit à peser à la température du laboratoire ou du
local de pesage.
- Tenez le porte-échantillon à l'aide d'une pince.
- N'introduisez pas la main dans la chambre de pesée.
- Choisissez un récipient porte-échantillon à petite ouverture.
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L'absorption d'humidité / l'évaporation
 Problème
L'affichage du poids d'un produit pesé dérive en permanence dans une
direction.
Causes possibles
Vous mesurez la perte de poids de substances volatiles (p. ex.
l'évaporation de l'eau) ou l'augmentation de poids de produits à peser
hygroscopiques (absorbtion de l'humidité de l'air).
Exemple
Vous pouvez constater cet effet avec de l'alcool ou du gel de
silice.
Remède
 Utilisez des
récipients de pesée propres et secs et gardez le plateau de pesage
propre et sec. Utilisez des récipients à petites ouvertures ou des
couvercles. Pour les ballons de chimie, évitez les supports en liège ou
carton.
Ceux-ci peuvent absorber ou transmettre beaucoup d'humidité. Les
supports triangulaires métalliques ou les „ErgoClips“ pour la famille
de balances Excellence et Excellence Plus ont par contre un
comportement neutre.
Dans le cas d'une grande ouverture du récipient de pesée, le risque
d'erreurs de mesure par évaporation ou condensation augmente.
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L'électricité statique
 Problème
La pesée affiche à chaque fois un autre résultat. L'affichage du poids
dérive; les résultats ne sont presque pas reproductibles.
Causes possibles
Votre récipient de pesée ou l'échantillon s'est chargé d'électricité
statique. Les matériaux à faible conductibilité électrique (verre,
matière plastique, poudre ou granulés) ne peuvent pas écouler les
charges électrostatiques ou seulement très lentement (pendant des
heures). La charge est déclenchée en premier lieu par manipulation ou
frottement pendant le maniement ou le transport de récipients ou de
matières. L'air sec avec une humidité de l'air inférieure à 40 %
augmente le risque d'apparition de cet effet.
Les erreurs de pesée proviennent de la force électrostatique entre le
produit à peser et l'environnement. Ceci peut conduire aux écarts de
pesée indiqués, surtout avec les microbalances, semi-microbalances et
balances d'analyse.
Exemple
Un verre propre ou un récipient en matière plastique qui est légèrement
frotté avec un chiffon en laine, montre cet effet de manière très
nette.
Remède
- Augmentez l'humidité de l'air.
Le problème apparaît plus particulièrement en hiver dans les locaux
chauffés. Dans les locaux climatisés, le réglage correspondant de
l'installation de climatisation (45-60 % d'humidité relative) peut être
un remède.
- Stoppez les forces électrostatiques par un blindage.
Placez le récipient de pesée dans un récipient en métal.
- Utilisez un autre récipient de pesée.
La matière plastique et le verre se chargent rapidement en électricité
statique et ne sont pas donc recommandés. Le métal est mieux
adapté.
- Utilisez un pistolet antistatique. Les produits disponibles dans le
commerce ne sont cependant pas efficaces dans toutes les
situations.
- Utilisez les kits antistatiques externes ou internes de METTLER
TOLEDO.
Remarque: La balance et donc aussi le plateau de pesage devraient
toujours être mis à la terre. Toutes les balances METTLER TOLEDO avec
fiche secteur à 3 contacts sont automatiquement mises à la terre.
 CONSEIL: Le support de
récipient de tare “ErgoClip Basket” évacue l'électricité statique de
manière optimale et évite ainsi efficacement les problèmes décrits pour
les tubes à essai.
Le magnétisme
 Problème
Un produit à peser présente, suivant sa position sur le plateau, des
résultats de mesure différents. Le résultat n'est presque pas
reproductible. L'affichage reste toutefois stable.
Causes possibles
Vous pesez un matériau magnétique. Les objets magnétisés et les objets
perméables magnétiquement s'attirent mutuellement. La force
supplémentaire engendrée est interprétée de façon erronée comme étant
une charge.
Pratiquement tous les objets en fer (acier) sont magnétiquement très
perméables (ferromagnétiques).
Remède
 Si possible,
stoppez les forces magnétiques par blindage en plaçant le produit à
peser p. ex. dans un récipient en mumétal. Comme la force diminue avec
la distance, le produit à peser peut être placé plus loin du plateau à
l'aide d'un support amagnétique (p. ex. becher, support en aluminium).
Le même effet peut être obtenu avec le dispositif permettant de peser
sous la balance. Celui-ci est monté en standard sur les microbalances,
semi-microbalances, balances d'analyse et balances de précision METTLER
TOLEDO.
METTLER TOLEDO emploie de préférence des matériaux amagnétiques
afin d'exclure cet effet dès le début.
CONSEIL: Pour la pesée de
moyens et grands aimants à l'aide de balances
de précision, nous recommandons d'utiliser en plus un “plateau “MPS”
(Magnetic-Protection-System). Pour les balances d'analyse, nous
recommandons d'utiliser un support triangulaire. Il augmente l'écart de
l'aimant par rapport au plateau. Pour les balances de la ligne
Excellence et Excellence Plus, nous proposons des“ErgoClips”
spéciaux.
Support de récipient de tare “ErgoClip Flask” pour balances des
lignes Excellence et Excellence Plus.
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La poussée aérostatique
Effet
Un produit pesé dans l'air et dans le vide n'a pas le même poids.
Cause: Le poids d'un corps est égal au poids du fluide déplacé
par ce corps (loi d'Archimède). Grâce à cette loi, on explique pourquoi
un bâteau flotte, un ballon vole ou l'affichage du poids d'un produit
pesé dépend de la pression atmosphérique.
Le fluide qui entoure nos produits à peser est l'air. La masse
volumique de l'air est d'environ 1.2 kg/m3 (dépend de la température et
de la pression atmosphérique). La poussée aérostatique du produit à
peser (corps) est alors de 1.2 kg par mètre cube de son volume.
Exemple
Posons une masse de référence de 100 g dans un becher sur une balance à
fléau puis remplissons un même becher sur l'autre plateau avec de l'eau
jusqu'à ce que le fléau soit en équilibre. Ainsi, les deux produits
pesés dans l'air ont le même poids. Plaçons ensuite la balance à fléau
sous une cloche en verre et créons le vide; la balance penchera du côté
du becher contenant de l'eau, étant donné que l'eau du fait de son plus
grand volume, déplace plus d'air et subit donc une poussée aérostatique
plus forte. Dans le vide, cette poussée disparaît. Donc dans le vide,
le poids de l'eau sur le côté droit est supérieur à 100 g.
Remède
La sensibilité de la balance est réglée avec des poids de référence
d'une masse volumique de 8.0 g/cm3. Si des produits avec une masse
volumique différente sont pesés, il en résulte une erreur due à la
poussée aérostatique.
Si une grande précision de mesure relative est demandée, il est
recommandé de corriger en conséquence le poids affiché. Dans le cas de
pesées effectuées à des jours différents, p. ex. des pesées
différentielles ou des pesées comparatives, vous devriez contrôler la
pression atmosphérique, l'humidité de l'air et la température et
calculer de la manière suivante la correction de la poussée
aérostatique:
Méthode pour la détermination de la masse volumique d'un produit
à peser:
- Calcul de la masse volumique de l'air
- Détermination de la masse du produit à peser (correction de la
poussée aérostatique dans l'air)
Example
Affichage de la balance 200.0000 g Pression atmosphérique 1018 hPa
Humidité relative de l'air 70 % Température 20 °C Masse volumique du
produit à peser 2600 kg/m3
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La gravitation
 Effet
Lorsque l'altitude change, les valeurs de pesée obtenues sont
différentes. Ainsi par exemple, l'affichage du poids est différent si
une pesée est effectuée 10 mètres plus haut (passage du 1er
étage au 4e étage d'un immeuble).
Cause
Pour la détermination de la masse d'un corps, la balance mesure la
force
de gravitation, autrement dit, la force d'attraction (force de
gravitation) entre la terre et le produit à peser. Cette force dépend
essentiellement de la latitude terrestre du lieu et de l'altitude
(distance jusqu'au centre de la terre).
Ainsi:
 The following holds:
- La force de gravitation sur le produit à peser est d’autant plus
faible que celui-ci se trouve éloigné du centre de la terre. Elle
diminue avec le carré de la distance.
- L’accélération centrifuge créée par la rotation de la terre qui
s’oppose à la force d’attraction (force de gravitation) est d’autant
plus importante que l’on se trouve près de l’équateur. Les pôles sont
le plus éloignés de l'équateur et ont la distance la plus courte
jusqu'au centre de la terre. C’est pour cette raison, qu'une force qui
agit sur une masse est maximale aux pôles et minimale à
l’équateur.
Exemple
Pour un produit à peser de 200 g, dont le poids, affiché au 1er
étage, vaut 200,00000 g, on obtient la valeur suivante au 4e étage (10
m plus haut):
Remède
Mettez de niveau et réglez la balance après chaque changement
d'emplacement avant la première utilisation.
CONSEIL: Les balances
avec “FACT” intégré (autoréglage motorisé entièrement automatique)
effectuent elles-même ce réglage. Les balances METTLER TOLEDO de la
série Excellence et Excellence Plus possèdent en série “FACT”. |
