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밀도 측정 가이드 – 일일 밀도 측정에서 최고의 결과를 달성하는 방법 |
이 밀도 측정 가이드는 액체의 밀도, 비중 또는 농도를 측정할 때 오류를 피하기 위해 어떤 주의를 해야 하는지에 대하여 설명합니다. 이러한 권장사항을 따르면 특히 디지털 밀도계를 활용하는 밀도 측정에서 최고의 결과를 달성할 수 있습니다. 다음과 같은 주제를 다루고 있습니다.
- 테스트 및 조정: 최고의 정기 테스트 또는 정기 조정은? 밀도계는 어떠한 물질을 사용해 얼마나 자주 테스트 또는 조정해야 합니까? 어떤 허용공차를 적용해야 합니까?
- 샘플: 디지털 밀도계를 이용해 어떤 샘플 유형을 측정할 수 있습니까? 까다로운 샘플은 어떤 것이며 이를 측정하는 방법은 무엇입니까? 측정에 대한 결과는 어떠할 수 있습니까?
- 샘플링: 시린지 및 자동 충진 시스템을 이용한 샘플링 간 차이기포 방지 방법?
- 세척: 샘플에 따른 셀 세척 방법은? 어떤 용매를 사용해야 합니까? 부적절한 세척이 측정 정확도에 미치는 영향은 무엇입니까?
- 결과 검증 및 문서화: 측정이 기포 또는 남아 있는 용매에 영향을 받지 않게 하는 방법? 결과를 다른 단위 또는 농도로 변환하는 방법? 결과가 제품 사양(품질 관리) 내에 있는지 자동으로 검증하는 방법?
1. 테스트 및 조정
기기를 자주 조정하면 정확한 결과가 보장된다고 흔히 생각하지만 사실은 그렇지 않습니다. 어떠한 조정 작업으로 인해 기기 내부 설정이 변경됩니다.
올바로 조정하지 않으면 이후 측정이 모두 잘못됩니다.
자주 조정하는 대신, 증류수 또는 표준 물질과 같이 밀도가 정확히 알려진 샘플을 측정하여 시스템의 측정 정확도를 정기적으로 검증하는 것이 나으며 이를 테스트, 교정 또는 검사라고 합니다. 이후 측정한 밀도를 샘플의 알려진 공칭 값과 비교합니다.
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표준물질을 활용한 One Click 테스트 – 비디오
밀도계 또는 굴절계가 아직 제대로 작동하고 있는지 확인하기 위해 표준물질로 테스트를 실행하는 방법을 참조하십시오.
테스트(교정)
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조정
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2. 샘플 무게
점성이 있는 샘플
점성 샘플을 측정할 때 주의하고 샘플을 측정 셀에 넣을 때 샘플에 기포가 없도록 하십시오. 폐쇄된 용기에서 샘플을 가열하고 몇 분 동안 기다린 후 측정하면 도움이 됩니다. 샘플 점도는 가열 시 감소하며 공기 거품이 더 쉽게 빠져나갈 수 있습니다.
측정 셀로 점성 샘플을 측정할 때 발생하는 전단력 때문에 부정확한 결과가 나올 수 있습니다. 이 경우 밀도계가 표시하는 밀도 값이 일반적으로 너무 높습니다. 모든 메틀러 토레도 DM 밀도계는 샘플 점성 측정 오류를 자동으로 보정할 수 있습니다. 밀도계에 그러한 점도 보정 기능이 있다면, 점도가 25 mPa·s 이상인 샘플에 대해 최고의 정확도를 얻기 위해 해당 기능을 항상 켜야 합니다.
METTLER TOLEDO SC1 및 SC30 자동화 장치는 최대 점도 30,000 mPa·s(벌꿀의 점도와 거의 유사)까지 샘플을 처리할 수 있습니다. 점도가 더 높거나 실온에서 고체인 파라핀 같은 샘플의 경우 가열 버전인 SC1H 및 SC30H를 사용할 수 있습니다.
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부식성 샘플
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휘발성 샘플
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용존 가스 포함 샘플
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비균일 샘플/현탁액
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3. 샘플링
시린지 사용
시린지를 이용한 수동 샘플 취급은 항상 작업자에 따라 달라집니다. 즉, 오류가 발생할 가능성이 있고 재현이 어려우며 시간이 걸립니다. 작업자가 제대로 교육을 받고 샘플을 재현 가능한 방식으로 주입하는지 확인하십시오.
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셀을 조금만 충진하지 마십시오! 셀에 이물질이 남아서 측정이 잘못될 수 있습니다.
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샘플이 셀에서 최소한 10 cm 더 나오게 하여 이물질을 밀어내고 새로운 샘플만 셀에 남게 하십시오.
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측정 셀을 천천히 그리고 층류(5–10 cm/초)를 사용하여 벽에 기포가 갇히지 않게 셀에 샘플을 주입하십시오. 기포가 시린지에 갇히지 않게 하십시오. 플런저를 천천히 멈추지 않고 계속 눌러야 합니다.
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자동 주입
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기포 방지
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자동 밀도 측정 –비디오
시린지에서 SC1 자동 시스템으로 전환하여 밀도 측정을 개선하십시오. 정확도를 향상시키고 작업자에 따른 결과를 피하십시오.
4. 세척
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이전 측정 제품의 침전물이 늘 눈에 보이는 것은 아닙니다. 예를 들어 기름이나 지방이 포함된 제품을 측정한 경우 측정 셀에 매우 얇은 기름 막이 덮일 수 있습니다. 이를 방지하려면 셀을 적절한 헹굼 용액(나중에 설명)으로 세척하고 가능하면 각 측정 후 건조시켜야 합니다.
밀도계를 사용하여 다양한 주스를 측정할 때와 같이 측정 샘플이 종류가 같고 측정 셀에 있는 잔여물을 녹일 수 있는 경우 새로운 샘플로 대량 오버샘플링하여 이전 샘플을 완전히 제거할 수도 있습니다(“분석 헹굼”).
제한 사항:
- 최소한 샘플링 펌프(예: 메틀러 토레도 FillPal™)를 사용하십시오. 시린지로는 적절히 오버샘플링하기 어렵습니다
- 펌프의 샘플링 튜브를 샘플에 담근 후 꺼내어 튜브의 약 2–3 cm까지 공기가 흡입되게 하고 다시 샘플에 담그십시오. 셀을 충진하기 전에 이 과정을 약 5회 반복한 후 측정하십시오. 이로써 이전 샘플이 셀에서 완전히 제거됩니다.
- 요구되는 반복성과 오차율을 유지하기 위해 절차를 검증하십시오 설탕함량이 많은 샘플처럼 가장 치명적인 샘플은 측정 후 증류수로 측정하고 이 단계를 두 번 반복하십시오.
- 설탕을 포함한 제품을 측정하는 경우 측정 사이에 샘플이나 물을 셀에 채워 샘플 건조와 셀 벽에 설탕 결정화를 방지하십시오.
- 아래 설명과 같이 매 작업 일 이후에 최소한 한 번 측정 셀을 완전히 세척하고 건조시키십시오.
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헹굼
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건조
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완전 자동화된 세척
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자동 밀도 측정 –비디오
시린지에서 SC1 자동 시스템으로 전환하여 밀도 측정을 개선하십시오. 정확도를 향상시키고 작업자에 따른 결과를 피하십시오.
5. 결과 검증 및 문서화
자동 결과 변환
종종 표를 이용하여 결과를 변환해야 합니다. 표에서 찾아보거나 표에서 채우다 보면 오류가 발생하기 쉽고 시간이 걸립니다. 내장된 표를 이용한 자동 변환(예: 알코올, Brix, API에 따른 온도 보상)은 판독 또는 계산 오류를 방지하고 시간을 절약합니다. 최신 세대의 디지털 밀도계는 내장된 변환 표를 이용하여 원하는 단위로 결과를 직접 표시할 수 있습니다. 메틀러 토레도 DM 밀도계는 다음과 같은 내장 결과 단위/농도 표를 갖추고 있습니다.
- 비중, 경량 및 중량 Baumé, T waddell
- 설탕: Plato, Brix(Emmerich, NBS 113), HFCS 42/55, 전화당, KMW, Oechsle, Babo
- 알코올: OIML, AOAC, Proof Degree, HM C&E, Gay Lussac
- 석유: API 등급과 원유, 정제 제품 및 윤활유용 비중표
- 최대 30개의 사용자 정의 농도 표(표 또는 공식으로 입력 가능)
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오류 감지
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결과 한계
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적절한 문서
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