الميزان الإلكتروني، أعطاله وطرق المحافظة عليه

ما هو الميزان الإلكتروني؟

تُعدّ الموازين موجودة منذ تاريخ مصر القديم وصُممت لتُقارن بين كُتلتين بتوازن ذراعيّ الميزان، وعُدّل عليه ليقيس الوزن عن طريق قياس الانحراف أما حديثًا فتَستخدم الموازين خلايا الحمل لقيس الضغط إذ تقيس الوزن من خلال قياس القوة بين الجسم الذي يُراد وزنه والأرض، ورغم أن الموازين تقيس القوة إلا أنها تقيس الكتلة أيضًا بالكيلوغرام والغرام ووحداتٍ قياسٍ مُختلفةٍ، والموازين في وقتنا الحاضر أكثر تعقيدًا وتُستخدم لأغراض هائلة بدءًا من وزن عبوات الشحن الثقيلة والسيارات والقطارات والمقطورات ووصولًا لوزن المواد الكيميائية الدقيقة في المختبرات، وعليه فإن الفرق بين الكتلة والوزن أن الكتلة هي وحدة ثابتة لكمية المادة التي يمتلكها الجسم وتبقى كما هي بغض النظر عن مكان المقياس وتُقاس بالكيلوغرام، أما الوزن فهو ثقل الشيء على الأرض ويعتمد على الجاذبية الأرضية مضروبًا بالكتلة، وهو ثابت لكن تختلف قراءته باختلاف الجاذبية والمكان، فيكون وزن الجسم على قمة الجبل أقل من وزنه أسفل الجبل ويُقاس بوحدة نيوتن، أما عن الفرق بين المقياس والميزان فهو أن المقياس يحدد الكتلة اعتمادًا على كُتلةٍ معروفةٍ ثم المقارنة بينهما، أما الميزان فهو أكثر تعقيدًا ويُستخدم لأغراض علميةٍ وفي المستشفيات والجامعات وبيئات البحث والتطوير، وله عدّة أنواع مثل: الميزان الجزئيّ والميزان الإلكترونيّ التحليليّ والميزان الدقيق، ويُعرّف الميزان الإلكترونيّ بأنه أحد أنواع الموازين والذي يستخدم محولًا تناظريًا رقميًا يُترجم بيانات القراءة المُستمرة من المقياس لمعلوماتٍ رقميةٍ بدقة عالية ومُعالجة سريعة، ويعرض الوزن إلكترونيًا على شاشةٍ رقميةٍ ولا يتطلّب خبرة كبيرة لاستخدامه فهو سهلٌ وبسيطٌ^[١].

ومع تطور العالم أصبح الميزان الإلكترونيّ من أهم معدات القياس في مُختبرات الكيمياء في المدارس والجامعات؛ لأنها تسمح بقياس كُتلة المادة بسرعةٍ ودقّةٍ أكثر من أي ميزانٍ تقليديّ آخر، ويُعدّ ضروريًا في التجارب التي تحتاج كمياتٍ دقيقةٍ لكلّ مادة تدخل فيها لتحقيق النتائج المرجوّة، ويرجع سبب اقتناء مُعظم الناس لهذا الميزان إلى أنه سهل الاستخدام ولا يحتاج لمهارات عالية^[٢].

تعرّفي على أشهر أعطال الميزان الإلكتروني

ظهرت الموازين الإلكترونية منذ عام 2008م وقد كان الحدث الأكثر ثورية آنذاك، وذلك نظرًا للتشغيل السهل وسرعة قياسه للوزن ودقّته وانتشاره السريع والكبير، ورغم سهولة التعامل معه؛ إلا أنه توجد مشاكل خفيّة تُسبب ارتكاب أخطاء كبيرة، ولفهم كيفية عمل الموازين يجب معرفة كيفية إنشائها، إذ تُصمم الموازين بنوعين رئيسيين هما، الموازنة الكهرومغناطيسية التي تستخدم طريقة التوازن لقياس القوّة المغناطيسية المتولّدة من المغناطيس والملف، وسلك المقاومة الكهربائية الذي يستخدم التغيير في قيمة المقاومة لقياس الضغط المرتبط بقطعة معدنية تنحني استجابةً للقوة، وكلّ واحد له مبادئ مُختلفة إلا أن كليهما يشتركان بأنهما لا يقيسان الكتلة مُباشرة، ولكن يقيسان القوة ثم تُحوّل لإشارة كهربائية تُعرض على الشاشة الرقمية، وإليكِ فيما يلي أهم الأعطال التي تواجه الموازين وكيفية حدوثها وبعض النصائح لتقليل الأخطاء قدر الإمكان^[٣]:

• خطأ في الحساسية والذي يُشير إلى وجود فرق بين القيمة المُقاسة والقيمة الصحيحة، ويُعبّر عن ذلك من حيث الانحراف عند نقاط القياس قرب سعة التوازن، ويحصل هذا الخطأ عادةً بناءً على دقّة إجراء الحسابات عند تحويل القوة إلى كُتلة، وتُوصف طريقة تحويل القوة إلى كُتلة باسم تعديل الحساسية أو المعايرة، ويُؤثر عليها الاختلاف في تسارع الجاذبية أو اختلاف درجات حرارة الغرفة، ويزيد الخطأ أو ينخفض اعتمادًا على كيفية ضبط المُستخدم للحساسية.
• الخطأ الخطّي والذي يحدث بسبب حالة التوازن نفسه أو مستوى أدائه الأصلي، ولا يُمكن للمُستخدم تقليل نسبة هذا الخطأ لأنه ضمن تركيبة الميزان، لكن توجد علاقة بين خطأ الحساسية والأخطاء الخطّية.
• خطأ في التوازن بين الحساسية والخطّية ومن المهم تحديد الخطأ الناتج من خطأ الحساسية والناتج من خطأ الخطّية لاستخدام التوازن بشكل صحيح، وقبل التفكير وافتراض وجود خلل في التوازن يجب التأكد من الحساسية والخطّية أولًا.
• التكرار والذي يُشير للدرجة التي يُحصل عليها على نفس قيمة القياس في كلّ مرة وبشكل متكرر، وهو مؤشر على مستوى الدقة ويُعبّر عن تنوع قيم القياس من حيث الانحراف المعياريّ وعرض النطاق، وتعتمد قابليته للتكرار على حالة التوازن ومستوى الأداء والحاويات المُستخدمة للقياس وتدفق الهواء والكهرباء الساكنة.
• الأخطاء الغريبة والتي تحدث تأثرًا بمكان وضع الميزان، ويُعبّر عن ذلك بأنه الفرق في قيم القياس التي يُحصل عليها عند وضع عنصرٍ ما على بُعد نصف قطر من المركز، ويعتمد الخطأ غير المحوريّ على حالة التوازن والأداء الأصليّ ويُمكن تقليله بالحرص على وضع الأحمال في مركز الدائرة للميزان.

كيف تحافظين على الميزان الإلكتروني؟

إذا كُنتِ تستخدمين الميزان باستمرار فعليكِ الحفاظ عليه جيدًا بالصيانة المُستمرة لقياس الوزن بدقة وإطالة عُمره، وإليكِ طريقة الحفاظ عليه^[٤]:

• استخدمي الميزان وفقًا للطريقة المُرفقة في دليل تعليمات الشركة المُصنّعة.
• إذا واجهتكِ أي مُشكلة فارجعي لقسم استكشاف الأخطاء بالدليل واتّبعي الخطوات اللازمة.
• عايري الميزان يدويًا بانتظام وفقًا للتعليمات ليبقى دقيقًا، وبعض الأجهزة تُزوّد بميزة المعايرة الداخلية للحفاظ على التوازن.
• جرّبي الميزان بعد مُعايرته بوضع قطعة موزونة أصلًا ثم وزّنيها لتتأكدي من أنه يعمل بشكلٍ صحيحٍ.
• نظّفي الميزان باستمرار لأن تراكم الأوساخ بداخله قد يؤثر في نتائج الوزن، وذلك باستخدام منشفةٍ رطبةٍ وخاليةٍ من الوبر لتنظيف الواقيات الزجاجية ومنصات الوزن، ونظّفي منصات الوزن المصنوعة من الفولاذ باستخدام مُنظّف مُعتدل وحين يجفّ أعيديه للميزان، ونظّفي الجزء الخارجيّ من الميزان بمُنظّف لطيف لإزالة الغبار.
• خزّني الميزان واحتفظي به في مكانٍ بعيدٍ عن الرطوبة والغبار، وليبقى محميًا من السقوط والصدمات وشغّليه كلّ فترة لتتأكدي أنه يعمل.
• اطلبي المُساعدة إذا واجهتِ شيئًا لم تتمكني من إصلاحه، لاستشكاف الأخطاء وإصلاحها بالطريقةِ الصحيحةِ.

من حياتكِ لكِ

فيما يأتي نصائح لكِ لاستخدام الميزان الإلكترونيّ^[٢]:

• ضعي الميزان على سطحٍ مستوٍ ومُستقر في الغرفة، إذ تعتمد دقّة التوازن على العوامل الدقيقة والرياح والسطوح المُهتزّة والقوى المماثلة التي تؤدي لعدم دقّة القراءات.
• اضغطي على زر التشغيل على الميزان وانتظري حتى تظهر النتيجة بالأرقام على الشاشة.
• إن كُنتِ ترغبين بقياس مادة على منصة الميزان فاستخدمي الملقط والقفازات لوضع الإناء الفارغ على المنصة، ثم أضيفي المواد باستخدامها؛ ذلك لأن البصمات والزيت العالق في اليد يُضيف كُتلة للمادة ويجب تجنّبها للحصول على القياسات الدقيقة.
• اضغطي على زر التصفير ليخصم الميزان وزن الإناء تلقائيًا من الحساب والقياس الناتج، وستظهر على الشاشة رقم صفر مرّة أخرى مُشيرًا إلى أن كُتلة الإناء يُخزّن في ذاكرة الميزان.
• أضيفي المادة بعناية للإناء وتجنّبي وضع الإناء على مكان سيُضيف كُتلة له كالمساحيق أو الزيوت.
• ضعي الإناء مرّة أخرى على الميزان وسجّلي القياس كما يظهر.

المراجع

1. ↑ "What are weighing scales?", online, Retrieved 6-7-2020. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "How to Balance Torsion Scales"، sciencing, Retrieved 6-7-2020. Edited.
3. ↑ "Learning About Electronic Balances", shimadzu, Retrieved 6-7-2020. Edited.
4. ↑ "How can you maintain an analytical balance scale?", scientistlive, Retrieved 6-7-2020. Edited.