KERN KERN YDB-03 User manual

KERN & Sohn GmbH
Ziegelei 1
D-72336 Balingen
E-Mail: [e-mail]
Tel: +49-[0]7433- 9933-0
Fax: +49-[0]7433-9933-149
Internet: www.kern-sohn.com
Betriebsanleitung
Operating instruction
Mode d’emploi
KERN YDB-03
Version 1.1
04/2015
YDB-03-BA-def-1511

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Betriebsanleitung
Universal-Dichtebestimmungsset für
KERN Analysenwaagen
KERN YDB-03
Version 1.1
04/2015
D
YDB-03-BA-d-1511

2 YDB-03-BA-d-1511
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YDB-03-BA-d-1511 3
D
KERN YDB-03
Version 1.104/2015
Betriebsanleitung
Universal-Dichtebestimmungsset für KERN Analysenwaagen
Inhaltsverzeichnis
1EINLEITUNG.................................................................................................................................. 5
1.1 LIEFERUMFANG ........................................................................................................................ 5
2ABMESSUNGEN [MM].................................................................................................................. 8
3PRINZIP DER DICHTEBESTIMMUNG........................................................................................ 11
3.1 EINFLUSSGRÖßEN UND FEHLERQUELLEN................................................................................. 12
4INBETRIEBNAHME..................................................................................................................... 13
4.1 ZUORDNUNGSLISTE FÜR ADAPTER UND AUSGLEICHSGEWICHTE................................................ 13
4.2 GESTELL VORBEREITEN .......................................................................................................... 14
4.3 INSTALLATION......................................................................................................................... 15
4.3.1 Waage vorbereiten .......................................................................................................... 15
4.3.2 Dichtebestimmungsset installieren.................................................................................. 16
5DICHTEBESTIMMUNG VON FESTSTOFFEN............................................................................ 18
5.1 SERIE KERN ABS-N, ABJ-NM, ACS, ACJ .......................................................................... 18
5.1.1 Modus zur Dichtebestimmung von Feststoffen aufrufen................................................. 18
5.1.2 Dichte von sinkenden Festkörpern (d >1 g/cm3)bestimmen........................................... 21
5.1.3 Dichte von schwimmenden Festkörpern (d <1 g/cm3)bestimmen .................................. 23
5.2 SERIE KERN ABT................................................................................................................. 26
5.2.1 Modus zur Dichtebestimmung von Feststoffen aufrufen................................................. 26
5.2.2 Dichte der Hilfssflüssigkeit eingeben............................................................................... 27
5.2.3 Dichte von sinkenden Festkörpern (d >1 g/cm3)bestimmen........................................... 28
5.2.4 Dichte von schwimmenden Festkörpern (d <1 g/cm3)bestimmen .................................. 29
5.3 SERIE KERN AES-C, AEJ-CM ............................................................................................. 31
5.3.1 Modus zur Dichtebestimmung von Feststoffen aufrufen................................................. 31
5.3.2 Dichte von sinkenden Festkörpern (d >1 g/cm3) bestimmen:......................................... 34
5.3.3 Dichte von schwimmenden Festkörpern (d <1 g/cm3) bestimmen: ................................ 35
5.4 SERIE KERN ALS-A, ALJ-A................................................................................................. 36
5.4.1 Dichte von sinkenden Festkörpern (d >1 g/cm3) bestimmen:......................................... 36
5.4.2 Dichte von schwimmenden Festkörpern (d <1 g/cm3) bestimmen: ................................ 38
5.5 SERIE KERN ALT-B.............................................................................................................. 39
5.5.1 Dichte von sinkenden Festkörpern (d >1 g/cm3) bestimmen:......................................... 39
5.5.2 Dichte von schwimmenden Festkörpern (d <1 g/cm3) bestimmen: ................................ 41
5.6 SERIE KERN AET ................................................................................................................. 42
5.6.1 Methode „Festkörper“ aufrufen und Parameter der Hilfsflüssigkeit eingeben................ 44
5.6.2 Dichte von sinkenden Festkörpern (d >1 g/cm3) bestimmen.......................................... 46
5.6.3 Dichte von schwimmenden Festkörpern (d <1 g/cm3)bestimmen .................................. 48
5.6.4 Dichtebestimmung protokollieren .................................................................................... 49

4 YDB-03-BA-d-1511
6DICHTEBESTIMMUNG VON FLÜSSIGKEITEN......................................................................... 51
6.1 SERIE KERN ABS-N, ABJ-NM, ACS, ACJ ............................................................................ 51
6.1.2 Dichte der Prüfflüssigkeit bestimmen .............................................................................. 53
6.2 SERIE KERN ABT.................................................................................................................. 56
6.2.2 Volumen des Senkkörpers eingeben............................................................................... 58
6.2.3 Dichte der Prüfflüssigkeit bestimmen .............................................................................. 59
6.3 SERIE KERN AES-C, AEJ-CM.............................................................................................. 61
6.3.2 Dichte der Prüfflüssigkeit bestimmen .............................................................................. 63
6.4 SERIE KERN ALS-A, ALJ-A .................................................................................................. 64
6.5 SERIE KERN ALT_B ............................................................................................................. 66
6.6 SERIE KERN AET.................................................................................................................. 68
6.6.1 Methode „Flüssigkeit“ aufrufen und Volumen des Senkkörpers eingeben...................... 68
6.6.2 Dichte der Prüfflüssigkeit bestimmen .............................................................................. 69
6.6.3 Dichtebestimmung protokollieren .................................................................................... 71
7BEDINGUNGEN FÜR PRÄZISE MESSUNGEN ......................................................................... 73
7.1 BERECHNUNG DER ERGEBNISSE ............................................................................................. 73
7.2 EINFLUßFAKTOREN FÜR MEßFEHLER ....................................................................................... 73
7.2.1 Luftblasen ........................................................................................................................ 73
7.2.2 Festkörperprobe............................................................................................................... 73
7.2.3 Flüssigkeiten.................................................................................................................... 74
7.2.4 Oberfläche ....................................................................................................................... 74
7.2.5 Senkkörper für Dichtebestimmung von Flüssigkeiten ..................................................... 74
7.3 ALLGEMEINE INFORMATIONEN................................................................................................. 74
7.3.1 Dichte / relative Dichte..................................................................................................... 74
7.3.2 Drift der Waagenanzeige................................................................................................. 74
8DICHTETABELLE FÜR FLÜSSIGKEITEN ................................................................................. 75
9GEBRAUCHSHINWEISE............................................................................................................. 76

YDB-03-BA-d-1511 5
1 Einleitung
•Um einen sicheren und reibungslosen Betrieb zu gewährleisten,
bitte Betriebsanleitung aufmerksam durchlesen.
•Diese Anleitung beschreibt nur das Arbeiten mit dem Set zur Dich-
tebestimmung. Weitere Informationen zur Bedienung Ihrer Waage
entnehmen Sie bitte der Betriebsanleitung, die der jeweiligen Waa-
ge beiliegt.
1.1 Lieferumfang
Verpackung und Dichtebestimmungsset sofort beim Auspacken auf eventuell
sichtbare äußere Beschädigungen überprüfen.
Sicherstellen, dass alle Teile vollständig vorhanden sind.
Gestell
Plattform

6 YDB-03-BA-d-1511
Becherglas
Universal-Tauchkorb für sinkende
und schwimmende Festkörper
Senkkörper
20 g Edelstahlgewicht
Thermometer
Ausgleichsgewichte
(3 Paar)

YDB-03-BA-d-1511 7
Adapter
(3 Stück)
Innensechskantschlüssel + Schraube

8 YDB-03-BA-d-1511
2 Abmessungen [mm]
Gestell

YDB-03-BA-d-1511 9
Universal-Tauchkorb für schwimmende und sinkende Festkörper
Probenschale

10 YDB-03-BA-d-1511
Plattform
Becherglas

YDB-03-BA-d-1511 11
ρ = A
A-B o
ρ
ρ = m
V
3 Prinzip der Dichtebestimmung
Drei wichtige physikalische Größen sind das Volumen und die Masse von Körpern
sowie die Dichte von Stoffen. Masse und Volumen sind bei der Dichte miteinander
verknüpft:
Die Dichte [ ρ] ist das Verhältnis der Masse [ m ] zum Volumen [ V ].
SI-Einheit der Dichte ist das Kilogramm durch Kubikmeter (kg/m3). 1 kg/m3 ist gleich
der Dichte eines homogenen Körpers, der bei der Masse 1 kg das Volumen 1 m3
einnimmt.
Weitere häufig verwendete Einheiten sind:
1g
cm
3
,
1kg
m
3
,
1g
l
Durch den Einsatz unseres Sets zur Dichtebestimmung in Kombination mit unseren
KERN Analysenwaagen sind Sie in der Lage die Dichte von Feststoffen und Flüssig-
keiten schnell und sicher zu bestimmen. Bei der Arbeitsweise unseres Sets zur Dich-
tebestimmung wird das „Archimedische Prinzip“ herangezogen:
AUFTRIEB IST EINE KRAFT. SIE GREIFT AN EINEM KÖRPER AN, DER IN EINE FLÜSSIGKEIT
EINTAUCHT. DER AUFTRIEB DES KÖRPERS IST GERADE SO GROß WIE DIE
GEWICHTSKRAFT DER VON IHM VERDRÄNGTEN Flüssigkeit. DIE AUFTRIEBSKRAFT WIRKT
SENKRECHT NACH OBEN.
Damit erfolgt die Berechnung der Dichte nach folgenden Formeln:
Bei der Dichtebestimmung von Feststoffen
Mit unseren Waagen ist es Ihnen möglich den Feststoff sowohl in Luft [ A ] als auch
in Wasser [ B ] zu wägen. Ist die Dichte des Auftriebsmediums [ ρo ] bekannt wird die
Dichte des Feststoffes [ ρ] wie folgt berechnet:
ρ= Dichte der Probe
A = Gewicht der Probe in Luft
B = Gewicht der Probe in Hilfsflüssigkeit
ρo = Dichte der Hilfsflüssigkeit
Der Luftauftrieb ist in der Formel nicht berücksichtigt.

12 YDB-03-BA-d-1511
ρ = V
A-B L
ρ
+
Bei der Dichtebestimmung von Flüssigkeiten
Die Dichte einer Flüssigkeit wird mit Hilfe eines Senkkörpers bestimmt, dessen Vo-
lumen [ V ] bekannt ist. Der Senkkörper wird sowohl in Luft [ A ], als auch in der Prüf-
flüssigkeit [ B ] gewogen.
Nach dem Archimedischen Gesetz erfährt ein in eine Flüssigkeit getauchter Körper
eine Auftriebskraft [ G ]. Diese Kraft ist dem Betrag nach gleich der Gewichtskraft der
durch das Volumen des Körpers verdrängten Flüssigkeit.
Das Volumen [ V ] des eingetauchten Körpers ist gleich dem Volumen der verdräng-
ten Flüssigkeit.
G = Auftrieb des Senkkörpers
Auftrieb des Senkkörpers =
Gewicht Senkkörper an Luft [ A ] -Gewicht Senkkörper in Prüfflüssigkeit [ B ]
Daraus ergibt sich:
ρ= Dichte der Prüfflüssigkeit
A = Gewicht des Senkkörpers in Luft
B = Gewicht des Senkkörpers in Prüfflüssigkeit
V = Volumen des Senkkörpers
3.1 Einflussgrößen und Fehlerquellen
Luftauftrieb
Temperatur
Oberflächenspannung der Flüssigkeit
Adhäsion der Flüssigkeit am Draht
Luftblasen
Eintauchtiefe des Probenschale bzw. Senkkörpers
Porösität des Festkörpers
ρ = G
V

YDB-03-BA-d-1511 13
4 Inbetriebnahme
Das Dichtebestimmungsset KERN YDB-03 kann mit folgenden Serien der KERN
Analysenwaage verwendet werden:
KERN ABS-N, ABJ-NM
KERN ABT
KERN ACS, ACJ
KERN AES-C, AEJ-NM
KERN ALS-A, ALJ-A
KERN ALT-B
KERN AET
4.1 Zuordnungsliste für Adapter und Ausgleichsgewichte
ABT ABS-N
ABJ-NM ACS ACJ ALS-A ALJ-A ALT-B
Adapter

Ausgleichsgewichte
ABT ABS-N
ABJ-NM ACS ACJ ALS-A ALJ-A ALT-B

Nicht
erforderlich
AES-C, AEJ-CM AET
Adapter

Ausgleichsgewichte
AES-C
AEJ-CM AET 200-4NM
AET 500-4 AET 100-5M AET 200-5DM
Nicht
erforderlich

14 YDB-03-BA-d-1511
4.2 Gestell vorbereiten
Bevor das Gestell auf die Waage aufgesetzt wird, den zur Waage gehörenden Adap-
ter montieren, siehe Zuordnungsliste. Kap. 4.1.
Dazu den im Lieferumfang enthaltenen Innensechskantschlüssel und Schraube ver-
wenden.

YDB-03-BA-d-1511 15
4.3 Installation
4.3.1 Waage vorbereiten
•Falls nötig, erforderliche Justierung vor der Installation des Dichtesets
durchführen.
•Bei installiertem Dichteset ist keine korrekte Justierung möglich.
•
Zur Justierung Dichteset abnehmen und Standardwägeplatte aufsetzen.
Waage von der Stromversorgung trennen.
Standardwägeplatte und Zubehör wie z.B. Schirmring, Wägeplattenträger
entfernen.
Abbildungsbeispiel KERN AES-C
Abbildungsbeispiel KERN ABS-N / ACS /ABT
3
2
1

16 YDB-03-BA-d-1511
4.3.2 Dichtebestimmungsset installieren
Gestell in den Wägeraum einsetzen. Die runde Öffnung oben am Gestell soll in
die Richtung weisen, aus der der Tauchkorb eingesetzt wird.
Plattform zur Aufnahme des Becherglases durch das Gestell hindurch auf den
Wägeraumboden stellen. So platzieren, dass sie das Gestell nicht berührt.
Falls erforderlich Ausgleichsgewichte am Gestell anbringen, siehe Zuordnungslis-
te Kap. 4.1.
Erscheint beim Einschalten der Waage die Fehlermeldung „Unterlast“ sind die zur
jeweiligen Waagen passenden Ausgleichsgewichte zu verwenden.
Tauchkorb an das Gestell hängen. Darauf achten, dass er zentriert in der Aus-
sparung hängt.
Glastüren schließen. Waage an die Stromversorgung anschließen und
einschalten.
Flüssigkeit und Instrumente solange temperieren bis die Temperatur konstant ist.
Anwärmzeit der Waage beachten.
Zur Vermeidung von Korrosionsschäden Tauchkorb nicht über einen längeren
Zeitraum in Flüssigkeit eingetaucht stehen lassen.

YDB-03-BA-d-1511 17
Abbildungsbeispiel mit installiertem Dichtesets KERN YDB-03
Obere Probenschale des Tauchkorbes
Gestell
Becherglas
Untere Siebschale des Tauchkorbes
Ausgleichgsgewichte
Plattform

18 YDB-03-BA-d-1511
5 Dichtebestimmung von Feststoffen
Bei der Dichtebestimmung von Festkörper wird der Festkörper zuerst in Luft und an-
schließend in einer Hilfsflüssigkeit gewogen, deren Dichte bekannt ist. Aus der Ge-
wichtsdifferenz resultiert der Auftrieb, aus dem die Software die Dichte berechnet.
Als Hilfsflüssigkeit finden meist destilliertes Wasser oder Ethanol Verwendung, Dich-
tetabellen s. Kap. 8.
Vorbereitung:
Dichtebestimmungsset installieren, s. Kap. 4.3.2
5.1 Serie KERN ABS-N, ABJ-NM, ACS, ACJ
5.1.1 Modus zur Dichtebestimmung von Feststoffen aufrufen
Waage mit ON/OFF-Taste einschalten.

Menü aufrufen:
Im Wägemodus MENU-Taste 2 x drücken.
Navigationstasten () wiederholt drücken bis „APL.FUNC“ angezeigt wird.
PRINT-Taste drücken.
Navigationstasten () wiederholt drücken bis „SG“ angezeigt wird. Mit TARE
bestätigen, "SET" gefolgt von der aktuellen Einstellung wird angezeigt.