工業(yè)分析儀（如熱重分析儀TGA）在測量過程中會受浮力效應(yīng)的影響，導(dǎo)致質(zhì)量測量出現(xiàn)偏差。浮力效應(yīng)是由于氣體密度隨溫度變化而產(chǎn)生的，主要通過以下方法處理：

1. 基線校正（空白實驗）

• 原理：在相同實驗條件下（溫度程序、氣體氛圍），先運(yùn)行一次空坩堝的空白實驗，記錄浮力效應(yīng)引起的表觀質(zhì)量變化曲線（基線）。

• 應(yīng)用：正式測試時，從樣品實測數(shù)據(jù)中扣除空白基線，消除浮力影響。

• 關(guān)鍵點：需確保空白實驗與樣品實驗的條件完全一致（如氣體流速、升溫速率等）。

2. 動態(tài)浮力補(bǔ)償

• 實時計算：通過傳感器監(jiān)測溫度和氣壓，實時計算氣體密度變化引起的浮力效應(yīng)，并在儀器軟件中自動補(bǔ)償。

• 公式：浮力修正公式通常為：
  
  其中 $V$ 為樣品體積，${\rho }_{\text{gas}}$ 為氣體密度，${\rho }_{\text{ref}}$ 為參考密度（如室溫空氣），$g$ 為重力加速度。

3. 對稱設(shè)計（雙爐體結(jié)構(gòu)）

• 結(jié)構(gòu)優(yōu)化：部分高端儀器采用對稱的雙天平設(shè)計（樣品端與參比端），浮力效應(yīng)在兩側(cè)平衡抵消，減少對凈質(zhì)量信號的影響。

4. 氣體密度控制

• 選擇輕質(zhì)氣體：使用氦氣（密度遠(yuǎn)低于氮氣或空氣）作為載氣，可顯著減小浮力效應(yīng)。

• 恒壓控制：保持系統(tǒng)內(nèi)氣壓穩(wěn)定，避免因壓力波動導(dǎo)致氣體密度變化。

5. 軟件算法修正

• 模型擬合：通過理論模型或經(jīng)驗公式（如溫度-氣體密度關(guān)系）對數(shù)據(jù)進(jìn)行后期處理，修正浮力偏差。

注意事項

• 溫度范圍：高溫區(qū)（>500°C）浮力效應(yīng)更顯著，需重點校準(zhǔn)。

• 樣品體積：大體積樣品或蓬松材料會放大浮力影響，建議壓實或減少用量。

• 儀器校準(zhǔn)：定期用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（如純金屬）驗證浮力補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確性。