Весоизмерительная техника

Лабораторные весы, предназначенные для точного взвешивания грузов мас­сой до 50 кг, подразделяются на: весы общего назначения, образцовые и специ­ального назначения. Весы общего назначения используются только для взве­шивания, образцовые - для поверки и аттестации образцовых гирь и гирь об­щего назначения. К весам специального назначения относят пурки, служащие для определения натуры зерна. Все большее распространение специальные, встроенные весы получают в современных аналитических приборах, устанавливающих количественный состав веществ в анали­зируемых пробах - содержание золы, жира и, особенно, в измерителях влагосодержания материалов, представляющих собой комплекс устройств, обеспечивающих одновременное высушивание материала и его взвешивание.

Требования к весам, используемым в лабораториях, определяются ГОСТ 24104-88 «Весы лабораторные общего назначения и образцовые». В лабора­ториях согласно этому ГОСТ могут использоваться весы общего назначения 4 классов точности: 1-го, 2-го, 3-го и 4-го. Ориентировочно можно считать, что весы 1-го, 2-го и 3-го классов по ГОСТ 24104-88 соотносятся с I классом по международным рекомендациям OIML R 76, весы 4-го класса по ГОСТ 24104-88 со II классом OIML R 76. В то же время строгого соответствия между россий­скими и европейскими стандартами не существует. Весам импортного про­изводства при включении в Госреестр СИ РФ присваивается класс в соответ­ствии с ГОСТ 24104-88.

Класс точности лабораторных весов можно определить по таблице, приведённой в ГОСТ 24104-88, на основании 2 параметров: наибольшего пре­дела взвешивания и предела допускаемой погрешности весов. Обе эти величи­ны приводятся в технической документации на весы.

По принципу действия весы делятся на 2 группы - механические и элек­тронные.

В механических весах окончание взвешивания определяется визуально по положению стрелки индикатора. Измеряемый образец сравнивается с массой гирь (встроенных или наружных). В связи с этим время измерения зависит от навыка оператора и может занять от 30 с до 10 мин. Для определения массы образца требуется суммировать массу гирь; для определения погрешности взвешивания к погрешности весов добавляется погрешность определения массы использованных гирь.

В электронных весах результат измерения показан на цифровом индикаторе. Время измерения зависит от быстродействия весов и может составлять от 0,5 до 3 с. Погрешность измерения определяется только погрешностью весов.

По принципу действия электронные лабораторные весы могут быть: прямого измерения или с электронным уравновешиванием.

В электронных лабораторных весах прямого измерения используются тензометрические или другие датчики. Измеряемый вес преобразуется в электрический сигнал, сравниваемый со значением электрического сигнала, полу­ченного при взвешивании эталонного (калибровочного) груза. Значение этого сигнала хранится в электронном блоке весов и возобновляется при калибров­ке. Весы прямого преобразования относятся к 4-му классу точности по ГОСТ 24104-88 или среднему классу по ГОСТ 29329-92.

В весах с уравновешиванием используется магнитоэлектрический ком­пенсатор. Информация об измеряемой массе содержится в величине компен­сирующего сигнала. Этот принцип позволяет создать наиболее точные весы. Их точность зависит от используемой технологии фирмы-производителя. Весы с магнитоэлектрическим компенсатором могут относиться к весам 1-го, 2-го, 3-го и 4-го классов точности по ГОСТ 24104-88. Компенсирующий сигнал в этих весах также сравнивается со значением сигнала, полученного при взвешивании эталонного (калибровочного) груза из памяти электронно­го блока весов.

Для электронных весов погрешность измерения массы будет соответ­ствовать значению, определяемому при ежегодной поверке только в том слу­чае, если будет своевременно произведена калибровка. В связи с этим большое значение имеет контроль за изменением температуры в помещении для сво­евременной калибровки.

Ведущие производители электронных весов не только оснащают их встро­енными калибровочными гирями, но и монтируют в весы специальную систему, следящую за температурой. При существенном ее изменении в таких весах калибровка производится автоматически. Если измерение не было завершено - электронная система сообщит оператору о необходимости внесения по­дправки в результат измерения. В мировой практике такие системы называ­ются «ISO.cal» и позволяют контролировать погрешность измерения.

При отсутствии встроенных гирь калибровку необходимо проводить специальными калибровочными гирями. Масса и класс таких гирь по ГОСТ 7328-82 определяются производителем и указываются в технической документации. Калибровочные гири, также как и весы, подлежат ежегодной поверке в органах Госстандарта.

При взвешивании сыпучих и жидких веществ используется тара (бюксы, колбы, стаканы). В этом случае измерение массы будет состоять из двух операций: взвешивания пустой тары и тары вместе с образцом. Измеряемая мас­са определяется как разница этих двух измерений. В механических весах погрешность измерения в данном случае удваивается. При измерении на электронных весах с функцией выбираемой тары погрешность измерений равна по­грешности весов. При измерении массы с использованием тары следует обращать внимание, что суммарная масса тарной ёмкости и образца не должны превышать наибольший предел взвешивания весов.