Измерение массы

Понятие «масса» характеризует инертность тел и веществ, то есть их способность создавать гравитационное поле.

В качестве средств измерений массы следует применять весы.

За единицу измерения массы в СИ принят килограмм (кг). Допускается применение:

- дольных единиц - миллиграмм (мг), грамм (г),

- внесистемной единицы - тонна (т).

Для измерений массы должны применяться рабочие средства измерений.

При выборе весоизмерительных приборов следует отдавать предпочтение весам электронным и весам с циферблатными указателями перед гирными и шкальными. Применение циферблатных весов ускоряет процесс измерений массы, повышает наглядность отсчета результатов измерений.

Допускаемую погрешность средств измерений массы, предельные значения шкалы (диапазона измерений) следует определять одним из двух способов:

- расчётным,

- по таблицам

Пример

Необходимо определить массу детали (45 ± 0,5) г.

Определить диапазон измерений и цену деления весов.

Определяем:

наибольший предельный размер измеряемого параметра

45 г+0,5 г =45,5 г;

наименьший предельный размер измеряемого параметра

45 г - 0,5 г= 44,5 г;

допуск

45,5 г-44,5 г =1 г.

Расчётный способ.

Определяем:

основную абсолютную погрешность измерений массы (по формуле (7.1))

0,33 х 1 г= 0,33 г;

нижний предел рабочей части шкалы (по формуле (7.2))

Н_ди< 44,5 г-0,33 г =44,17 г;

верхний предел рабочей части шкалы (по формуле (7.3))

В_ди > 45,5 г + 0,33 г = 45,83 г.

Выбираем согласно полученных Н_ди и В_ди по таблице (9.2) весы лабораторные.

Предъявляемым требованиям удовлетворяют весы:

ВЛКТ-500 г - с ценой деления 0,01 г, верхним пределом измерений 500 г и основной абсолютной погрешностью ± 0,020 г;

ВЛКТ - 5 кг - с ценой деления 0,1 г, верхним пределом измерений 5 кг и основной абсолютной погрешностью ± 0,20 г;

ВЛЭ-200 г - с ценой деления 0,001 г, верхним пределом измерений 200 г и основной абсолютной погрешностью ± 0,005 г;

ВЛЭ-1 кг - с ценой деления 0,01 г, верхним пределом измерений 1 кг и основной абсолютной погрешностью ± 0,03 г;

ВЛЭ-10 кг - с ценой деления 0,1 г, верхним пределом измерений 10 кг и основной абсолютной погрешностью ±0,1 г.

Экономически целесообразнее в данном случае использовать весы ВЛКТ-500 г.

Способ с использованием таблиц.

В боковике таблицы находим диапазоны, в которые попадает измеряемая величина. Этим диапазоном являются:

«свыше 2 до 50 г»,

«свыше 4 до 100 г»,

«свыше 10 до 200 г»,

«свыше 20 до 1000 г».

На строках, соответствующих найденным диапазонам в графе 2 находим верхние пределы измерений весов: 50, 100, 200, 1000г.

На этих же строках в колонке таблицы находим меньшие ближайшие значения допусков по отношению к заданному.

Этими значениями являются: 0,0009; 0,0018; 0,0045; 0,009 г, соответственно.

Значение допуска 1 г в нашем случае позволяет применять любое из выше рассмотренных по диапазону и допуску средства измерений массы.

В оглавлении таблицы по значениям допусков находим цену деления: 0,0001; 0,0002; 0,0005; 0,001 г, соответственно.

Вывод, для измерения массы (45 ± 0,5) г могут применяться весы класса точности 4 имеющие следующие метрологические характеристики:

- верхний предел 50 г, цена деления шкалы 0,0001 г;

- верхний предел 100 г, цена деления шкалы 0,0002 г;

- верхний предел 200 г, цена деления шкалы 0,0005 г;

- верхний предел 1000 г, цена деления шкалы 0,001 г.

Исходя из таблицы 9.2 настоящего документа и экономической целесообразности назначаем весы ВЛКТ-500 г.

Таблица 9.1 – Наборы гирь общего назначения

Килограммовые

Обозначение гирь в наборе

Число гирь в наборе, массой в кг

КГ-4-30

-

-

-

КГ-6-5

-

-

-

КГ-6-10

-

-

КГ-6-20-1

-

КГ-6-20-2

-

-

Граммовые

Обозначение гирь в наборе

Число гирь в наборе, массой в мг

Г-4-210

-

-

Г-4-610

-

Г-4-1110

Г-6-1110

-

-

-

Миллиграммовые

Обозначение гирь в наборе

Число гирь в наборе, массой в г

МГ-3-1110

МГ-3-1110

-

-

-

Пример условного обозначения в документации набора гирь общего назначения 6 класса массой 5 кг.

Набор КГ-6-5.

Таблица 9.2 - Средства измерений массы

Наименование прибора	Тип прибора	Предел взвешивания	Цена деления	Допустимая погрешность	Примечание
					б
Весы лабораторные аналитические	ВЛ-200	(0... 200) г	0,1 мг	±2мг
Весы лабораторные квадрантные	ВЛКТ-500г ВЛКТ-2 кг ВЛКТ-5 кг	(0... 500) г (0... 2) кг (0... 5) кг	10мг 100мг 200мг	± 100мг ± 100мг
Весы лабораторные электронные	ВЛЭ-200 г ВЛЭ-1 кг ВЛЭ-10кг ВЛЭ-20 кг ВЛЭ-50 кг	(0... 200) г (0...1)кг (0...10)кг (0... 20) кг (0... 50) кг	1 мг 10мг 100мг 500мг 1000 мг	±5 мг ±30мг ± 300 мг ± 3000 мг ± 3000 мг
Весы лабораторные равноплечие	ВЛР-10кг* ВЛР-1 кг* ВЛР-200г*	(0... 10) кг (0...1)кг (0...200)г	50мг 10мг 0,05 мг	± 100мг ± 10мг ±5 мг	В комплект поставки входит набор накладных гирь
Весы настольные циферблатные	ВНЦ-2	(2...2000) г	2г	при массе груза св. 2 до 1000 г ±1 г; при массе груза св. 1000 до 2000 г ±2 г
РН-10Ц13У	(0,1... 10) кг	5г	при массе груза св. 0,1 до 2,5 кг; ±5 г; при массе груза св. 2,5 ±7,5 г
Весы счетные коромысловые	СЧ-5А	(0,25…5) кг	-	при 10% максимальной нагрузки ±10 г; при максимальной нагрузке ±3г.	Рекомендуемая масса считаемых деталей: для СЧ-5А (0,5…10) г. для СЧ-50А (1…100)г.
СЧ-50А	(2,5…5) кг	10 г	при 10% максимальной нагрузки ±1 г ±30 г.
Весы платформенные передвижные шкальные	ШСВ-500	(25…500) кг	20 г	В диапазоне от 25 до 100 кг ±100 г В диапазоне св. 100 до 400 кг ±200 г В диапазоне св. 400 до 500 кг ±300 г
РП-3Ш13м	(150…3000) кг	1 кг	св. 150 до 500 кг ±1 кг св. 500 до 2000 кг ±1,5 кг св. 2000 кг ±2 кг	В комплект поставки входит набор накладных гирь
РП 100Ш13	(5…100) кг	0,05 кг	св. 5 до 25 кг ±0,05 св. 25 кг ±0,75 кг
Весы платформенные передвижные циферблатные	РП-150Ц13т	от 7,5 до 100 кг	0.2 кг	±0,4 кг
РП-400Ц13м	от 20 до 400 кг	0,2 кг	св. 20 до 100 кг ±0,2 кг св. 100 кг ±0,3 кг
Весы платформенные передвижные почтовые	РН-25Ц13	от 0 до 25 кг	50 г	±50 г
РН-50Ш13М-1	от 2,5 до 50 кг	св. 2,5 до 10 кг ±10 г св. 10 до 50 кг ±1% от действительного значения массы груза на платформе