Как выбрать весы? Часть.1

На сегодняшний день на рынке весового оборудования представлено множество моделей весов с различными техническими характеристиками. При выборе нужной модели специалисты, прежде всего, должны получить ответы на следующие вопросы:

В сегодняшней статье рассмотрим:

• «Какие весы выбрать в лабораторию для работы?»
• «На что нужно обратить внимание при выборе весов?»
• «Как выбрать весы достойного качества и удовлетворяющие потребностям лаборатории?»

Попробуем в этом разобраться. 

Рассмотрим перечень вопросов, на которые должен получить ответ сотрудник лаборатории при выборе весов:

1.    Какие требования предъявляются к весам в ТНПА (ГОСТ, МВИ, СТБ, ИСО и др.), по которым я работаю? 

Обычно в ТНПА указывается масса навески, которую надо взять и с какой точностью (погрешностью, неопределенностью), а также там говорится весы какого класса точности использовать. Обратите внимание, что в старых ТНПА могут быть отсылки на уже недействующие стандарты по весам: ГОСТ 24104-88; ГОСТ 24104-2001; СТБ ЕН 45501 и прочие. В настоящее время в Республике Беларусь действует ГОСТ OIML R 76-1-2011 и требования к весам надо сверять с ним. 

2.    Какая нагрузка будет взвешиваться на весах? 

Все сертифицированные весы имеют наименьший предел взвешивания (НмПВ) и наибольший предел взвешивания (НПВ).
Что говорит нам ГОСТ OIML R 76-1-2011 про минимальную и максимальную нагрузки? Минимальная нагрузка (min) – значение нагрузки, ниже которой результат взвешивания может иметь чрезмерную относительную погрешность. Максимальная нагрузка (max) – максимальное значение нагрузки без учёта диапазона компенсации массы тары. 

О чём нам говорят эти метрологические характеристики весов? Они нам говорят о том, что производитель гарантирует, что в этом диапазоне взвешивания (от НмПВ до НПВ) весы работают с установленной точностью. 

Простыми словами наименьший предел взвешивания (НмПВ) – величина, от которой могут взвешивать весы, а наибольший предел взвешивания (НПВ) – величина, до которой могут взвешивать весы. Обратите внимание, что согласно ГОСТ OIML R 76-1-2011 диапазон от нуля до наименьшего предела взвешивания имеет очень большую неопределенность и поэтому значения, полученные в этом диапазоне, нельзя использовать при расчетах. При определении максимальной нагрузки весов обязательно следует учитывать массу не только образца, но и тары. Бывает такое, что масса образца 1г, а тара или емкость, в которой взвешивается образец – 100г.

Разберемся на примере

Допустим, в лабораторию купили весы с диапазоном взвешивания (5-1000) г. Как часто бывает в большинстве лабораторий, при заявленной массе в 5 г, взвешиваемый продукт может быть массой, скажем 4,98 г. Тогда точность взвешивания весов может сильно отличаться от заявленной производителем, поскольку на весах будет взвешиваться продукт массой меньше, чем 5 г (НмПВ). Это означает, что измерения не будут выполнены с требуемой точностью (погрешностью), установленной в ТНПА. 

Такая же ситуация и с наибольшим пределом взвешивания (НПВ). Если на платформу весов разместить продукт с заявленной массой 1000г, а он случайно (как, к сожалению, часто бывает) немного «тяжело» станет, то есть груз поставится с усилием, с ускорением на платформу, то результат взвешивания возможно уже будет получен с большей погрешностью или весы уйдут в «перегруз», что может повредить весовой механизм и в дальнейшем приведет к дорогостоящему ремонту.

Для того чтобы не сомневаться в результатах измерений и быть уверенным в том, что все измерения проведены правильно и с требуемой точностью, необходимо понимать, что НЕЛЬЗЯ ПОКУПАТЬ ВЕСЫ НА ПРЕДЕЛЕ ТРЕБУЕМОГО ИЗМЕРЕНИЯ. 

Все знают, и это не раз доказывалось учёными, что когда техника постоянно работает на пределе своих возможностей, она быстрее выходит из строя и нуждается в частых ремонтах. Будь то автомобиль, который разгоняется до максимальной отметки спидометра или же это стиральная машина, которая постоянно отжимает на максимальных оборотах, или же весы, на которых постоянно взвешивают на пределе (НПВ). Поэтому, при необходимости ежедневного взвешивания продукта массой 1000 г, САМЫМ ОПТИМАЛЬНЫМ ВАРИАНТОМ ЯВЛЯЮТСЯ ВЕСЫ С ДИАПАЗОНОМ ВЗВЕШИВАНИЯ (0,5-2000) Г. При выборе таких весов, обеспечивается запас как на НмПВ, так и на НПВ.

3.    С какой точностью нужно получить результат взвешивания?

Очень важно понимать с какой точностью должен быть получен результат: до грамма, миллиграмма или микрограмма?

Специалисты компании «Лабораторные и весовые системы» часто сталкиваются с запросами от клиентов о пояснении таких понятий как точность, дискретность, погрешность, неопределенность и т.п. Очень важно знать и понимать, что эти параметры не одинаковы! Если не разобраться в терминологии, то можно приобрести весы, которые не будут соответствовать требованиям ТНПА, по которым будет работать специалист.

Самая частая ошибка — многие покупатели думают, что дискретность, точность и погрешность, это одно и тоже. ЭТО НЕ ТАК! Дискретность является наименьшим разрядом, который отражается на весах, но не является точностью или погрешностью. Как правило дискретность в разы меньше погрешности. Например, у весов I класса точности с дискретностью 0,1 мг погрешность будет 0,5 мг и выше.

В каталоге компании "Лабораторные и весовые системы" представлены лабораторные весы I класса точности. 

Что говорит ГОСТ OIML R 76-1-2011 про дискретность? Действительная цена деления шкалы (d) – разность, выраженная в единицах массы, между двумя значениями, соответствующими двум соседним отметкам шкалы для аналоговой индикации или следующим друг за другом показаниям для цифровой индикации.   Что это значит простыми словами? Если у нас есть показание на электронных весах 0,0002 г, а следующее наименьшее показание может быть только 0,0003 г, то дискретность у наших весов будет d = (0,0003 - 0,0002) = 0,0001 г. Грубо говоря, дискретность – это шаг весов.

Идём дальше. 

Что говорит ГОСТ OIML R 76-1-2011 про погрешность? Есть понятие погрешность и предел допускаемой погрешности. В чём разница? Погрешность – разность между показанием весов и истинным значением соответствующей условной массы. Предел допускаемой погрешности – максимальная разность (положительная или отрицательная) между показанием весов и соответствующим истинным значением, задаваемым эталонными гирями, устанавливаемая настоящим стандартом для весов, находящихся в нормальном положении и имевших до нагружения нулевые показания. Простыми словами, предел допускаемой погрешности – это отрезок, в котором может находиться результат измерения и представлен он со знаком ±.                                                                                                          

В ТНПА, по которым работают специалисты лаборатории, как правило, указываются пределы допускаемой погрешности (±) весов. Это и есть та важная информация, на которую стоит обратить внимание и зафиксировать удобным для специалиста способом.

Разберемся с точностью.

Согласно ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 точность измерения – степень близости результата измерения к принятому опорному значению.

Что же касается неопределённости, то неопределённость это параметр, который относится к результату измерения и характеризует разброс значений, которые могли бы быть приписаны измеряемой величине. В качестве характеристики неопределённости используют среднее квадратическое отклонение (СКО). Данный  параметр необходим, если надо получить результат измерения с точностью выше, чем позволяет ГОСТ OIML R 76-1-2011.

На этом вопросы по правильному подбору весов не закончены, немаловажные нюансы будут раскрыты в следующих статьях.