Слайд 2
Цели занятия
Изучить основные метрологические характеристики и свойства весов
Выбрать
нужный тип весов, опираясь на их метрологические характеристики и
свойства
Обработать экспериментальные данные взвешивания на аналитических весах, полученные на практических занятиях в лаборатории
Слайд 3
Наука начинается с тех пор, как начинают измерять.
Точная наука немыслима без меры.
Дмитрий Иванович Менделеев
Слайд 4
Что такое весы?
Весы – универсальный прибор, который используется для
определения массы сыпучих и жидких веществ, или предметов
В зависимости
от сферы применения к взвешивающим приборам предъявляют различные требования. Для определения массы продуктов в магазине используют аппараты небольшого класса точности, а в испытательных лабораториях и ювелирных мастерских, нужны более точные измерительные приборы.
Слайд 6
Весы – один из древнейших приборов
Слайд 10
Депо образцовых мер и весов
1841 г.
Слайд 11
Главная палата мер и весов в Санкт-Петербурге
(конец 19
века)
Слайд 12
Главная палата мер и весов в Санкт-Петербурге
(настоящее время)
Слайд 13
Ф. И. Блюмах, Н.Г. Егоров. Д. И. Менделеев,
Ф. П. Завадский, А. И. Кузнецов
Сотрудники Главной палаты мер
и весов
Слайд 14
Основная единица массы в системе СИ
Килогра́мм (русское обозначение: кг; международное: kg) — единица
измерения массы, одна из семи основных единиц Международной системы единиц (СИ)
Слайд 15
Классификация измерительного оборудования
В настоящее время для определения
массы тел применяют разнообразные типы и модели весов нескольких
поколений. Их изучение поведем от простого к сложному.
Слайд 16
Все весы можно подразделить на три большие категории:
Простые
весы - самая востребованная категория весов на российском рынке. При
доступной цене они достаточно удобны, компактны и экономичны. Отвечают всем стандартам по действующему ГОСТу 24104-2001.
Профессиональные весы предназначены для длительных и сложных работ в лаборатории. При этом, только профессиональные весы могут использоваться, как контрольные устройства в системах Управления Качеством.
Элитные весы предназначены для особо сложных лабораторных исследований. Элитные весы – это весы высочайшей точности, практически вечной работоспособности, максимального удобства в использовании, можно сказать, что это весы с интеллектом.
Слайд 17
Классификация по назначению
Все весоизмерительные приборы можно подразделить на
пять основных групп:
- общего
назначения;
- технологические;
- лабораторные;
- метрологические;
- для специальных измерений.
Слайд 18
Классификация по назначению
К группе общего назначения относятся весы,
которые широко применяются в торговле, складском хозяйстве, во всех
отраслях промышленности и на транспорте: настольные весы для нагрузок до 20 кг, платформенные передвижные весы с нагрузкой до 3 т и стационарные весы для больших предельных нагрузок (к ним относятся также автомобильные, вагонеточные и вагонные весы).
В технологическую группу входят технологические весы, применяемые в различных отраслях промышленности.
К лабораторной группе относятся лабораторные весы, которые отличаются особыми условиями и методами взвешивания предметов Высокой точностью показаний. Предназначены для взвешивания тел массой до 1,5 кг.
Слайд 19
Классификация по назначению
К метрологической группе относятся метрологические весы,
служащие для проведения различных поверочных работ. Отдельные типы метрологических
весов, например, образцовые весы, используются на производстве и в торговле, где требуется высокая точность показаний. Образцовые весы применяются, также, в финансовых организациях для взвешивания драгоценностей, в лабораториях, на предприятиях, в отделах технического контроля.
В группу специальных измерений входят различные типы весоизмерительных приборов, служащих не для определения массы, а для измерения других параметров, например, удельного веса жидкостей, содержания влаги, определения крутящего момента двигателей и т.д.
Слайд 20
Метрологические характеристики и свойства
Слайд 21
Метрология
Метрология – наука об измерениях, методах и средствах
обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности
Метрологические свойства
средств измерения — это свойства, влияющие на результат измерений и его погрешность.
Метрологические характеристики — это характеристики свойств средства измерений, оказывающие влияние на результат измерения и его погрешности.
Характеристики, устанавливаемые нормативно-техническими документами, называются нормируемыми, а определяемые экспериментально — действительными.
Слайд 22
Основные метрологические свойства весов
Точность – свойство весов измерять
массу тела с отклонением от истинной на величину, не превышающую установленную
ГОСТом допустимую погрешность;
Чувствительность – свойство весов выходить из состояния равновесия при увеличении нагрузки на величину, равную наибольшей допускаемой погрешности. Чем меньшую массу они обнаруживают, тем они чувствительнее и предпочтительнее для использования;
Постоянство показаний – свойство весов показывать одинаковые результаты при многократных определениях массы тела, проводимых на данных весах в одних и тех же условиях
Устойчивость – свойство весов самостоятельно восстанавливать равновесие после намеренного выведения их из этого положения.
Слайд 23
Основные метрологические характеристики весов
Наибольший предел взвешивания (НПВ) –
наибольшая статическая нагрузка, которую могут выдержать весы без нарушения
метрологических характеристик, максимальное значение массы, которое могут измерить весы данной модели.
Наименьший предел взвешивания (НмПВ) – минимальное значение массы, которое возможно взвесить на весах данной модели при гарантированном диапазоне допустимой погрешности.
(Эти данные приводятся в документации прибора или на его корпусе)
Слайд 24
Основные метрологические характеристики весов
Погрешность взвешивания – разность между
точным значением величины (теоретическим) и его приближенным значением (экспериментальным).
Дискретность
(d) или цена деления весов – минимальная величина, на которую может происходить изменение показаний веса.
Цена поверочного деления (e) – условное значение, выраженное в единицах массы и применяемое при классификации и поверке весов. Именно она характеризует точность весов.
Слайд 25
Основные функции, которыми снабжены весы
Калибровка (совокупность операций, выполняемых
с целью приведения метрологических характеристик весов к заданным в
нормативных документах); Средства калибровки – калибровочные гири (эталон) – имеют определенные метрологические характеристики (номинал, класс точности)
Выборка массы тары (тарирование);
Счетный режим (определение количества однородных изделий в партии по массе одного);
Компараторный режим (сравнение с нормой происходит автоматически по текущему значению массы);
Динамическое взвешивание (позволяет усреднить показания, если груз на платформе не стабилен: жидкость);
Взвешивание в процентах;
Гидростатическое взвешивание (определение плотности вещества);
Графическая шкала;
Возможность измерения груза в нестандартных единицах;
Интерфейс RS 232 (обмен данными с ПК-устройствами).
Слайд 27
ГОСТы
ГОСТ 24104-1988
«Весы лабораторные общего назначения»
ГОСТ 24104-2001
«Весы лабораторные. Общие технические требования»
ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2006 /
17025-2009
«Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий»
ГОСТ Р 53228-2008
«Весы неавтоматического действия. Метрологические и технические требования. Испытания»
Слайд 28
Классификация весов по классу точности
По ГОСТ 24104-1988
весы подразделялись на 4 класса точности: 1, 2, 3
и 4.
Класс точности весов определялся по таблице, исходя из НПВ (наибольшего предела взвешивания) весов и обеспечиваемой ими погрешности взвешивания. На данный момент многие модели весов, имеющие действующий сертификат о внесении в Госреестр по ГОСТ 24104-1988, классифицируются по этому ГОСТу.
С 01.07.2001 г вступил в действие новый ГОСТ 24104-2001.
Этот ГОСТ разработан на основе международных рекомендаций OIML, и подразделяет весы на 3 класса точности:
I (специальный)
II (высокий)
III (средний)
В I (специальный) класс попали, весы 1-2 класса ГОСТ 24104-1988
во II (высокий) и III (средний) - весы 3-4 класса ГОСТ 24104-1988
(в III (средний) класс фирмы-производители также внесли многие весы из ГОСТ 29329 "Весы для статического взвешивания")
Слайд 29
Поверка средств измерений
Поверка средств измерений - это совокупность
операций, выполняемая органами Государственной метрологической службы с целью определения
пригодности и подтверждения соответствия средств измерения установленным обязательным требованиям.
Поверку средств измерения производят при их выпуске или после ремонта, при ввозе в страну и в процессе эксплуатации.
По результату периодической поверки (ежегодная) оттиск поверительного клейма наносится на техническую документацию или на Свидетельство о поверке.
Поверительное клеймо - это знак установленной формы, индивидуальный для каждого государственного поверителя.
Слайд 30
Внесение в Госреестр
Внесение в Госреестр или утверждение средств
измерений является видом государственного метрологического контроля.
При положительных результатах
испытаний Госстандарт России утверждает тип средства измерения и выдает сертификат об утверждении типа.
Средства измерений, на которые выданы сертификаты об утверждении типа, регистрируются в Государственном реестре.
Слайд 31
Алгоритм выбора весов
Выбрать категорию весов в зависимости
от планируемых работ и метрологических характеристик;
Цель взвешивания (НПВ,НмПВ);
Определиться с
необходимыми функциями;
Учесть условия эксплуатации весов (полевые условия, лаборатория, торговое предприятие и пр.);
Тип калибровки весов (с внешней калибровочной гирей, автоматическая к-ка, самокалибрующиеся весы).
Слайд 32
Аналитические равноплечие весы ВЛР-200
Наибольший предел взвешивания 200 г.
Цена
деления шкалы 1 мг.
Цена деления делительного устройства 0,05 мг
Поверочная
цена деления 0,5 мг.
-Диапазон взвешивания по шкале 0...100 мг.
Погрешность взвешивания по шкале ±0,15 мг.
Размах показаний из 5 наблюдений, не более 0,15 мг
Погрешность от неравноплечести коромысла, не более 1 мг.
Погрешность взвешивания при любых включениях встроенных гирь и их комбинациях ±0,12 мг.
Допускаемая погрешность взвешивания, мг
до 25 г ±0,25
от 25 до 100 г ±0,5
от 100 до 200 г ±0,75
Время успокоения колебаний коромысла, не более 25 с
Диапазон взвешивания с помощью гиревого механизма 100...900 мг.
Напряжение питания переменным током частотой 50 Гц, 220 В.
Допускаемое отклонение напряжения от +10 до -15%.
Габаритные размеры, не более 405х310х4/15.
Масса весов, не более 12 кг.
Слайд 33
Весы лабораторные прецизионные
ВСЛ-2к/0,01
Область применения: Лабораторные весы
Функциональная классификация весов: Стандартные
Количество диапазонов
взвешивания: 1
Цена деления: 10мг
Наибольший предел взвешивания, г: 2000
Тип калибровки
весов: калибровка внешней гирей
Класс точности по ГОСТ 24104-1988: 4
Класс точности по ГОСТ 24104-2001: II
Конструкция весовой чаши: прямоугольная открытая весовая чаша
Слайд 34
Аналитические весы AGN
с внутренней калибровкой
Слайд 35
Электронные аналитические весы
Немного теории: в механических и электромеханических
весах процесс взвешивания заключается в сравнении взвешиваемого груза с
системой встроенных гирь и пружин, а также внешних гирь с помощью индикатора положения равновесия.
В весах электронных весах процесс взвешивания заключается в процессе сравнения взвешиваемого груза и эталонного груза калибровки, значение которого сохраняется в памяти электронного блока весов. По принципу измерения электронный весы могут быть тензовесами или весами с электромагнитной системой.
В наиболее простых из электронных весов - тензовесах взвешивание происходит посредством измерения напряжения упругого тела, с которым связана чашка весов.
Весы с электромагнитной системой - это весы, в которых через сложную систему рычагов и пружин уравновешивание взвешиваемого груза происходит при помощи электромагнитной катушки и измерения, проходящего через нее тока. Такие весы более долговечны при эксплуатации, поскольку в них все механические части фактически являются неподвижными - весы находятся в постоянном состоянии равновесия.