Метрологічні характеристики

Для забезпечення точного дозування, незалежно від конструкцій, ваги повинні володіти 4 основними метрологічними властивостями: стійкістю, чутливістю, вірністю, сталістю показань.

Стійкість – здатність ваг, виведених зі стану рівноваги, повертатися після 4–6 коливань до початкового положення. Стійкість прямо пропорційна відстані від точки опори до центра ваги ваг. Стійкі ваги забезпечують швидкість дозування по масі.

Чутливість – здатність ваг показувати мінімальну різницю між вантажами, що лежать на чашках. Чутливість ваг прямо пропорційна довжині плеча коромисла і обернено пропорційна масі коромисла, навантаженню ваг (маса чашок, вантажу, перевантаження), величині прогину коромисла, відстані від точки опори до центра ваги коромисла.

Чутливість ваг визначають за формулою:

^.

де S – чутливість, мм/мг;

L – довжина плеча коромисла, мм;

Р – маса чашки з вантажем, мг;

р – маса перевантаження, що виводить ваги зі стану рівноваги, мг;

h – відстань від точки опори до лінії, що з'єднує вістря вантажоприймальної і опорної призм (величина прогину коромисла), мм;

R – маса коромисла, мг; m – відстань від точки опори до центра ваги коромисла, мм;

Z – довжина стрілки, мм;

x – ціна поділки шкали, мм.

Величини L,R,т,Z,x залежать від конструкції ваг. Найбільше на величину чутливості ваг впливає величина прогину коромисла (h). Терези з прямолінійним коромислом характеризуються тим, що вістря опорної і грузовантажних призм знаходяться на одній прямій лінії (прямолінійність ваг). У цьому випадку величина h=0, а рівняння приймає вигляд

Чутливість ваг стає незалежною від величини навантаження ваг. Це можливо лише при зважуванні мінімальних зважувань. На практиці визначення навіть незначної маси викликає прогин коромисла і впливає на чутливість ваг. Зі збільшенням навантаження ваг, як випливає з формули, їхня чутливість зменшується. Прогин коромисла при цьому може бути неприпустимо великим, а коромисло деформуватися, тобто ваги вийдуть з робочого стану. Щоб уникнути цього необхідно під час зважування не перевищувати величини граничного припустимого навантаження, що позначається на коромислі ваг.

Чутливість ваг залежить від ряду факторів, що не враховані у формулі. До них відносться: величини тертя між призмами і подушками – чим тертя більше, тим менше чутливість; вістря призми – чим гостріше вістря, тим чутливість більша. Тому призми роблять гострими з загартованої сталі. Знос – затуплення призм приводить до збільшення тертя і, отже, до зменшення чутливості ваг. Ручні і тарирні ваги вважаються чутливими, якщо при перебуванні ваг у стані рівноваги при навантаженнях, рівних максимальному і 1/10 максимального, а також при ненавантажених вагах вантаж, що відповідає величині припустимої похибки, доданої на одну з чашок ваг, виведе ваги зі стану рівноваги настільки, що стрілка в ручних ваг вийде за межі обойми не менш ніж на половину своєї довжини, а в тарирних ваг відхилення від середнього розподілу буде не менш 5 мм.

Метрологічна характеристика ваг тарирних представлена в табл. 1.

Таблиця 1. Метрологічна характеристика ваг тарирних

Крім абсолютної чутливості, що характеризує абсолютне значення вантажу, що викликає стандартне відхилення стрільця-покажчика, на практиці велике значення має відносна чутливість (точність дозування). Вона визначається відношенням перевантаження, що викликало стандартне відхилення (тобто абсолютна чутливість – р), до вантажу, масу якого визначають – Р, виражену у відсотках.

^. 100%

З приведених рівнянь випливає, що найбільшою чутливістю володіють ваги при визначенні маси, близької до максимального навантаження. Не перевищуючи гранично припустимого навантаження, варто вибирати ваги можливо малого типорозміру – вони, як правило, дозволяють досягти найбільшої точності визначення маси.

Вірність ваг – здатність ваг показувати правильне співвідношення між масою тіла, що зважується, і масою стандартного вантажу-важка. Терези вірні за умови рівноплечості коромисла, симетричності пліч коромисла, рівності маси чашок. Але вірність ваг обмежена через неможливість забезпечити точну рівність пліч коромисла і тертя в опорних деталях коромисла при його коливаннях. Тому для усіх ваг Державними стандартами (ДСТ) встановлені значення припустимих похибок. Перевірку вірності ваг проводять у такий спосіб: на одну з чашок ваг поміщають гирю, рівну 1/10 максимального навантаження, на іншу – тарирну склянку з дробом і домагаються рівноваги. Потім гирю і вантаж міняють місцями. Якщо ваги не приходять у стан рівноваги, додають вантаж-допуск, що дорівнює величині похибки, на відповідну чашку ваг. Це повинно привести ваги в стан рівноваги чи відхилити стрільцю в протилежну сторону. Якщо цього не відбудеться, то ваги невірні.

Сталість показів ваг – здатність показувати одинакові результати при багаторазових визначеннях маси тіла, проведених на вагах у тих самих умовах. На сталість показів ваг впливає розташування граней призм (вони повинні бути строго рівнобіжні), а також наявність тертя в рухливих контактах ваг.

У деяких випадках, коли не потрібно великої точності відважування, застосовують ваги настільні звичайні (ВНЗ), що називають вагами Беранже.