Дискретность, погрешность и класс точности лабораторных весов согласно ГОСТ
Основные характеристики весов — это пределы взвешивания, точность, дискретность и погрешность. С пределами взвешивания обычно никаких вопросов не возникает, но точность, дискретность и погрешность довольно часто между собой путают.
Про государственные стандарты для лабораторных весов
Требования к лабораторным весам ранее устанавливались в ГОСТе 24104-2001 «Весы лабораторные. Общие технические требования». Этот ГОСТ распространялся на весы, предназначенные для лабораторий различных предприятий и организаций. Срок его действия истек в 2010 году, и на данный момент на все весы (не только на лабораторные) действуют два стандарта:
- Российский ГОСТ Р 53228-2008 «Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания».
- И международный ГОСТ OIML R 76-1-2011 «Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания (с Поправкой)».
В них описаны основные термины и определения, дана стандартизация классов и испытаний. По техническому содержанию они одинаковы, но первый стандарт учитывает особенности российского законодательства, а второй специально создавался под соответствие международным стандартам. Обычно лабораторные весы сертифицируются по ГОСТ OIML R 76-1-2011, чтобы производители имели возможность продавать их в других странах.
Пределы взвешивания
Самая понятная характеристика. У весов их два — наибольший (НПВ или Max) и наименьший (НмПВ). Наибольший предел взвешивания — это максимальное значение нагрузки, а наименьший — это значение нагрузки, ниже которого результат взвешивания может иметь чрезмерную относительную погрешность. К примеру, на весах AnD HR-100 AZG можно взвешивать навески от 0,01 до 102 граммов.
Наибольший предел взвешивания не надо путать с предельной нагрузкой (Lim). Если навеска тяжелее НПВ, то весы не смогут её правильно измерить, а если навеска больше предельной нагрузки, то они просто сломаются.
Дискретность (цена деления)
Цена деления (d), согласно определению, это разность значений массы, соответствующих двум соседним отметкам шкалы весов с аналоговым отсчетным устройством, или значение массы, соответствующее дискретности отсчета цифровых весов.
Чем меньше цена деления, тем выше точность измерения. Пример: у весов ВЛТЭ-150 дискретность 0,01 г. Если у нас будет навеска 3,7562 г, то эти весы покажут, что она весит 3,76 г. А вот весы AnD HR-100 AZG с дискретностью 0,0001 г покажут более точное значение.
Цена поверочного деления (предельно допустимая погрешность)
Следующим важным для стандартов является цена поверочного деления e. Это условная величина, которая присутствует только в документах, но посредством которой определяется класс точности весов и осуществляется их поверка.
e определяет предельно допустимую погрешность весов. В большинстве весов с ценой деления порядка 0,01 г и выше e=d, то есть максимальная погрешность определения массы будет совпадать с ценой деления. Но в случае весов, предназначенных для взвешивания очень маленьких навесок, погрешность может быть выше.
Исходя из значения цены поверочного деления, для весов можно вычислить общее число поверочных делений: n=НПВ/е.
К примеру, у нас есть лабораторные весы ВЛТЭ-6100. НПВ у них 6100 г, цена деления 1 г, цена поверочного деления тоже 1 г (то есть у них выполняется условие e=d). Число поверочных делений будет: 6100 / 1 = 6100.
У упоминавшихся уже весов AnD HR-100 AZG НПВ равен 102 г, цена деления — 0,0001 г, цена поверочного деления 0,001 (e=10d). Для них число поверочных делений будет: 102 / 0,001 = 102 000.
Класс точности весов
На основе цены поверочного деления и наименьшего предела взвешивания весам присваивается класс точности.
Для весов класса точности ниже II e должно быть равно d. Для весов специального (I) и высокого (II) классов точности допускается e=2d, e=5d и даже больше, вплоть до e=1000d.
Все лабораторные весы соответствуют либо I, либо II классу точности.
| Класс точности |
е |
n |
НмПВ |
|
Специальный (I) |
0,001 г ≤ е |
50 000 и более |
100 d |
|
Высокий (II) |
0,001 г < е ≤ 0,05 г |
100 ≤ n ≤ 100 000 |
20 d |
|
0,1 г ≤ е |
5 000 ≤ n ≤ 100 000 |
50 d |
|
|
Средний (III) |
0,1 г < е ≤ 2 г |
100 ≤ n ≤ 10 000 |
20 d |
|
5 г ≤ е |
500 ≤ n ≤ 10 000 |
20 d |
Для весов из примеров: AnD HR-100 AZG соответствуют специальному классу точности, ВЛТЭ-6100 — высокому.
Несмотря на то, что есть весы с ценой деления 0,1 мг и ниже, из-за большой неопределенности испытательных нагрузок их предельно допустимая погрешность всё равно будет не менее 1 мг (0,001 г), потому что на практике невозможно провести их испытания и поверку на более точном уровне.
Погрешность весов
Зная класс точности весов и предельно допустимую погрешность, можно вычислить реальную погрешность весов. Она будет отличаться от е (хотя и зависеть от неё).
|
Интервалы взвешивания (для навески массой m) и весов |
Пределы допускаемой погрешности |
|||
|
специального класса точности |
высокого класса точности |
среднего класса точности |
при первичной поверке |
в эксплуатации |
|
m ≤ 50 000 е |
m ≤ 5 000 е |
m ≤ 500 е |
±0,5 е |
±1,0 е |
|
50 000е < m ≤ 200 000 е |
5 000 е < m ≤ 20 000 е |
500 е < m ≤ 2000 е |
±1,0 е |
±2,0 е |
|
m >200 000 е |
20 000 е < m ≤ 100 000 е |
2 000 е < m ≤ 10 000 е |
±1,5 е |
±3,0 е |
Обратите внимание, что при поверке (любой: первичной, периодической, внеочередной, инспекционной, в рамках метрологической экспертизы) пределы в два раза строже.
Примеры
Весы AnD HR-100 AZG (НПВ равен 102 г, цена деления 0,0001 г, цена поверочного деления 0,001 г).
- Мы взвешиваем на них навеску 43,6789 г. Эта навеска попадает в интервал до 50 000 е (е=0,001 г, т.е. 50000 е будет равно 50 г). Предел допускаемой погрешности в этом случае будет ±0,001 г.
- Мы взвешиваем навеску 98,1235 г. Это больше 50 000 е и, значит, предел допускаемой погрешности в этом случае будет ±0,002 г.
- Свыше 200 000 е мы на этих весах ничего взвесить не сможем, потому что у них интервал взвешивания 102 000 е.
Весы ВЛТЭ-6100 (НПВ 6100 г, цена деления 1 г, цена поверочного деления 1 г).
- У этих весов интервал взвешивания 6100 е, поэтому предел погрешности будет во всем диапазоне ±1,0 г.
Компания «НВ-Лаб» предлагает лабораторные и аналитические весы любого класса точности. Вы можете получить консультацию наших менеджеров или выбрать весы в нашем каталоге, исходя из ваших требований.
НВ-Мед
