Technické pojmy

Správne váženie s laboratórnymi váhami

Odčítateľnosť

Odčítateľnosť váh je najmenší rozdiel medzi dvomi meranými hodnotami, ktoré možno odčítať na displeji. U digitálnych váh je to najmenší číselný prírastok, nazývaný tiež dielik.

data2.gif

1) 1d = 1 digit = jeden číselný prírastok

attention.gif TIP: Váhy "DeltaRange" a "DualRange" majú dve rôzne odčítateľnosti, čo ich robí zaujímavé z hľadiska ceny.

Page content
Minimalizujte riziká pri vážení!

Minimize your weighing risk!Zvýšte kontrolu vášho procesu merania a ušetrite náklady.

Presnosť

accuracy.jpg Kvalitatívne označenie stupňa zhody s referenčnou hodnotou, ktorá môže byť správna alebo očakávaná hodnota, v závislosti od definície zhody [DIN2) 55350-13].

Alebo v stručnosti: Ako blízko je údaj váh ku skutočnej hodnote váženej vzorky.



2) DIN - Nemecká normalizačná spoločnosť

Triedy presnosti závaží

Súbor rôznych závaží v rovnakej triede presnosti

Odporúčanie tried presnosti závaží podľa OIML3) R11 zabezpečuje, že sa dodržia dovolené chyby z hľadiska klasifikácie závaží a že ich materiál a kvalita povrchu zodpovedá medzinárodnému odporúčaniu. www.oiml.com

Váhy, ako súčasť meracieho a skúšobného zariadenia, sa musia v zmysle noriem manažérstva kvality pravidelne kalibrovať/justovať pomocou závaží s deklarovanou nadväznosťou. Na tento účel sa používajú overené závažia zodpovedajúcej triedy presnosti.


3) OIML - Medzinárodná organizácia pre legálnu metrológiu

Citlivosť

sensitivity.jpgZmena výstupnej premennej meracieho prístroja podelená príslušnou zmenou vstupnej veličiny ([VIM] 5.10)4).

Pre váhy je to zmena údaja hmotnosti ΔW podelená zmenou hmotnosti Δm.

formula6.gif

Citlivosť je jednou z najdôležitejších charakteristík váh. Špecifikovaná citlivosť váh sa vo všeobecnosti považuje za celkovú citlivosť (priamka) meranú cez menovitý rozsah.

Citlivosť medzi údajom hmotnosti W a hmotnosťou m na príklade váh s menovitým rozsahom 1 kg. Stredná čiara znázorňuje charakteristickú krivku váh s korigovanou citlivosťou (priamka). Horná čiara je príliš strmá (príliš veľká citlivosť, zväčšená kvôli názornosti, zatiaľ čo dolná čiara nemá dostatočný sklon (príliš malá citlivosť)

4) VIM - Medzinárodný slovník základných a všeobecných pojmov v metrológii

Teplotný súčiniteľ citlivosti

Citlivosť závisí od teploty, Stupeň závislosti sa určuje vratnou odchýlkou meranej hodnoty spôsobenej v dôsledku zmien teploty okolia. Udáva sa ako teplotný súčiniteľ citlivosti (TC) a zodpovedá percentuálnej odchýlke údaja hmotnosti (alebo hmotnosti vzorky) na stupeň Celzia. Napríklad teplotný súčiniteľ citlivosti pre váhy XP je 0,0001 %/°C.


To znamená, že pri zmene teploty o 1 °C sa citlivosť zmení o 0,0001 % alebo jednu milióntinu.

Teplotný súčiniteľ možno vypočítať takto:

formula7.gif

V tomto vzťahu je ΔS zmena citlivosti a ΔT zmena teploty. Zmena citlivosti ΔS sa rovná zmene výsledku ΔR podelenej naloženou hmotnosťou m, alebo po tarovaní hmotnosťou vzorky. Na základe týchto informácií možno vyššie uvedeným vzťahom vypočítať odchýlku výsledku merania pri špecifikovanej teplote.

Pre zobrazenú hodnotu dostávame

formula8.gif

Ak na analytických váhach XP/XS vážite predmet (vzorku) s hmotnosťou 100 g a teplota v laboratóriu sa od ostatnej kalibrácie zmenila o 5 °C, v najhoršom prípade to môže spôsobiť nasledujúcu maximálnu zmenu výsledku ΔR (s teplotným súčiniteľom váh XP s hodnotou 0,0001 %/°C).

Ak by hmotnosť bola napríklad len 100 mg, čo je 1000 krát menej,

formula9.gif

maximálny odchýlka by bola zodpovedajúco menšia a predstavovala by len 0,5 µg.


FACT

fact.jpgSkratka pre "technológiu plnoautomatickej kalibrácie" (Fully Automatic Calibration Technology). Automatická kalibrácia citlivosti závisí od typu a linearity váh. Kalibrácia sa spúšťa pri prekročení nastavenej zmeny teploty.


Pri výrobe sa zabudované závažia kalibrujú pomocou závaží nadviazaných "primárnou kalibráciou" na medzinárodné etalóny. Pri tejto kalibrácii sa hmotnosť zabudovaných závaží určuje položením overeného závažia na váhy a uložením tejto hodnoty do pamäte váh.


proFACT

Skratka pre "profesionálnu technológiu plnoautomatickej kalibrácie" (Professional Fully Automatic Calibration Technology). Profesionálna automatická justáž citlivosti.

attention.gifTIP: Semimikrováhy a analytické váhy radu Excellence a Excellence Plus majú dve zabudované závažia. To znamená, že váhy počas kalibrácie netestujú len citlivosť, ale aj nelinearitu.



Linearita (Nelinearita)

lineariry.jpg Linearita vyjadruje, ako sú váhy schopné sledovať lineárnu závislosť medzi hmotnosťou m a údajom váh W (citlivosť). Charakteristika váh je v tomto prípade priamka prechádzajúca nulovou a maximálnou hmotnosťou (pozri : Citlivosť).

Nelinearita na druhej strane definuje šírku pásma od ideálnej charakteristiky, v ktorom sa môžu nachádzať namerané hodnoty s kladnými a zápornými odchýlkami.


Napríklad pre analytické váhy Excellence Plus XP205DR je maximálna odchýlka od lineárnej charakteristiky ±0,15 mg v celom rozsahu váživosti 200 g.



Opakovateľnosť

Opakovateľnosť je schopnosť váh poskytovať rovnaké výsledky pri opakovaných meraniach s jednou a tou istou hmotnosťou pri rovnakých podmienkach merania ([OIML5) R 76 1]T.4.3).

Série meraní musí vykonávať ten istý pracovník, rovnakou metódou váženia, na rovnakom mieste, v rovnakej polohe na miske, za konštantných podmienok prostredia a bez prerušenia.

Smerodajná odchýlka súboru meraní je vhodným prostriedkom na posúdenie opakovateľnosti.

Hodnota opakovateľnosti je hlavne u váh s vysokým rozlíšením vlastnosťou, ktorá je závislá nielen od váh. Opakovateľnosť ovplyvňujú aj podmienky prostredia (prúdenie vzduchu, kolísanie teploty, vibrácie), vážená vzorka a aj skúsenosti osoby vykonávajúcej váženie.

Nasledujúci príklad uvádza typické série meraní na semimikrováhach s odčítateľnosťou 0,01 mg.

data3.gif

Určime teraz strednú hodnotu a opakovateľnosť tejto série meraní.

Stredná hodnota:formula10.gif

xi = i-ty výsledok zo série meraní

N = počet meraní (vážení), obyčajne 10

Stredná hodnota je x = 27,514997 g.

formula11.gif

Smerodajná odchýlka s sa používa ako miera opakovateľnosti t. V danom príklade je smerodajná odchýlka s = 0.0095 mg.
Neistota výsledku merania je dvoj až trojnásobok opakovateľnosti u ≈ 2s...3s, t.j. skutočný výsledok x leží v intervale x - u < x < x + u.

V našej sérii meraní je u ≈ 2 s ≈ 2 x 0,01 mg = 0,02 mg, takže ako výsledok váženia môžeme určiť x ± u = 27,51467 g ± 0,02 mg.
Najmenšia pravdepodobná nameraná hmotnosť v uvedenom príklade je preto 27,51465 g a najvyššia hodnota 27,51469 g, čo dobre súhlasí s touto sériou meraní.

5) OIML Medzinárodná organizácia pre legálnu metrológiu



Nadväznosť

Vlastnosť výsledku merania alebo hodnoty etalónu, ktoré majú vzťah k určeným referenčným etalónom, všeobecne k štátnym [národným] alebo medzinárodným etalónom prostredníctvom neprerušeného reťazca porovnaní s určenými neistotami ([VIM]6) 6.10).

Etalónové závažia sa nadväzujú na vyššie postavené etalón v schéme nadväznosti.

6) VIM - Medzinárodný slovník základných a všeobecných pojmov v metrológii



Sklon

leveling.jpg Nastavenie váh do referenčnej polohy (pravidlo, horizontálne), t.j. nastavenie smeru ich pôsobenia rovnobežne so zvislým smerom. Je to isté, ako nastavenie váh do vodorovnej polohy. Výsledok sa hodnotí podľa uhla skonu. Nápravné opatrenia: Všetky váhy ponúkajú možnosť nastavenia polohy pomocou nastaviteľných nôh.

attention.gif TIP: Váhy Excellence Plus sú vybavené funkciou "LevelControl", automatickou funkciou sledovania nastavenia vodorovnej polohy. LevelControl vás automaticky varuje a dokumentuje stav, kedy váhy nie sú nastavené vo vodorovnej polohe, čo zvyšuje spoľahlivosť merania a znižuje riziko vnútornej chyby, hlavne pri použití meracej skrine.



Rohové zaťaženie

corner_load.jpgOdchýlka nameranej hodnoty pri umiestnení závažia mimo stredu (excentrické) misky. Chyba sa zvyšuje hmotnosťou a vzdialenosťou od stredu misky váh.


Ak sa údaj váh nemení pri položení toho istého závažia na rôzne miesta na miske váh, váhy nemajú rohovú chybu (chybu excentricity). Z tohto dôvodu je hlavne u veľmi presných váh potrebné klásť meranú vzorku do stredu misky váh.

Oficiálny názov pre túto chybu je "chyba excentricity".



Reprodukovateľnosť

Tesnosť zhody medzi výsledkami meraní tej istej meranej veličiny a meraniami vykonávanými pri zmene meracích podmienok. Zmenené podmienky môžu zahrnovať:

  • princíp merania
  • meraciu metódu
  • pozorovateľa
  • merací prístroj
  • referenčný etalón,
  • miesto
  • podmienky používania
  • čas


Presnosť

accuracy1.jpg Kvalitatívny parameter týkajúci sa systematickej odchýlky meraní. Tesnosť zhody medzi výsledkom merania (stredná hodnota) z nameraných hodnôt a skutočnou hodnotou meranej veličiny ([ISO7) 5725] 3.7).

Poznámka

Správnosť merania možno posúdiť len na základe viacerých meraní a pri známej referenčnej (skutočnej) hodnote

7) ISO - International Standards Organization (Medzinárodná organizácia pre normalizáciu)



Zhoda

precision.jpg Kvalitatívny parameter týkajúci sa strednej odchýlky meraní

Tesnosť zhody medzi nezávislými meraniami získanými za špecifikovaných podmienok ([ISO 5725] 3.12).

Zhoda závisí len od rozdelenia náhodných chýb a nemá vzťah ku skutočnej hodnote meranej veličiny (presnosť).

Poznámka

Schopnosť meracieho prístroja dávať výsledky meraní s malou odchýlkou.

Poznámka

Presnosť možno posúdiť len na základe viacerých nameraných hodnôt.



Neistota merania

Parameter priradený k výsledkom merania, ktorý charakterizuje rozptyl hodnôt, ktoré sa môžu zdôvodnene priraďovať k meranej veličine ([VIM]8) 3.9).


Tento parameter, t.j. neistota merania, sa vo všeobecne vyjadruje ako štandardná neistota u alebo rozšírená neistota U (interval spoľahlivosti). GUM2) obsahuje návod na vyjadrovanie neistôt merania. Podľa GUM9) sa neistota merania získa súčtom štvorcov chýb, ak medzi nimi neexistuje korelácia.

Poznámka

Je množstvo metód na výpočet neistoty merania. Vo farmaceutickom priemysle sa referenčný obsah často určuje podľa U.S. liekopisu. Na druhej strane sa neistota merania často určuje podľa ISO10) 17025. Druhý prípad je podľa metódy GUM.

attention.gifTIP: METTLER TOLEDO vo väčšine krajín ponúka na základe požiadavky zákazníka výpočet neistôt priamo na mieste merania.

8) VIM - Medzinárodný slovník základných a všeobecných pojmov v metrológii
9) GUM Guide of Uncertainty of Measurement
10) ISO - International Standards Organization (Medzinárodná organizácia pre normalizáciu)


Minimálna počiatočná hmotnosť

Hodnota, pod ktorou je príliš veľká relatívna odchýlka výsledku merania.

attention.gif TIP: Váhy METTLER TOLEDO radu Excellence Plus ponúkajú špičkovú technológiu váženia pre úspešné váženie tých najmenších vzoriek.



Kalibrácia

calibration.jpg Súbor operácií, ktoré pri definovaných podmienkach určujú vzťah medzi hodnotami indikovanými meradlom a zodpovedajúcimi (skutočnými) hodnotami veličín, ktoré sú realizované etalónmi.

attention.gif TIP: Váhy radu Excellence a Excellence Plus dokumentujú každú chybu na displeji a posielajú ju do externého programu alebo na tlačiareň.



Justáž

adjustment.jpg Súbor operácií, ktoré pri definovaných podmienkach určujú odchýlku medzi hodnotami indikovanými meradlom a zodpovedajúcimi (skutočnými) hodnotami veličín, ktoré sú realizované etalónmi. Zistená odchýlka sa potom musí korigovať.

attention.gif TIP: Váhy radu Excellence a Excellence Plus dokumentujú každú chybu na displeji a posielajú ju do externého programu alebo na tlačiareň. Odporúčame používať program "LabX balance" so zabudovanými funkciami kontroly, merania a testovania v súlade s produktom METTLER TOLEDO Good Weighing Practice™.