کالیبراسیون یک وزنه یا مجموعه ای از وزنه ها (یک جعبه وزنه)

این متن دو روش برای تعیین جرم قراردادی وزنه ها در یک جعبه وزنه را شرح می دهد.

1- روش مستقیم مقایسه ای و

2- روش تقسیم جزیی/ ضرب (تکثیر)، که فقط برای مجموعه ای از وزنه ها کاربرد دارد.

سه نوع توزین چرخه ای شرح داده می شود، که تمام آنها شکلی از توزین جانشینی هستند، اما به ترازوهای یک کفه ای محدود نمی شود.

قبل از تعیین جرم، چگالی وزنه ها باید با درستی کافی مشخص شده باشند. به علاوه، شرایط محیطی و مشخصه های اندازه شناختی دستگاههای توزین مورد استفاده در تعیین جرم باید با درستی کافی مشخص شده باشند. فرمول هایی برای تعیین جرم قراردادی و عدم قطعیت آنها داده شده است.

الزامات کلی

1 شرایط محیطی

کالیبراسیون وزنه ها باید در شرایط محیطی ثابت تحت فشار جوی محیط و دمایی نزدیک به دمای اتاق انجام شود. نمونه ای از مقادیر پیشنهادی در جدول آمده است.


رده ی وزنه	تغییر دما در حین کالیبراسیون 1
E1	ºC3/0± در ساعت با بیشینه ºC5/0± در 12 ساعت
E2	ºC7/0± در ساعت با بیشینه ºC1± در 12 ساعت
F1	ºC5/1± در ساعت با بیشینه ºC2± در 12 ساعت
F1	ºC2± در ساعت با بیشینه ºC5/0± در 12 ساعت
F2	ºC3/0± در ساعت با بیشینه ºC5/3± در 12 ساعت
M1	ºC3± در ساعت با بیشینه ºC5± در 12 ساعت
یادآوری 1- این تغییر دما در آزمایشگاه است. همچنین یک پایداری دمای مناسب آزمایشگاهی به مدت 24 ساعت قبل از کالیبراسیون مورد نیاز است.


رده ی وزنه	گستره ی رطوبت نسبی هوا (hr)2
E1	40% تا 60% با بیشینه 5% ± در 4 ساعت
E2	40% تا 60% با بیشینه 10% ± در 4 ساعت
F	40% تا 60% با بیشینه 15% ± در 4 ساعت
یادآوری 2- حد بالاتر اساساً در زمان نگهداری وزنه ها اهمیت به سزایی دارد.

یادآوری – همچنین مهم است که اختلاف دمای بین وزنه ها و هوای داخل مقایسه گر جرم تا حد امکان کوچک باشد. نگه داشتن وزنه مرجع و وزنه مورد آزمون در داخل مقایسه گر جرم قبل و در حین کالیبراسیون می تواند این اختلاف دما را کاهش دهد.

برای وزنه های رده E1 و E2 دما باید بین Cº18 تا Cº27 باشد. شرایط محیطی باید در حدود ویژگی های دستگاه توزین باشد.

اگر چگالی هوا از kgm-32/1 به اندازه ی بیش از 10 درصد منحرف شود، مقادیر جرم باید در محاسبات استفاده شود و جرم قراردادی باید از جرم محاسبه گردد.

2 دستگاه توزین

مشخصه های اندازه شناختی دستگاه توزین مورد استفاده باید از اندازه گیری های قبلی مشخص شده و تفکیک پذیری، خطی بودن، تکرارپذیری و بارگذاری غیرمتمرکز باید طوری باشد که عدم قطعیت مورد نیاز را بتوان بدست آورد.

3 وزنه های مرجع

رده ی درستی وزنه مرجع باید بالاتر از رده ی درستی وزنه ای که کالیبره می شود، باشد. در کالیبراسیون وزنه های رده ی E1، وزنه مرجع باید دارای مشخصه های اندازه شناختی مشابه یا بهتر (خاصیت مغناطیسی، زبری سطح) از وزنه ای که کالیبره می شود، باشد.

طرح های توزین

1 مقایسه مستقیم

معمولاً وزنه مورد آزمون باید به وسیله مقایسه با یک یا چند وزنه مرجع کالیبره شود. در هر مقایسه، جرم نامی وزنه مورد آزمون و وزنه مرجع باید برابر باشد. یک بررسی استاندارد می تواند برای بازنگری فرآیند اندازه گیری استفاده شود.

یادآوری 2- مشکلات خاصی ممکن است هنگام کالیبراسیون وزنه های کمتر از یک گرم رده ی E1 بوجود آید. این مشکل بطور جزیی درنتیجه یک عدم قطعیت نسبتاً بزرگ وزنه های مرجع در این گستره است. به علاوه ناپایداری دستگاه های توزین و یک مساحت سطح بزرگ عواملی هستند که اثر منفی بر روی عدم قطعیت اندازه گیری می گذارد بنابراین روش تقسیم جزئی به شدت برای چنین وزنه هایی توصیه می شود.

2 تقسیم جزئی

یک مجموعه ی کامل از وزنه ها می تواند با یک یا چند وزنه مرجع کالیبره شود (23، 22، 21، 13). این روش به چندین توزین در هر مجموعه ی ده تایی نیازمند است. در این توزین ها، ترکیبات مختلفی از وزنه ها با جرم نامی کل برابر مقایسه می شود. این روش اساساً برای کالیبراسیون وزنه های رده های E1 هنگامی که بالاترین درستی مورد نیاز است، استفاده می شود.

چرخه های توزین

برای سه چرخه ی توزین مختلف برای یک توزین مقایسه ای تکی روش های پذیرفته شده وجود دارد.

یادآوری – روش ها و چرخه های توزین دیگری می تواند استفاده شود. اگر به ویژه، چرخه های توزینی که استفاده می شود از یکدیگر مستقل نباشد، نظیر A1B2A2 , A2B2A3,…. عدم قطعیت باید با درنظر گرفتن عبارات کوواریانس ارزیابی شود

در چرخه های توزین A توزین وزنه ی مرجع و B توزین وزنه ی مورد آزمون را نشان می دهد. چرخه های ABBA و ABA معمولاً هنگام کالیبراسیون وزنه های رده ی E و F بکار می رود.

چرخه های AB1…..BnA اغلب هنگام کالیبراسیون وزنه های رده های M استفاده می شود اما عموماً برای وزنه های رده ی E و F توصیه نمی شود. اگر مقایسه گر جرم با یک ساز و کار تعویض خودکار وزنه استفاده شود و اگر سیستم در یک محفظه محافظ نصب شده باشد، این چرخه می تواند همچنین برای کالیبراسیون وزنه های رده ی E و F پذیرفته شود.

فقط چرخه های ABBA و ABA در توزین به روش تقسیم جزئی مفید می باشد. بیش از یک وزنه ی مرجع می توان استفاده کرد، در این حالت چرخه ی توزین می تواند برای هر وزنه ی مرجع بطور جداگانه بکار رود. سپس وزنه های مرجع ممکن است با یکدیگر مقایسه شود.

بازه ی زمانی بین توزین ها باید ثابت نگه داشته شود.

اگر رانش در نشان دهی توزین ناچیز باشد، یعنی کمتر یا برابر یک سوم عدم قطعیت مورد نیاز باشد، معکوس کردن ترتیب وزنه های مورد آزمون در AB1……BnA هنگام تکرار توالی، ضروری نیست.

تعداد وزنه ها معمولاً نباید بیش از 5 باشد (5≥J).

کمینه تعداد چرخه های توزین


رده	E1	E2	F1	F2	M3,M1,M2
کمینه تعداد ABBA	3	2	1	1	1
کمینه تعداد ABA	5	3	2	1	1
کمینه تعداد AB1….BnA	5	3	2	1	1