Виды и классификация лабораторных весов

Метод взвешивания занимает особое место среди различных методов исследования благодаря своей простоте, достоверности и универсальности. Практически любое физико-химическое исследование начинается с этапа взвешивания. Несмотря на разнообразие современных приборов, лабораторные весы остаются одним из ключевых инструментов исследовательских лабораторий.

В настоящее время производители предлагают широкий выбор различных типов весов. Однако правильный выбор и использование весов невозможны без понимания их принципов работы и метрологических характеристик.

Основные типы весов

Важно помнить о четырёх основных типах весов, основанных на способе уравновешивания гравитационной силы:

• Гравитационное уравновешивание;
• Автоматическое уравновешивание;
• Инерционное уравновешивание;
• Силовая компенсация.

Наиболее распространёнными являются весы с гравитационным и автоматическим уравновешиванием.

Коромысловые весы, одна из разновидностей весов с гравитационным уравновешиванием, характеризуются высокой точностью, надёжностью и относительной простотой в обслуживании. Несмотря на их распространённость, у них также есть недостатки, такие как низкое быстродействие.

Электронные весы с автоматическим уравновешиванием, или электронные весы, широко распространены благодаря использованию электрического преобразования усилия. В отличие от традиционных весов с рычагом, такие весы не имеют механических частей и используют электронные компоненты для преобразования измеряемой массы в электрические сигналы, совместимые с другими измерительными и управляющими системами. Существуют три основных типа электронных весов:

• С магнитоэлектрическим обратным преобразователем усилия;
• На основе тензометрических датчиков;
• С использованием датчика Tuning-Fork.

Современные электронные весы, использующие цифровое представление измеренных значений массы, обладают высокой степенью автоматизации и имеют широкий спектр функциональных возможностей, обеспечиваемых встроенным микропроцессорным устройством обработки информации.

Среди этих функций — цифровая индикация результатов взвешивания, автоматическая калибровка, запоминание значения массы тары, выборка массы тары во всем диапазоне взвешивания, рецептурное взвешивание, взвешивание в процентах, подсчёт количества деталей, взвешивание с функцией усреднения и другие, включая сопряжение с внешними устройствами через интерфейс RS-232C.

Требования к характеристикам лабораторных весов

Требования к характеристикам весов определяются нормативными документами, такими как государственные стандарты и рекомендации Международной Организации Законодательной метрологии (МОЗМ).

В соответствии с действующим государственным стандартом, лабораторные весы делятся на образцовые и общего назначения. Образцовые весы используются для поверки гирь, в то время как весы общего назначения предназначены для взвешивания.

Классы точности согласно ГОСТ

Согласно ГОСТ 53228-2008, весы неавтоматического действия подразделяются на четыре класса точности:

• Cпециальный (I);
• Высокий (II);
• Средний (III);
• Обычный (IIII).

Классификация весов

В лабораторной практике весы классифицируются по назначению на:

• Аналитические;
• Технические;
• Специальные.

Аналитические весы применяются для научных исследований, включая микрохимические анализы и взвешивания высокой точности. Они делятся на несколько категорий в зависимости от наибольшего предела взвешивания (НПВ) и цены деления:

• Аналитические весы: НПВ более 80 г, цена деления не более 0,1 мг.
• Макроаналитические весы: НПВ более 200 г, цена деления не более 0,1 мг.
• Микроаналитические весы: НПВ до 20 г, цена деления не более 0,01 мг.
• Ультрамикроаналитические весы: НПВ не более 1 г, цена деления от 1 до 0,01 мкг.

Технические весы используются для взвешиваний средней точности. Они имеют различный наибольший предел взвешивания, от 0,2 до 62 кг, с ценой деления от 0,001 г до 0,1 г.

Специальные весы предназначены для определения величин, зависящих от массы, и используются для выполнения строго регламентированных операций. Примеры таких весов включают весовые влагомеры, разбраковочные весы и другие специальные лабораторные весы.

Что нужно учитывать при выборе весов

Для правильного выбора и использования весов важно учитывать их метрологические и эксплуатационные характеристики, такие как пределы взвешивания, цена деления, погрешность измерений и стабильность показаний во времени. Эти характеристики определяются нормативными документами, такими как государственные стандарты и рекомендации Международной Организации Законодательной Метрологии (МОЗМ).

Гири для лабораторных весов

Говоря о весах, важно упомянуть их неотъемлемую часть — гири, которые представляют собой однозначные меры, воспроизводящие единицу массы или её кратное или дольное значение. В системе СИ за единицу массы принят килограмм, представленный массой международного платиноиридиевого прототипа. Россия также имеет свои прототипы килограмма, которые периодически сравниваются с международными прототипами.

Согласно ГОСТ 53228-2008, гири подразделяются на гири общего назначения и образцовые в зависимости от значений допускаемых отклонений и применяются соответственно для различных целей. Гири общего назначения используются при различных взвешиваниях, включая аналитические, торговые и хозяйственные взвешивания, осуществляемые на рычажных весах. Образцовые гири предназначены для поверки лабораторных весов и гирь.

В современных квадрантных или электронных весах операторы могут обходиться без гирь, так как компенсация груза на грузоприёмной площадке осуществляется встроенными в весы механическими гирями или электронной гирей на полную нагрузку. Это делает процесс взвешивания более удобным и эффективным.