دقت در دنیای پیچیده اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی بسیار مهم است. آزمایشگاه‌ها برای بالا بردن قابلیت اطمینان آزمایش‌ها و تجزیه و تحلیل‌های خود به اندازه گیری‌های دقیق متکی هستند. در راس این دقت، کالیبراسیون ترازوهای آزمایشگاهی است، فرآیندی که شامل استفاده از وزنه کالیبراسیون می‌شود. در این مقاله به تعریف وزنه کالیبراسیون می‌پردازیم و نحوه استفاده از آنها در فرآیند کالیبراسیون را بررسی می‌کنیم.
وزنه کالیبراسیون چیست؟
وزنه کالیبراسیون ابزاری ضروری در قلمرو مترولوژی یا علم اندازه گیری است. به بیان ساده، وزنه‌های کالیبراسیون جرم‌های استاندارد شده‌ای هستند که برای کالیبره کردن وسایل توزین مانند ترازوهای آزمایشگاهی استفاده می‌شوند. این وزنه‌ها بسته به نیازهای خاص ابزاری که برای کالیبره کردن در نظر گرفته شده اند در اشکال و اندازه‌های مختلفی وجود دارند.
همان‌طور که می‌دانید، ترازوهای آزمایشگاهی یا (یا طلافروشی) به صورت دوره‌ای باید کالیبره شوند. کالیبراسیون ترازوها توسط یک یا چند وزنه‌ی استاندارد انجام می‌شود. وزنه‌ی استاندارد، به وزنهای گفته می‌شود که ما از قبل وزن دقیق آن را می‌دانیم و به وسیله‌ی آن صحت نتایج ترازو را می‌سنجیم.
وزنه‌های کالیبراسیون دقت‌های متفاوتی دارند. طبق استانداردهای متفاوت (که در ادامه در موردشان صحبت می‌کنیم) هر وزنه، مقداری خطا دارد. بنابراین اهمیت دارد که چه ترازویی را با چه وزنهای کالیبره می‌کنیم. اگر ترازوی دقیق شما با وزنه‌ی نادرست کالیبره شود، قطعا در نتایج به‌دست‌آمده خطاهای زیادی تولید می‌شود.
هدف از استفاده از وزنه کالیبراسیون این است که اطمینان حاصل شود خوانش‌های ارائه شده توسط ابزارهای توزین دقیق و درست هستند. با گذشت زمان عواملی مانند سایش، شرایط محیطی و حتی تغییرات گرانشی می‌توانند بر عملکرد ترازوهای آزمایشگاهی تأثیر بگذارند. وزنه‌های کالیبراسیون به عنوان یک نقطه مرجع عمل می‌کنند و به تکنسین‌ها این امکان را می‌دهند که دقت ترازو را تنظیم و تأیید کنند و در نتیجه اندازه‌گیری قابل اعتماد را تضمین کنند.
فرآیند کالیبراسیون
فرآیند کالیبراسیون با استفاده از وزنه کالیبراسیون یک روش دقیق است که هدف آن حذف هر گونه اختلاف در قرائت مقیاس‌های آزمایشگاهی است. اولین گام در این فرآیند، انتخاب وزنه کالیبراسیون مناسب بر اساس ظرفیت و دقت ترازو است. وزنه‌های کالیبراسیون دارای تلورانس خاصی هستند که نشان دهنده انحراف مجاز از مقدار اسمی آن است.
وقتی وزنه کالیبراسیون مناسب انتخاب شد، تکنسین آن را روی ترازو قرار می‌دهد و قرائت را انجام می‌دهد. سپس این مقدار ثبت شده با مقدار مورد انتظار یا اسمی وزنه کالیبراسیون مقایسه می‌شود. هر گونه اختلاف بین مقادیر ثبت شده و مورد انتظار برای تنظیم ترازو استفاده می‌شود و اطمینان حاصل می‌شود که اندازه گیری‌های آینده دقیق هستند.
نکته مهم این است که فرآیند کالیبراسیون یک امر یکباره نیست بلکه یک فعالیت مکرر است که باید در فواصل زمانی منظم انجام شود تا تغییرات در عملکرد ترازو در طول زمان محاسبه شود. آزمایشگاه‌ها می‌توانند با کالیبراسیون مداوم ترازوهای آزمایشگاهی، دقت اندازه گیری‌ها و کیفیت نتایج خود را حفظ کنند.
اهمیت ردیابی ترازوی آزمایشگاهی
قابلیت ردیابی یکی از جنبه‌های اساسی کالیبراسیون است که قابلیت اطمینان و ثبات اندازه گیری‌ها را تضمین می‌کند. قابلیت ردیابی در ارتباط با وزنه کالیبراسیون به توانایی ردیابی کالیبراسیون یک وزنه به یک استاندارد شناخته شده اشاره دارد. این زنجیره ردیابی در ایجاد اطمینان در دقت اندازه گیری‌ها بسیار مهم است.
وزنه‌های کالیبراسیون اغلب با گواهی کالیبراسیون همراه می‌شوند که اطلاعات دقیقی در مورد ویژگی‌های وزنه از جمله مقدار اسمی، تلورانس و نتایج فرآیند کالیبراسیون ارائه می‌دهد. زنجیره ردیابی با پیوند دادن کالیبراسیون این وزنه‌ها به یک استاندارد ملی یا بین‌المللی ایجاد می‌شود و سلسله مراتبی از اندازه‌گیری‌ها را ایجاد می‌کند که می‌توان آن را به یک مرجع پذیرفته شده جهانی ردیابی کرد.
انواع وزنه کالیبراسیون
مواد مورد استفاده در تولید وزنه کالیبراسیون
وزنه‌های کالیبراسیون را می‌توان از انواع مختلفی از مواد ساخت که هر کدام دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که بر پایداری، دوام و دقت آنها تأثیر می‌گذارد. سه ماده رایج مورد استفاده در تولید وزنه کالیبراسیون عبارتند از فولاد ضد زنگ، برنج و آلومینیوم.
فولاد ضد زنگ: فولاد ضد زنگ که به دوام و مقاومت بالای خود در برابر خوردگی شناخته می‌شود انتخاب محبوبی برای وزنه کالیبراسیون است. این وزنه‌ها برای کاربردهایی که دقت و پایداری در آنها اهمیت دارد، مناسب هستند. وزنه کالیبراسیون فولاد ضد زنگ اغلب در آزمایشگاه‌هایی استفاده می‌شود که شرایط محیطی سختی دارند زیرا می‌توانند در برابر رطوبت و نوسانات دمایی مقاومت کنند.
برنج: وزنه‌های کالیبراسیون برنجی به دلیل چگالی و مقاومت بالای خود در برابر خوردگی ارزش گذاری می‌شوند. این وزنه‌ها اغلب در کاربردهایی مانند آزمایشگاه‌های دارویی و شیمیایی استفاده می‌شوند که نیاز به دقت بالایی دارند. وزنه‌های برنجی به دلیل جذابیت‌های زیبایی‌شناختی خود نیز مورد توجه قرار می‌گیرند و هنگامی که ظاهر و عملکرد هر دو مهم هستند، این محصول را به یک انتخاب رایج تبدیل می‌کند.
آلومینیوم: وزنه کالیبراسیون ساخته شده از آلومینیوم به ماهیت سبک وزن خود شناخته شده است. آلومینیوم ممکن است چگالی فولاد ضد زنگ یا برنج را نداشته باشد اما از نظر حمل و نقل و سهولت جابجایی مزایایی دارد. وزنه‌های کالیبراسیون آلومینیوم معمولاً در کارهای میدانی یا کاربردهایی که حمل و نقل مکرر مورد نیاز است استفاده می‌شود.
انتخاب ماده برای وزنه کالیبراسیون بستگی به نیازهای خاص آزمایشگاه و شرایطی دارد که در آن از آنها استفاده می‌شود. در نظر گرفتن عواملی مانند شرایط محیطی، سطح دقت مورد نیاز و پتانسیل خوردگی به آزمایشگاه‌ها کمک می‌کند تا تصمیمات آگاهانه‌ای در مورد مناسب ترین ماده برای وزنه کالیبراسیون خود بگیرند.
اشکال و کلاس‌های وزنه کالیبراسیون
وزنه‌های کالیبراسیون در اشکال و کلاس‌های مختلفی وجود دارند که انعطاف‌پذیری را برای کاربردهای مختلف فراهم می‌کنند. انتخاب شکل و کلاس بستگی به ابزار کالیبره شده و سطح دقت مورد نیاز دارد.
اشکال مختلف وزنه کالیبراسیون
وزنه‌های استوانه‌ای: وزنه‌های کالیبراسیون استوانه‌ای شکل رایجی هستند و مخصوصاً برای وزنه‌های با جرم بالاتر استفاده می‌شوند. شکل استوانه‌ای آنها توزیع یکنواخت جرم را تضمین می‌کند و به پایداری در حین کالیبراسیون کمک می‌کند.
وزنه‌های مسطح: این وزنه‌ها شکلی صاف و دیسک مانند دارند و معمولاً برای کاربردهایی با جرم کمتر استفاده می‌شوند. سطح صاف اجازه می‌دهد تا برای قرار دادن دقیق بر روی ظرف توزین و اطمینان از خواندن دقیق مناسب باشند.
وزنه‌های شکافدار: وزنه‌های شکافدار دارای یک شیار مرکزی هستند که به راحتی اضافه یا حذف می‌شوند تا کل جرم را تنظیم کنند. این ویژگی آنها را برای کاربردهایی که تنظیمات افزایشی لازم است بسیار مفید می‌کند.
کلاس‌های مختلف وزنه کالیبراسیون
کلاس‌های OIML: سازمان بین المللی اندازه گیری قانونی (OIML) کلاس‌هایی را برای وزنه کالیبراسیون بر اساس دقت آنها ایجاد می‌کند. این کلاس‌ها از E1 (بالاترین دقت) تا M3 (پایین‌ترین دقت) متغیر هستند. آزمایشگاه‌ها یک کلاس را بر اساس سطح دقت مورد نیاز برای اندازه گیری‌های خود انتخاب می‌کنند.
کلاس‌های ASTM: انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) نیز برای وزنهای کالیبراسیون طبقه‌بندی می‌کند. کلاس‌های ASTM مانند کلاس‌های OIML سطح دقت را نشان می‌دهند و کلاس 1 دقیق‌ترین و کلاس 7 امکان انحرافات قابل توجه‌تری را فراهم می‌کند.
درک اشکال و کلاس‌های مختلف وزنه کالیبراسیون برای آزمایشگاه‌ها بسیار مهم است تا مناسب ترین وزنه‌ها را برای کاربردهای خاص خود انتخاب کنند. چه اندازه گیری با دقت بالا در یک محیط آزمایشگاهی کنترل شده باشد و چه انجام تنظیمات سریع در این زمینه مدنظر شما باشد، انواع اشکال و کلاس‌ها نیازهای کالیبراسیون متنوع را برآورده می‌کند.
انواع استانداردهای وزنه
به طور کل در دنیا سه سیستم استاندارد برای وزنه‌های کالیبراسیون در نظر گرفته می‌شود. این استانداردها تا حد زیادی با یکدیگر هم‌پوشانی دارند و صرفا نوعی نام‌گذاری متفاوت با توجه به استانداردهای متفاوت هستند. این سه استاندارد به نام‌های زیر هستند:
- OIML
- ASTM
- NIST
شما زمانی که یک وزنه‌ی کالیبراسیون تهیه می‌کنید، بسته به این که چه کارخانه‌ای آن را تولید کرده باشد یا در چه کشوری از آن استفاده می‌شود، یکی از استانداردهای فوق را دارد.
استاندارد OIML:
عبارت OIML مخفف The International Organization of Legal Metrology است. نام‌گذاری در سیستم استاندارد OIML به صورت است:
E1, E2, F1, F2, M1, M2, M3
نام‌گذاری‌های فوق به ترتیب درصد خطاست. به این صورت که E1 کمترین درصد خطا و M3 بیشترین درصد خطا را در مدل استاندارد OIML دارد.
در اغلب مجموعه‌ها، ترازوی آزمایشگاهی باید با وزنه‌ی F2 یا بالاتر از آن (F1، E2 و E1) کالیبره شوند. البته در نظر داشته باشید که وزنه‌های کلاس OIML خارج از امریکای شمالی و بیشتر در اروپا یا امریکای لاتین استفاده می‌شوند.
در زیر جدول مربوط به استاندارد OIML برای وزنه‌های کالیبراسیون را مشاهده می‌کنید. در این جدول میزان خطای هر وزنه در اندازه‌ها و کلاس‌های مختلف آورده شده است.
| OIML RII | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| اندازه‌ی اسمی | کلاس E1 | کلاس E2 | کلاس F1 | کلاس F2 | کلاس M1 | کلاس M2 | کلاس M3 |
| mg | mg | mg | mg | mg | mg | mg | |
| 5000 kg | 250,000 | 80,000 | 250,000 | 800,000 | 2,500,000 | ||
| 2000 kg | 10,000 | 30,000 | 100,000 | 300,000 | 1,000,000 | ||
| 1000 kg | 1,600 | 5,000 | 16,000 | 50,000 | 100,000 | 500,000 | |
| 500 kg | 800 | 2,500 | 8,000 | 25,000 | 80,000 | 250,000 | |
| 300 kg | |||||||
| 200 kg | 300 | 1,000 | 3,000 | 10,000 | 30,000 | 100,000 | |
| 100 kg | 160 | 500 | 1,600 | 5,000 | 16,000 | 50,000 | |
| 50 kg | 25 | 80 | 250 | 800 | 2500 | 8000 | 25,000 |
| 20 kg | 10 | 30 | 100 | 300 | 1000 | 3000 | 10,000 |
| 10 kg | 5 | 16 | 50 | 160 | 500 | 1600 | 5000 |
| 5 kg | 2.5 | 8 | 25 | 80 | 250 | 800 | 2500 |
| 2 kg | 1 | 3 | 10 | 30 | 100 | 300 | 1000 |
| 1 kg | 0.5 | 1.6 | 5 | 16 | 50 | 160 | 500 |
| 500 g | 0.25 | 0.8 | 2.5 | 8 | 25 | 80 | 250 |
| 200 g | 0.1 | 0.3 | 1 | 3 | 10 | 30 | 100 |
| 100 g | 0.05 | 0.16 | 0.5 | 1.6 | 5 | 16 | 50 |
| 50 g | 0.03 | 0.1 | 0.3 | 1 | 3 | 10 | 30 |
| 20 g | 0.025 | 0.08 | 0.25 | 0.8 | 2.5 | 8 | 25 |
| 10 g | 0.02 | 0.06 | 0.2 | 0.6 | 2 | 6 | 20 |
| 5 g | 0.016 | 0.05 | 0.16 | 0.5 | 1.6 | 5 | 16 |
| 2 g | 0.012 | 0.04 | 0.12 | 0.4 | 1.2 | 4 | 12 |
| 1 g | 0.01 | 0.03 | 0.1 | 0.3 | 1 | 3 | 10 |
| 500 mg | 0.008 | 0.025 | 0.08 | 0.25 | 0.8 | 2.5 | |
| 200 mg | 0.006 | 0.02 | 0.06 | 0.2 | 0.6 | 2 | |
| 100 mg | 0.005 | 0.016 | 0.05 | 0.16 | 0.5 | 1.6 | |
| 50 mg | 0.004 | 0.012 | 0.04 | 0.12 | 0.4 | ||
| 20 mg | 0.003 | 0.01 | 0.03 | 0.1 | 0.3 | ||
| 10 mg | 0.003 | 0.008 | 0.025 | 0.08 | 0.25 | ||
| 5 mg | 0.003 | 0.006 | 0.02 | 0.06 | 0.2 | ||
| 2 mg | 0.003 | 0.006 | 0.02 | 0.06 | 0.2 | ||
| 1 mg | 0.003 | 0.006 | 0.02 | 0.06 | 0.2 | ||
استاندارد ASTM:
عبارت ASTM مخفف American Society for Testing and Materials است. سازمان ASTM یک سازمان غیردولتی غیر انتفاعی است. این سازمان به صورت داوطلبانه استانداردهای مختلفی ارائه می‌دهد.
ASTM در مورد وزنه‌های استاندارد، 10 کلاس وزنی ارائه می‌دهد که نوشتار آنها به صورت زیر است:
000, 00, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
در این تقسیم‌بندی هر قدر عدد بالاتر می‌رود، میزان درصد خطا بیشتر و دقت کمتر می‌شود. معمولا در آزمایشگاه‌ها وزنه‌های کلاس 4 یا کمتر از آن استفاده می‌شود.
این وزنه‌های کالیبراسیون بیشتر در ایالات متحده امریکا مورد استفاده قرار میگیرد.
در زیر جدول مربوط به استاندارد ASTM برای وزنه‌های کالیبراسیون را مشاهده می‌کنید. در این جدول میزان خطای هر وزنه در اندازه‌ها و کلاس‌های مختلف آورده شده است.
| ASTM E617-13 (METRIC) | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| اندازه‌ی اسمی | کلاس 000 | کلاس 00 | کلاس 0 | کلاس 1 | کلاس 2 | کلاس 3 | کلاس 4 | کلاس 5 | کلاس 6 | کلاس 7 |
| mg | mg | mg | mg | g & mg | g & mg | g & mg | g & mg | g & mg | g & mg | |
| 5000 kg | 25 g | 50 g | 100 g | 250 g | 500 g | 750 g | ||||
| 3000 kg | 15 | 30 | 60 g | 150 | 300 | 450 | ||||
| 2000 kg | 10 | 20 | 40 g | 100 | 200 | 300 | ||||
| 1000 kg | 5 | 10 | 20 g | 50 | 100 | 150 | ||||
| 500 kg | 2.5 | 5 | 10 g | 25 | 50 | 75 | ||||
| 300 kg | 1.5 | 3 | 6.0 g | 15 | 30 | 45 | ||||
| 200 kg | 1 | 2 | 4.0 g | 10 | 20 | 30 | ||||
| 100 kg | 500 mg | 1 | 2.0 g | 5 | 10 | 15 | ||||
| 50 kg | 13 mg | 25 mg | 63 mg | 125 mg | 250 | 500 mg | 1.0 g | 2.5 | 5 | 7.5 |
| 30 kg | 7.5 | 15 | 38 | 75 | 150 | 300 | 600 mg | 1.5 | 3 | 4.5 |
| 25 kg | 6.25 | 12.5 | 31 | 62 | 125 | 250 | 500 | 1.2 | 2.5 | 4.5 |
| 20 kg | 5 | 10 | 25 | 50 | 100 | 200 | 400 | 1 | 2 | 3.8 |
| 10 kg | 2.5 | 5 | 13 | 25 | 50 | 100 | 200 | 500 mg | 1 | 2.2 |
| 5 kg | 1.3 | 2.5 | 6 | 12 | 25 | 50 | 100 | 250 | 500 mg | 1.4 |
| 3 kg | 0.75 | 1.5 | 3.8 | 7.5 | 15 | 30 | 60 | 150 | 300 | 1 |
| 1 kg | 0.25 | 0.5 | 1.3 | 2.5 | 5 | 10 | 20 | 50 | 100 | 470 |
| 500 g | 0.13 | 0.25 | 0.6 | 1.2 | 2.5 | 5 | 10 | 30 | 50 | 300 |
| 300 g | 0.075 | 0.15 | 0.38 | 0.75 | 1.5 | 3 | 6 | 20 | 30 | 210 |
| 200 g | 0.05 | 0.1 | 0.25 | 0.5 | 1 | 2 | 4 | 15 | 20 | 160 |
| 100 g | 0.025 | 0.05 | 0.13 | 0.25 | 0.5 | 1 | 2 | 9 | 10 | 100 |
| 50 g | 0.015 | 0.03 | 0.06 | 0.12 | 0.25 | 0.6 | 1.2 | 5.6 | 7 | 62 |
| 30 g | 0.014 | 0.026 | 0.037 | 0.074 | 0.15 | 0.45 | 0.9 | 4 | 5 | 44 |
| 20 g | 0.013 | 0.025 | 0.037 | 0.074 | 0.1 | 0.35 | 0.7 | 3 | 3 | 33 |
| 10 g | 0.01 | 0.02 | 0.025 | 0.05 | 0.074 | 0.25 | 0.5 | 2 | 2 | 21 |
| 5 g | 0.005 | 0.01 | 0.017 | 0.034 | 0.054 | 0.18 | 0.36 | 1.3 | 2 | 13 |
| 3 g | 0.005 | 0.01 | 0.017 | 0.034 | 0.054 | 0.15 | 0.3 | 0.95 | 2 | 9.4 |
| 2 g | 0.005 | 0.01 | 0.017 | 0.034 | 0.054 | 0.13 | 0.26 | 0.75 | 2 | 7 |
| 1 g | 0.005 | 0.01 | 0.017 | 0.034 | 0.054 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 2 | 4.5 |
| 500 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.025 | 0.08 | 0.16 | 0.38 | 1 | 3 |
| 300 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.025 | 0.07 | 0.14 | 0.3 | 1 | 2.2 |
| 200 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.025 | 0.06 | 0.12 | 0.26 | 1 | 1.8 |
| 100 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.025 | 0.05 | 0.1 | 0.2 | 1 | 1.2 |
| 50 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.014 | 0.042 | 0.085 | 0.16 | 0.5 | 0.88 |
| 30 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.014 | 0.038 | 0.075 | 0.14 | 0.5 | 0.68 |
| 20 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.014 | 0.035 | 0.07 | 0.12 | 0.5 | 0.56 |
| 10 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.014 | 0.03 | 0.06 | 0.1 | 0.5 | 0.4 |
| 3 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.014 | 0.026 | 0.052 | 0.07 | 0.2 | |
| 2 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.014 | 0.025 | 0.05 | 0.06 | 0.2 | |
| 1 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.014 | 0.025 | 0.05 | 0.05 | 0.1 | |
| 0.5 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.014 | 0.025 | 0.05 | 0.05 | 0.1 | |
| 0.3 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.014 | 0.025 | ||||
| 0.2 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | 0.014 | |||||
| 0.1 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | 0.01 | ||||||
| 0.05 mg | 0.002 | 0.003 | 0.005 | |||||||
استاندارد NIST:
عبارت NIST مخفف National Institute of Standards and Technology است. این استاندارد بیشتر برای مصارف صنعتی و غیرآزمایشگاهی استفاده می‌شود. بنابراین در اینجا خیلی به آن نمی‌پردازیم.
| NIST (METRIC) | |
|---|---|
| اندازه‌ی اسمی | میزان خطا |
| 500 kg | 50 g |
| 300 | 30 |
| 200 | 20 |
| 100 | 10 |
| 50 | 5.0 |
| 30 | 0.3 |
| 20 | 2.0 |
| 10 | 1.0 |
| 5 | 0.50 |
| 3 | 0.30 |
| 2 | 0.20 |
| 1 | 0.10 |
| 500 g | 70 mg |
| 300 | 60 |
| 200 | 40 |
| 100 | 20 |
| 50 | 10 |
| 30 | 6.0 |
| 20 | 4.0 |
| 10 | 2.0 |
| 5 | 1.5 |
| 3 | 1.3 |
| 2 | 1.1 |
| 1 | 0.90 |
| 500 mg | 0.72 |
| 300 | 0.61 |
| 200 | 0.54 |
| 100 | 0.43 |
| 50 | 0.35 |
| 30 | 0.30 |
| 20 | 0.26 |
| 10 | 0.21 |
| 5 | 0.17 |
| 3 | 0.14 |
| 2 | 0.12 |
| 1 | 0.10 |
انواع وزنه‌ی کالیبراسیون از نظر جنس
مواد تشکیل‌دهنده و شکل ظاهری وزنه‌های کالیبراسیون کاملا بستگی به اندازه‌ی وزنه و کاربرد آن دارد. اغلب وزنه‌های استاندارد به صورت یک‌تکه ساخته می‌شوند. به این مدل، وزنه‌ی نوع یک (type |) گفته می‌شود. در نقطه‌ی مقابل وزنه‌هایی هستند که به صورت دو تکه ساخته می‌شوند. همان‌طور که قابل حدس است، به این وزنه‌ها، نوع دو (type ||) گفته می‌شود. وزنه‌ی نوع دو به این صورت است که دستگیره‌ی آن به بدنه پیچ می‌شود. همچنین حفره‌ای در زیر آن وجود دارد. این حفره به این دلیل قرار گرفته است که در مواقع نیاز، آزمایشگاه‌های استانداردسازی وزنه بتوانند مقداری وزن به آن اضافه یا از آن کم کنند تا مقدار وزنه را به میزان استاندارد برسانند.
وزنه‌های استاندارد با مواد مختلفی ساخته می‌شوند که سه نوع اصلی آن به شرح زیر است:
- چدن (Cast Iron) – در اندازه‌های بزرگ
- استیل ضدزنگ (Stainless stee) – در اندازه‌های متوسط
- آلومینیوم (Aluminum) – در اندازه‌های کوچک
وزنه‌های استاندارد چدن
وزنه‌های چدنی معمولا برای تست ترازوهای صنعنی، تست ترازوهای بدون کلاس‌بندی (non-marked scales) و بررسی میزان خطای قابل‌قبول استفاده می‌شوند. اغلب این وزنه‌ها دارای قابلیت تنظیم هستند تا در صورت لزوم، بتوان وزن آنها را کم یا زیاد کرد. نکته‌ی دیگر در مورد این وزنه‌ها، رنگ آن‌هاست. وزنه‌هایی که طبق سیستم متریک نام‌گذاری شده باشند، رنگشان طوسی و وزنه‌هایی که مطابق با سیستم اوواردوپوا نام‌گذاری شوند، با رنگ طلایی نمایش داده می‌شوند.
ساختار
این وزنه‌ها به صورت یک‌تکه و از طریق قالب‌سازی ساخته می‌شوند.
کلاس‌ها
- استاندارد ASTM کلاس‌های 6 و 7
- استاندارد OIML کلاس‌های M1 و M2
کاربرد
- به عنوان استاندارد برای تست وزنه‌ها در ترازوهای صنعتی
- برای ترازوهای بدون مارکی که طبقه‌بندی NTEP روی آنها انجام نشده است.
- تست روزانه برای این که ترازوها، اعداد وزن را در محدوده‌ی قابل قبول و درست نمایش دهند.
وزنه‌های استاندارد استیل ضدزنگ
این وزنه‌ها برای ترازوهای طبقه‌بندی‌شده در NTEP استفاده می‌شوند. اغلب وزنه‌های Stainless Steel دارای یک حفره‌ی مهرو‌موم‌شده برای تنظیم هستند. معمولا این وزنه‌ها دارای سریال نامبر هستند. در نظر داشته باشید که این وزنه‌ها مطابق با استانداردهای ASTM ساخته می‌شوند. نکته‌ی آخر نیز در مورد این وزنه‌ها، این است که سری صفر ASTM این وزنه‌ها، دارای سریال نامبر یا عدد نشان‌دهنده‌ی وزن نیستند.
ساختار
این وزنه‌ها به صورت یک‌تکه و از طریق قالب‌سازی ساخته می‌شوند.
کلاس‌ها
- استاندارد ASTM کلاس‌های 0 تا 7
- استاندارد OIML کلاس‌های E1، E2، F1 و F2
کاربرد
- برای کالیبراسیون ترازوهای کلاس | و ||
- برای کالیبراسیون ترازوهای 4، 5 و 6 در استاندارد ASTM
- تست میزان خطای ترازو
- verification check
وزنه‌های استاندارد آلومینیوم
ساختار
وزنه‌های استوانه‌ای می‌توانند مدل یک یا دو باشند. اما باقی وزنه‌ها همه نوع یک هستند.
کلاس‌ها
- استاندارد ASTM کلاس‌های 0 تا 7
- استاندارد OIML کلاس‌های E1، E2، F1، F2، M1 و M2
کاربرد
- برای کالیبراسیون ترازوهای کلاس | و ||
- برای کالیبراسیون ترازوهای 4، 5 و 6 در استاندارد ASTM
- تست میزان خطای ترازو
- verification check
راهنمای خرید وزنه کالیبراسیون
خرید وزنه کالیبراسیون یک جنبه حیاتی برای حفظ دقت و صحت اندازه گیری‌های آزمایشگاهی است. از آنجایی که آزمایشگاه‌ها در بازار به دنبال این ابزارهای ضروری هستند، عوامل مختلفی از کلاس دقت و مواد گرفته تا شهرت نام تجاری باید بررسی شود. در این بخش مقاله ملاحظات کلیدی هنگام خرید وزنه کالیبراسیون را بررسی می‌کنیم.
کلاس دقت
وزنه‌های کالیبراسیون دارای کلاس‌های دقت متفاوتی هستند که نشان‌دهنده سطح دقتی است که ارائه می‌دهند. کلاس‌های دقت بالاتر (مانند OIML E1 یا ASTM Class 1) دقت بیشتری ارائه می‌دهند اما ممکن است هزینه بیشتری داشته باشند. هنگام انتخاب کلاس دقت، نیازهای اندازه گیری خاص آزمایشگاه را در نظر بگیرید.
مواد
جنس وزنه‌های کالیبراسیون بر دوام، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری آنها تأثیر می‌گذارد. فولاد ضد زنگ به دلیل استحکام، برنج برای چگالی و آلومینیوم به دلیل ماهیت سبکش شناخته شده است. انتخاب ماده به شرایط محیطی و کاربرد مورد نظر بستگی دارد.
محدوده وزنی
وزنه‌های کالیبراسیون در طیف وسیعی از جرم‌ها موجود هستند. انتخاب وزنه‌هایی که تمام ظرفیت ترازو کالیبره شده را پوشش می‌دهند بسیار مهم است. آزمایشگاه‌ها اغلب روی مجموعه‌ای از وزنه‌ها سرمایه گذاری می‌کنند تا از تطبیق پذیری و سازگاری با ابزارهای مختلف اطمینان حاصل کنند.
شکل و اندازه
شکل و اندازه وزنه‌های کالیبراسیون باید با طراحی ترازو یا ترازوی در حال کالیبره شدن هماهنگ باشد. اطمینان از اینکه وزنه‌ها به طور ایمن روی ترازو قرار می‌گیرند برای خوانش دقیق ضروری است. اشکال مختلف مانند استوانه ای، مسطح یا شکاف دار، نیازهای کالیبراسیون متنوعی را برآورده می‌کند.
قابلیت ردیابی
قابلیت ردیابی مشخصه وزنه‌های کالیبراسیون قابل اعتماد است. اطمینان حاصل کنید که وزنه‌ها دارای یک زنجیره ردیابی واضح به یک استاندارد شناخته شده هستند. گواهی از آزمایشگاه‌های معتبر صحت وزن‌ها را تایید می‌کند. این امر به ویژه برای آزمایشگاه‌هایی که به سیستم‌های مدیریت کیفیت و استانداردهای بین المللی پایبند هستند اهمیت دارد.
مقایسه برندها و تولیدکنندگان مختلف
خرید وزنه کالیبراسیون مستلزم در نظر گرفتن شهرت و پیشنهادات برندها و تولیدکنندگان مختلف است. در این بخش مقاله چند نکته کلیدی برای مقایسه در این زمینه را مرور کردیم:
شهرت برند
برندهای معتبر با سابقه ارائه وزنه کالیبراسیون قابل اعتماد اغلب انتخاب مطمئن تری هستند. تحقیق در مورد نظرات مشتریان، جستجوی توصیه‌ها و در نظر گرفتن حضور برند در این صنعت می‌تواند نتایجی در مورد شهرت آنها ارائه بدهد.
گستره محصول
برخی از تولیدکنندگان در انواع خاصی از وزنه‌ها یا مواد کالیبراسیون تخصص دارند. ارزیابی وسعت و عمق طیف محصولات سازنده تضمین می‌کند که آنها می‌توانند نیازهای مختلف آزمایشگاه را برآورده کنند.
تضمین کیفیت
تولید کنندگان معتبر اقدامات کنترل کیفیت سختگیرانه‌ای را اجرا می‌کنند. درک تعهد سازنده به تضمین کیفیت مانند پایبندی به استانداردهای ISO می‌تواند اعتماد به قابلیت اطمینان وزن کالیبراسیون آنها را بیشتر کند.
پشتیبانی مشتری
پشتیبانی سریع و مفید از مشتری بسیار ارزشمند است، به‌ویژه زمانی که سؤال یا مشکلی پیش می‌آید. دسترسی و پاسخگویی به خدمات پشتیبانی مشتری ارائه شده توسط تولید کنندگان مختلف را در نظر بگیرید.
قابلیت اطمینان در بلند مدت
وزنه کالیبراسیون سرمایه گذاری بلند مدتی است. ارزیابی دوام و قابلیت اطمینان وزنه‌ها از تولیدکنندگان مختلف به خرید وزنه کالیبراسیون عاقلانه کمک می‌کند و اطمینان می‌دهد که وزنه‌ها در آزمون زمان مقاومت می‌کنند.
عوامل موثر بر قیمت وزنه کالیبراسیون
درک عواملی که بر قیمت‌گذاری وزنه کالیبراسیون تاثیر می‌گذارند برای تعیین بودجه آگاهانه بسیار مهم است. عوامل متعددی در تغییر قیمت این محصول نقش دارند:
مواد سازنده
ماده‌ای که وزنه‌های کالیبراسیون از آن ساخته می‌شود به طور قابل توجهی بر هزینه آنها تأثیر می‌گذارد. فولاد ضد زنگ، برنج و آلومینیوم هر کدام هزینه‌های مربوط به خود را دارند و فولاد ضد زنگ اغلب به دلیل دوام و مقاومت در برابر خوردگی گران‌تر است.
کلاس دقت
وزنه‌های کالیبراسیون با کلاس‌های دقت بالاتر و در نتیجه ارائه دقت بیشتر معمولاً با برچسب قیمت بالاتری همراه هستند. آزمایشگاه‌ها هنگام انتخاب کلاس دقت مناسب باید مزایای افزایش دقت را در مقابل محدودیت‌های بودجه خود بسنجند.
قابلیت ردیابی
وزنه‌های کالیبراسیونی که تحت آزمایش‌های دقیق و فرآیندهای صدور گواهی از آزمایشگاه‌های معتبر قرار می‌گیرند ممکن است هزینه‌های بالاتری نیز داشته باشند. تضمین ردیابی و گواهینامه به ارزش کلی وزنه‌ها اضافه می‌کند.
محدوده قیمت وزنه کالیبراسیون بر اساس مواد سازنده
فولاد ضد زنگ: وزنه‌های کالیبراسیون ساخته شده از فولاد ضد زنگ معمولاً به دلیل دوام و مقاومت مواد در برابر خوردگی گران تر هستند.
برنج: وزنه‌های برنجی در رده قیمتی متوسط قرار می‌گیرند و تعادلی بین چگالی و هزینه ارائه می‌دهند.
آلومینیوم: وزنه‌های آلومینیومی اغلب مقرون به صرفه تر هستند و آنها را برای آزمایشگاه‌های مقرون به صرفه، به ویژه آنهایی که به گزینه‌های سبک وزن نیاز دارند مناسب می‌کند.
محدوده قیمت وزنه کالیبراسیون بر اساس کلاس دقت
دقت بالا (E1/Class 1): وزنه‌های کالیبراسیون با بالاترین کلاس‌های دقت هستند که به دلیل فرآیندهای دقیق تولید و اقدامات کنترل کیفی سختگیرانه نیاز به پرداخت هزینه بیشتری دارند.
دقت متوسط (E2/Class 2): کلاس‌های دقت متوسط تعادلی بین دقت و هزینه ایجاد می‌کنند و نیاز آزمایشگاه‌هایی با الزامات سختگیرانه اما با محدودیت‌های بودجه را برطرف می‌کنند.
دقت پایین (F1/class F): وزنه‌های کالیبراسیون با کلاس‌های دقت پایین‌تر مقرون به صرفه‌تر هستند و برای کاربردهایی که الزامات دقت آن‌چنان سختگیرانه نیستند مناسب هستند.
نحوه کالیبراسیون در اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی
دستیابی به اندازه گیری‌های دقیق و قابل اعتماد در محیط آزمایشگاهی منوط به کالیبراسیون دقیق ترازوی آزمایشگاهی با استفاده از وزنه کالیبراسیون است. در این بخش مقاله یک راهنمای گام به گام در مورد نحوه کالیبره کردن ترازوهای آزمایشگاهی ارائه کردیم:
انتخاب وزنه کالیبراسیون مناسب
با انتخاب وزنه کالیبراسیونی که با کاربرد و ظرفیت مورد نظر ترازو مطابقت دارد شروع کنید. اطمینان حاصل کنید که کلاس دقت وزنه با دقت لازم برای اندازه گیری‌های خاص هماهنگ است.
آماده کردن ترازو
ترازو را در محیطی پایدار و بدون لرزش قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که ترازو تمیز و عاری از هرگونه زباله است که ممکن است بر عملکرد آن تأثیر بگذارد. اگر ترازو جابجا شده یا در معرض تغییرات محیطی قرار گرفته است، اجازه دهید برای مدت کافی ثابت بماند.
کالیبراسیون صفر
با برداشتن هر بار موجود و فشار دادن دکمه Tare یا صفر، ترازو را صفر کنید. این مرحله تضمین می‌کند ترازو وزن ظرف یا هر مورد دیگر روی ظرف توزین را جبران می‌کند.
قرار دادن وزن کالیبراسیون
وزن کالیبراسیون انتخابی را با دقت در مرکز توزین ترازو قرار دهید. از لمس وزنه با دست خالی برای جلوگیری از انتقال روغن یا کثیفی خودداری کنید.
ضبط خوانش
خوانش ترازو را پس از تثبیت با وزنه کالیبراسیون در جای خود ثبت کنید. این مقدار ثبت شده برای مقایسه با مقدار مورد انتظار یا اسمی وزن کالیبراسیون استفاده خواهد شد.
تنظیم و تکرار
اگر بین قرائت ثبت شده و مقدار مورد انتظار وزن کالیبراسیون اختلاف وجود داشته باشد انجام تنظیمات لازم است. از ویژگی‌های تنظیم کالیبراسیون ترازو استفاده کنید تا قرائت با مقدار اسمی مطابقت داشته باشد. این فرآیند را تا زمانی تکرار کنید که ترازو به طور مداوم خوانش‌های دقیق را ارائه بدهد.
تهیه مستندات
اسناد کاملی از فرآیند کالیبراسیون از جمله تاریخ، وزن کالیبراسیون مورد استفاده، قرائت‌های ترازو و هرگونه تنظیمات انجام شده را نگه دارید. این مستندات برای کنترل کیفیت، ممیزی‌ها و انطباق با استانداردهای نظارتی بسیار مهم است.
تکرار برای دقت‌های بالا
برای کاربردهای با دقت بالا، ممکن است لازم باشد ترازو را در چندین نقطه در محدوده ظرفیت آن کالیبره کنید. مراحل یکسانی را برای هر وزنه کالیبراسیون دنبال کنید و از پوشش جامع محدوده عملکرد ترازو اطمینان حاصل کنید.
تایید نهایی
پس از اتمام فرآیند کالیبراسیون، با صفر کردن مجدد ترازو و بررسی پایداری آن، تأیید نهایی را انجام دهید. تأیید کنید که ترازو به طور مداوم خوانش‌های دقیق را در محدوده تحمل مشخص شده ارائه می‌دهد.
عیب یابی در طول فرآیند کالیبراسیون
مشکل: نوسانات دما، رطوبت یا جریان هوا می‌تواند بر دقت اندازه گیری‌ها تأثیر بگذارد.
عیب یابی: ترازو را در یک محیط کنترل شده کالیبره کنید و قرار گرفتن در معرض عوامل خارجی را به حداقل برسانید. اگر شرایط محیطی مستعد تغییر است، اجازه دهید ترازو قبل از کالیبراسیون به پایداری برسد.
مشکل: ساییدگی، ناهماهنگی یا آسیب به ترازو می‌تواند منجر به خوانش نادرست شود.
عیب یابی: به طور مرتب ترازو را برای علائم آسیب یا مشکلات مکانیکی بررسی کنید. هر گونه مشکل قابل مشاهده را به سرعت برطرف کنید و برای اطمینان از عملکرد بهینه، تعمیر و نگهداری معمول را برنامه ریزی کنید.
مشکل: کار با وزنه‌های کالیبراسیون با دست خالی می‌تواند روغن‌ها یا آلاینده‌ها را منتقل کند و بر دقت تأثیر بگذارد.
عیب‌یابی: از دستکش استفاده کنید یا وزنه‌ها را با دست‌های تمیز و خشک کنترل کنید. اگر وزنه‌ها کثیف شدند، آنها را با یک حلال مناسب تمیز کنید و اجازه دهید قبل از استفاده خشک شوند.
مشکل: بارگذاری ترازو بیش از ظرفیت آن می‌تواند منجر به آسیب دائمی و خوانش نادرست شود.
عیب یابی: حداکثر ظرفیت ترازو را رعایت کنید و از وزنه‌های کالیبراسیون مناسب در محدوده ترازو استفاده کنید. اگر اضافه بار رخ داد، ترازو را از نظر آسیب ارزیابی کنید و دوباره کالیبره کنید.
مشکل: ترازوهای الکترونیکی مستعد تداخل الکترومغناطیسی هستند که منجر به قرائت نامنظم می‌شود.
عیب یابی: ترازو را از دستگاه‌های الکترونیکی که ممکن است باعث تداخل شوند دور کنید و سپس آن را کالیبره کنید. در صورت لزوم از فیلترهای تداخل الکترومغناطیسی استفاده کنید.
کلام آخر
دقت در دنیای اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی غیرقابل مذاکره است. وزنه کالیبراسیون نقش اساسی در اطمینان از دقت و سازگاری ترازوهای آزمایشگاهی دارد و آن را به ابزاری ضروری برای هر آزمایشگاهی تبدیل می‌کند که نتایج قابل اعتماد را ارزیابی می‌کند. آزمایشگاه‌ها به پیشرفت خود در تعالی علمی ادامه می‌دهند و انتخاب و استفاده دقیق از انواع وزنه کالیبراسیون پایه و اساس اندازه گیری‌های قابل اعتماد و دقیق باقی می‌ماند. این مطلب طی ساعت‌ها مطالعه و تحقیق در واحد ترازوی صدراپژوهش نوشته و منتشر شده است. باعث خوشحالی ماست که نظرات و سوالات شما را درباره‌ی آن، در پایین همین صفحه مشاهده کنیم.
4 دیدگاه. ارسال نظر
براوو فقط کلاس بندی خود ترازو هارو از کجا میشه فهمید ؟
سلام خانم نیلوفر
ممنونیم از نظر مثبت شما
داخل بروشور هر ترازو، کلاس آن ترازو نوشته شده است.
هم زمانی که ترازو را تهیه می‌کنید، می‌توانید از داخل بروشور مطالعه کنید، هم پیش از خرید می‌توانید به صورت آنلاین در سایت تولیدکننده، از کلاس آن مطلع شوید.
با تشکر
سلام جناب محمد
نظر لطف شماست. امیدواریم که مفید بوده باشد.
با تشکر
سلام
1- وزنه های 1میلی گرم تا 50گرم به تعداد 24 در چه کلاسی قرار میگیرد؟
50 گرمی 1عدد
20 گرمی 2عدد
10 گرمی 1عدد
5گرمی 1عدد
2گرمی 1عدد
1گرمی 3عدد
500 میلی گرمی 1عدد
200 میلی گرمی1عدد
100 میلی گرمی2عدد
50 میلی گرمی1عدد
20 میلی گرمی2عدد
10 میلی گرمی1عدد
5 میلی گرمی1عدد
2 میلی گرمی2عدد
1 میلی گرمی 3عدد
0.1 میلی گرمی 2عدد
2-وزنه های 10میلی گرم تا 500گرم به تعداد 24 در چه کلاسی قرار میگیرد؟