2.2. Нормированные метрологические характеристики приборов для измерения массы

2.2.1. Требования, предъявляемые к весоизмерительным приборам

К весоизмерительным приборам, используемым в торговле и общественном питании, предъявляются две группы требований: к первой группе относятся торгово-эксплуатационные и санитарно-гигиенические, ко второй группе — метрологические.

К торгово-эксплуатационным и санитарно-гигиеническим требованиям можно отнести прочность весов, максимальную скорость взвешивания, наглядность показаний, соответствие назначения весов роду взвешиваемых товаров, нейтральность материалов, из которых изготовлены весы, и удобство ухода за ними.

Прочность весов — это их способность сохранять все метрологические требования в течение длительного времени. Прочность, т. е. надежность и долговечность, зависит во многом от качества материала, из которого изготовлены весы.

Максимальная скорость взвешивания достигается их соответствующей конструкцией. Чем быстрее весы приходят в равновесие после укладки груза, тем выше скорость взвешивания.

Наглядность показаний обеспечивается конструкцией указательных устройств, которые позволяют продавцу и покупателю видеть результат взвешивания.

Большой скоростью и хорошей наглядностью взвешивания обладают электронные весы.

Санитарно-гигиенические требования предусматривают изготовление весов из нейтральных по отношению к взвешиваемым товарам и окружающей среде материалов. Конструкция весов и отделка поверхностей деталей должны легко очищаться от грязи и мыться.

К метрологическим требованиям средств измерений относятся характеристики их свойств, оказывающие влияние на результаты и погрешности измерений. Они регламентируются и нормируются государственными стандартами, а их оценки определяются соответствующими формулами. В отличие от метрологических характеристик метрологические свойства не стандартизированы. Их названия не унифицированы для различных видов средств измерений, термины, употребляемые в технической литературе для определения одного и того же свойства, не всегда совпадают. Например, в области средств измерений массы используются термины «чувствительность» и «подвижность» рычажных весов, обозначающие одно и то же свойство весов, стандартизованной метрологической характеристикой которого является цена деления шкалы весов. Одинаковые понятия выражаются также терминами «правильность» и «верность» весов. Оба понятия относятся к одному метрологическому свойству весов — качеству, отражающему близость к нулю их систематизированных погрешностей. Метрологической характеристикой этого свойства является погрешность из-за неравенства плеч (для равноплечих весов) и погрешность от положения груза на грузоприемном устройстве (для неравноплечих весов). Обе метрологические характеристики являются нормированными.

Рассмотрим метрологические свойства и соответствующие метрологические характеристики рычажных весов.

2.2.2. Верность весов

Одним из стандартизированных метрологических свойств средства измерений, характеризующих его совершенство в отношении систематических погрешностей, является правильность — качество, отражающее близость к нулю его систематических погрешностей. Однако на практике в области измерений массы получил распространение нестандартизированный термин «верность весов», обозначающий то же качество, что и термин «правильность». Верность весов зависит от строго выдержанного соотношения плеч рычагов.

Нормируемой метрологической характеристикой верности равноплечих (лабораторных) весов является погрешность из-за неравенства плеч коромысла. Для многорычажных товарных весов используется другая метрологическая характеристика (нормируемая стандартизированная) — погрешность от расположения груза на грузоприемном устройстве.

В большинстве случаев причиной неравенства плеч является невозможность изготовления абсолютно симметричного коромысла.

Но технологический фактор не единственный. Другой величиной, оказывающей влияние на изменение передаточного числа / коромысла, является температура. Неравномерный нагрев плеча коромысла на 0,2 °С может вызвать удлинение плеча на несколько десятков микрон, что приводит к погрешности, значение которой в несколько раз превосходит цену деления d. Иногда причиной появления этой погрешности является износ призм (рабочих граней), поэтому погрешность из-за неравенства плеч, будучи по существу систематической, на практике проявляется как случайная. Невозможность полной ликвидации неравенства плеч обусловила необходимость нормирования допустимой погрешности, которая выражается непосредственно в единицах массы.

В многорычажных весах действующая на грузоприемное устройство нагрузка распределяется между грузоприемными рычагами неравномерно, причем значение каждой составляющей зависит от расположения груза на платформе весов. Каждая составляющая передается на отсчетное устройство, последовательно уменьшаясь в заданном соотношении. Система рычагов должна быть сконструирована таким образом, чтобы изменение положения груза на грузоприемном устройстве не вызывало изменение показания весов. Поскольку основной причиной погрешности от расположения груза на грузоприемном устройстве является конструктивно-технологическое несовершенство рычажной системы, данная погрешность относится к систематическим погрешностям.