Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Элементарные химические операции при постановке химического эксперимента. Учебное пособие
.pdf
11
Правила работы с весами
Первым и самым главным правилом работы с любыми прибора-
ми является необходимость ознакомления с инструкцией, где правила
работы и описаны. Отметим, что далее будут приведены наиболее общие замечания по работе с весами, которые могут отличаться от «Руководства по эксплуатации» весов конкретной марки.
1. Перед тем, как начать работать с весами, нужно ознакомиться
с инструкцией к прибору.
2. После любого перемещения весы должны находиться в стационарном состоянии не менее 12 часов. После перемены условий окружающей среды (изменение температуры, влажности и пр.) прибор
должен постоять не менее 2 часов.
3. Аналитические весы обязательно помещены в корпус, предохраняющий их от пыли и движения воздуха. Перед началом работы
необходимо приоткрыть дверцу защитного корпуса или кожуха на
30 мин для установления одинаковых условий с окружающей средой.
4. При работе весы должны быть подключены к источнику питания. При включении после перерыва весы должны прогреться 2 часа.
В перерывах между работой весы переводят в режим ожидания для
экономии времени на прогрев.
5. Взвешивание веществ нужно проводить в специальной таре:
стаканчики для взвешивания, тигли, часовые стекла. Посуда, в которой проводят взвешивание, должна быть сухая, чистая и комнатной
температуры.
6. Летучие, ядовитые или гигроскопичные вещества должны
взвешиваться в закрытой посуде, например, в стаканчике (бюксе) для
взвешивания с пришлифованной крышкой (рис. 2).
7. Взвешиваемое вещество нельзя класть на чашку весов, т. к.
это может привести к коррозии. Кроме того, полностью перенести
взвешенное вещество с весов невозможно.
8. Прибавлять или убавлять взвешиваемое вещество следует
только вне шкафа весов.
9. Используйте минимально необходимую тару для взвешиваемых веществ и материалов.
12
10. Тару и тару с веществом устанавливайте в середину плат-
формы весов с помощью пинцета. Старайтесь не просовывать руки
внутрь весов для предотвращения попадания грязи или жира. Взвешивание рекомендуется проводить в перчатках, чтобы не оставлять отпечатки пальцев на весах.
11. Температура и влажность взвешиваемых тары и вещества
должны соответствовать параметрам окружающей среды. Не допускается взвешивание материалов холодных или нагретых! Горячие или
холодные образцы вызывают движение воздуха. Это приводит к
ошибке взвешивания и может привести к порче весов.
12. Нужно регулярно проводить калибровку прибора.
13. Нельзя класть на весы груз, превышающий предельную норму.
14. Перед каждым взвешиванием следует проверять, если нужно,
то и устанавливать нулевую отметку. Положение нуля проверяют
также и после каждого взвешивания.
15. Во время конечного момента взвешивания (определения по-
казания) дверцы весов должны быть закрыты.
16. Все взвешивания, относящиеся к одному определению, вы-
полняют на одних и тех же весах.
17. При взвешивании не рекомендуется облокачиваться на стол,
на котором стоят весы.
18. По окончании взвешивания плотно закрывают дверцы весов.
Рис. 2. Стаканчики для взвешивания
13
1.4. Основные параметры весов
Выделяют несколько важных параметров лабораторных весов,
которые необходимо учитывать при выборе модели, руководствуясь
целями взвешивания. Рассмотрим некоторые из них, приведенные в
ГОСТ Р 53228-2008 «Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания».
Метрологические характеристики весов
Минимальная нагрузка – это значение нагрузки, ниже которо-
го результат взвешивания может иметь высокую относительную погрешность. Раньше, до 2008 года, использовался термин «наимень-
ший предел взвешивания», т. е. это минимальная масса, которую
можно взвесить с допустимым значением погрешности.
Максимальная нагрузка – это максимальное значение нагрузки без учета массы тары, ранее использовался термин «наибольший
предел взвешивания».
Минимальная и максимальная нагрузки определяют диапазон
взвешивания.
Предельная нагрузка – это максимальное значение статической
нагрузки, которую могут выдержать весы без изменения их метрологических свойств.
Также в инструкции к весам указывается максимальная масса
тары.
Минимальная нагрузка указывается для того, чтобы понимать,
что взвешивание более легких нагрузок будет проведено с большими
относительными погрешностями.
Длина деления шкалы – расстояние между двумя соседними
отметкам шкалы весов с аналоговым отсчётным устройством.
Действительная цена деления шкалы – это разность, выраженная в единицах массы, между двумя значениями, соответствующими двум соседним отметкам шкалы для аналоговой индикации или
последовательными показаниями для цифровой индикации.
Поверочное деление – это величина, применяемая для классификации весов и используемая и при поверке весов.
14
Цена деления оцифрованной шкалы – значение разности меж-
ду двумя соседними числовыми отметками шкалы.
Число поверочных делений – значение максимальной нагруз-
ки, отнесенное к поверочному делению.
Метрологические свойства весов
Выделяют такие метрологические свойства весов как чувстви-
тельность, сходимость, время прогрева, долговечность, реагирование,
окончательный результат взвешивания.
Чувствительность – это способность весов показывать мини-
мальное изменение нагрузки в момент установления равновесия.
Определяется типом и конструкцией весов.
Сходимость – способность весов показывать близкие результа-
ты для одной и той же нагрузки, накладываемой несколько раз одним
и тем же способом при постоянных условиях испытаний.
Способность весов реагировать на малые изменения нагрузки
называется «реагированием».
Результат взвешивания, получаемый в состоянии покоя уравно-
вешенных весов, называется «окончательный результат взвешива-
ния».
К важным эксплуатационным свойствам весов относятся время
прогрева (период времени между подачей питания и моментом, в который весы могут соответствовать установленным требованиям) и
долговечность (способность весов сохранять рабочие характеристики
в течение времени эксплуатации).
1.5. Погрешность взвешивания
Важное значение имеет погрешность весов. Так как точно вес
измерить невозможно, то весы показывают массу с определенной по-
грешностью измерения – разностью между показанием весов и истинным значением соответствующей условной массы.
Пределом допускаемой погрешности измерений считается
максимальная разность между показанием весов и истинным значением, задаваемым эталонными гирями.
15
Предельно допустимая погрешность измерений определяется
ценой поверочного деления, указанной на весах. Чем ниже погрешность измерений, тем выше их точность.
Для лабораторных весов погрешность взвешивания указана в
«Руководстве по эксплуатации», являющемся обязательным документом комплекта поставки весов.
В соответствии с ГОСТ Р 53228-2008 диапазон взвешивания
условно делится на интервалы взвешивания с разными значениями
пределов допускаемой погрешности. В результате такого разбиения
весы имеют несколько значений предельно допускаемой погрешности
по диапазону взвешивания, нормируемых производителем в долях цены поверочного деления «е» и выражаемых в единицах массы. Интервалы взвешивания и соответствующие им предельные значения допустимой погрешности взвешивания для весов различных классов точности приведены в таблице 1.
Таблица 1
Пределы допускаемой погрешности весов при увеличении или
уменьшении нагрузки
Для нагрузки m, выраженной в поверочных делениях
c учетом класса весов
Пределы
допускаемой
погрешности,
«е»
специальный
(класс I)
высокий
(класс II)
средний
(класс III)
обычный
(класс
IIII)
0 ≤ m ≤ 50000
0 ≤ m ≤ 5000
0 ≤ m ≤ 500
0 ≤ m ≤ 50
± 0,5 «е»
50000 < m ≤
200000
5000 < m ≤
20000
500 < m ≤ 2000
50 < m ≤
200
± «е»
200000 < m
2000 < m ≤
10000
2000 < m ≤
10000
200 < m ≤
1000
± 1,5 «е»
1.6. Калибровка и поверка весов
Поверка весов – последовательность действий для подтвержде-
ния соответствия весов заявленным метрологическим требованиям
(ГОСТов, ТУ и пр.).
16
Осуществлять поверку могут производители, а также другие ор-
ганизации, которые прошли аккредитацию по законодательству Российской Федерации. Как правило, производители проводят поверку
при продаже произведенных весов. А поверку весов при эксплуатации
в лабораториях осуществляют независимые метрологические службы,
например, региональные центры стандартизации, метрологии и испытаний (ЦСМ).
Поверять весы необходимо перед выпуском с производства, по-
сле ремонта и периодически во время эксплуатации или хранения.
С целью подтверждения соответствия весов установленным требованиям поверка осуществляется, как правило, раз в год.
Обязательной поверке подлежат некоторые весы, используемые
для коммерческой деятельности. Данное требование определено Федеральным законом № 102-Ф3 от 26.06.08 «Об обеспечении единства
средств измерений». Например, это относится к весам, используемым
в сфере торговых, обменных операций и фасовки товара, например,
химических реактивов, материалов.
Если весы успешно подтвердили заявленные характеристики, то
в результате выдают документ с отметкой о соответствии, заверенный
подписью и индивидуальным знаком поверителя. Отметкой может являться знак поверки, свидетельство о поверке, запись в паспорте или
формуляре.
Поверку не следует путать с калибровкой весов.
Калибровка весов – это комплекс операций, устанавливающих,
при соблюдении определенных условий, соотношения между значениями величин, полученных с помощью данного средства измерений
или измерительной системы, или значениями, представленными материальной мерой или образцовым материалом, и соответствующими
значениями, воспроизводимыми эталонами.
При калибровке весов проводится процедура регулировки цены
деления весов (дискретности отсчета), устанавливается наибольший
предел взвешивания и нулевая точка.
Калибровка весов необходима для получения точных результатов. В процессе эксплуатации из-за износа прибора и воздействия
17
внешних факторов точность весов снижается. Поэтому рабочие характеристики весов могут ухудшаться. Соблюдение правил работы с весами и периодическая калибровка значительно увеличивают срок
службы весов и повышают их точность.
Калибровка бывает следующих видов: внешняя, внутренняя и
автоматическая.
Внешняя калибровка – это калибровка весов с помощью калиб-
ровочной гири. Номинал гири должен быть близок или равен
наибольшему пределу взвешивания весов.
Внутренняя калибровка – это калибровка с помощью встроенно-
го в весы эталонного груза. Калибровка запускается нажатием кнопки,
что является очень удобным. Однако такие весы дороже аналогичных
с внешней калибровкой.
Автоматическая калибровка – разновидность внутренней калиб-
ровки, при которой калибровка весов происходит без физического
участия пользователя. Весы данного типа автоматически определяют
необходимость и выполняют калибровку при изменении внешних
условий (давление, влажность, температура). В некоторых моделях
предусмотрена плановая калибровка по времени, которую может выставлять пользователь.
Калибровку рекомендуется проводить регулярно. Чем выше
класс точности весов, тем чаще нужно их калибровать. Обычно проводят калибровку ежедневно.
Калибровочные и эталонные гири
Гири – это самые важные и наиболее часто используемые сред-
ства поверки весов или тестирования (рис. 3).
По своим метрологическим характеристикам и качеству изготовления гири и наборы гирь должны соответствовать требования
ГОСТ OIML R 111-1-2009 «Государственная система обеспечения
единства измерений. Гири классов точности E (индекса 1), E (индекса
2), F (индекса 1), F (индекса 2), M (индекса 1), M (индекса 1-2), M (индекса 2), M (индекса 2-3) и M (индекса 3). Часть 1. Метрологические и
технические требования».
18
Гири предназначены для поверки эталонных, образцовых механических и электронных весов, а также для поверки или калибровки
гирь более низкого класса точности, в качестве рабочих гирь совместно с весами.
Если поверку проводят специализированные организации, то тестирование весов может проводить оператор весов, имея в наличии
набор эталонных гирь. Регулярное тестирование также помогает обнаружить несоответствие весов технологическим требованиям.
Важно, чтобы гири сохранялись в неизменном виде, поэтому рекомендуется соблюдать следующие требования:
- хранить гири в оригинальной упаковке;
- хранить гири вблизи весов;
- осторожно обращаться с гирями, не допуская ударов;
- при необходимости выполнять очистку гирь;
- брать гири пинцетом;
- проверять гири на отсутствие повреждений.
Рис. 3. Эталонные гири
Также как и весы, калибровочные гири делятся на несколько
классов. Если подходить упрощенно, то чаще всего для типичных весов, находящихся в современных лабораториях, используются гири
следующих классов точности:
- класс Е1 (предназначенные для обеспечения прослеживаемости
от национальных эталонов массы (со значениями, полученными от
19
международного прототипа килограмма) к гирям класса Е2 и более
низкого);
- класс Е2 (для калибровки весов специального (I) класса точно-
сти – как правило, аналитические весы с дискретностью 0,1 мг);
- класс F1 (для использования с весами специального (I) и высо-
кого (II) классов точности);
- класс F2 (для использования с весами высокого (II) класса точ-
ности);
- класс М1 (для использования с весами среднего (III) класса
точности);
- класс М2 и М3 (для использования с весами среднего (III) клас-
са точности).
Безусловно, допускается использование гирь более высокого
класса для калибровки весов более низкого класса.
1.7. Вопросы и задания для самоконтроля
1. По каким признакам проводят классификацию весов?
2. Какие типы весов используются в химической лаборатории?
3. Как правильно установить весы в аналитической лаборатории?
4. Какие требования предъявляются к помещению, в котором уста-
навливают аналитические весы?
5. В какой таре рекомендуется взвешивать различные вещества?
6. Является ли поверка весов обязательной процедурой при прода-
же весов и их эксплуатации?
7. В каком случае проводить поверку весов обязательно?
8. Что такое «калибровка весов»?
9. В чем отличие калибровки от поверки весов?
10. Можно ли взвешивать на весах навеску вещества, превышаю-
щего наибольший предел взвешивания?
а) да
б) нет
в) на усмотрение лаборанта
20
11. Какому метрологическому свойству весов соответствует опре-
деление «способность весов показывать минимальное изменение
нагрузки в момент установления равновесия»?
а) точность б) устойчивость
в) чувствительность г) постоянство показаний
д) реагирование е) сходимость
12. Свойство весов при одних и тех же условиях, при многократ-
ном взвешивании одного и того же груза давать одинаковые по-
казания независимо от места расположения груза – это
а) точность б) устойчивость
в) чувствительность г) постоянство показаний
д) реагирование е) сходимость
13. Свойство весов определять массу в пределах допустимой нор-
мы погрешности – это
а) точность б) устойчивость
в) чувствительность г) постоянство показаний
д) реагирование е) сходимость
14. Какое устройство защищает внутренние детали весов от за-
грязнения и повреждения?
а) кожух б) станина
в) коромысло г) система рычагов с призмами
и подушками
15. Процедура регулировки цены деления весов – это
а) поверка весов б) калибровка весов
в) ремонт весов г) тарировка весов
д) градуировка весов
16. Последовательность действий для подтверждения соответ-
ствия весов заявленным метрологическим требованиям
а) поверка весов б) калибровка весов
в) ремонт весов г) тарировка весов
д) градуировка весов
17. Соотнесите название классов точности лабораторных весов с
их обозначением:
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]