PRAWIDŁOWE WAŻENIE

Dobra Praktyka Ważenia

I Część teoretyczna

Ważenie jest jedną z najpowszechniej wykonywanych czynności w praktyce laboratoryjnej. Zaawansowane mikrowagi, półmikrowagi, wagi analityczne i wagi precyzyjne osiągnęły taki poziom doskonałości, że nie trzeba ich już instalować w specjalnych pomieszczeniach wagowych. Dokładność i odtwarzalność wyników ważenia jest ściśle powiązana z miejscem zainstalowania wagi. Należy przestrzegać szeregu wytycznych, aby mieć pewność, że wagi są użytkowane z możliwie najbardziej optymalnych warunkach.

Lokalizacja wagi

• Pomieszczenie robocze

- wolne od drgań,

- wolne od przeciągów.

• Stół wagowy

- stabilny z kamiennym blatem, nie powinien uginać się, gdy prowadzone są na nim

prace związane z ważeniem.

• Temperatura

- temperatura w pomieszczeniu powinna być utrzymywana w miare możliwości na

stałym poziomie,

- nie należy prowadzić ważenia w pobliżu źródeł ciepła lub sąsiedztwie okien.

• Wilgotność

- najlepsza sytuacja występuje wtedy, gdy wilgotność względna (%RH) mieści się w

zakresie od 45 do 60 %.

• Światło

- bezpośrednie promieniowanie słoneczne (ciepło) będzie oddziaływać na wynik

ważenia. Wagę należy umieścić w znacznej odległości od stałych źródeł światła, aby

wyeliminować wpływ promieniowania cieplnego.

• Powietrze

- nie należy ustawiać wagi w miejscach gdzie występuje ruch powietrza spowodowany

pracą klimatyzatorów, wentylatorów itp.

- nie należy ustawiać wagi w pobliżu drzwi.

• Zasilanie wagi

- nie należy wyłączać wagi od zasilania. Waga powinna zawsze pozostawać włączona. Pozwala to na osiągnięcie wadze stanu równowagi termicznej.

- elektronika wagi jest nadal zasilana i w związku z tym nie jest potrzebny okres rozgrzewania wagi.

-po wyłączeniu wagi od zasilania potrzebny jest czas (w zależności od wagi i producenta) od 3 do 6 h, aby waga działała poprawnie.

• Poziomowanie wagi

-przed ważeniem należy zawsze sprawdzić wypoziomowanie wagi. Jeśli nie jest ona wypoziomowana należy to uczynić. Potwierdzeniem prawidłowego wykonania tej czynności jest centralne położenie pęcherzyka powietrza na wskaźniku poziomu.

Rys. 1. Poprawnie wypoziomowana waga

Kalibracja wagi

Szereg czynności, w rezultacie których wskazania wagi są korygowane, odnoszone do wartości znanego wzorca masy. Waga może być wyposażona w automatyczne lub półautomatyczne urządzenie adiustacji przedziału wskazań, urządzenie to powinno być wbudowane wewnątrz wagi. Dostęp z zewnątrz do tego urządzenia po zabezpieczeniu powinien być praktycznie niemożliwy.

Kalibracje wagi wykonujemy sytuacjach gdy:

• waga będzie używana po raz pierwszy,

• lokalizacja wagi uległa zmianie,

• waga została wypoziomowana,

• nastąpiły istotne zmiany temperatury lub wilgotności powietrza oraz ciśnienia atmosferycznego.

Analiza ryzyka dla wag

Ryzyko dla wag to nie tylko poszukiwanie ewentualnych przyczyn błędnych pomiarów ale również dostrzeganie tego, że pomiar jest obarczony błędem. Wynik takiej analizy może pokazać, że stosowana waga jest w pełni sprawna lub wykazuje jakieś odchyłki. To czy te odchyłki mają znaczenie jest zależne od tego w jakim zakresie waga jest wykorzystywana. Praktycznie kontroli powinny podlegać takie parametry jak:

• czułość,

• nieliniowość,

• centryczność,

• powtarzalność.

Powtarzalność wagi

Definicja: powtarzalność

Właściwość przyrządu pomiarowego polegająca na tym, że jego wskazania są zbliżone do siebie w przypadku wielokrotnego pomiaru tej samej wielkości mierzonej w tych samych warunkach.

Warunki sprawdzenia obejmują:

• te sama procedurę,

• tego samego obserwatora,

• to samo urządzenie pomiarowe,

• identyczne warunki zewnętrzne,

• to samo miejsce badania,

• powtórzenia w dość krótkim okresie czasu.

Powtarzalność można wyrażać jako maksymalne odchylenie pomiędzy pomiarami lub ilościowo jako odchylenie standardowe z serii. Badanie tego parametru jako maksymalne odchylenie pomiędzy pomiarami z serii jest zgodne z PN-EN 45501 czyli:

gdzie:

I MAX - maksymalne wskazanie

I MIN - minimalne wskazanie

Mpe - bład graniczny dopuszczalny

Rys. 3. Powtarzalność wagi

Powtarzalność dla serii pomiarów przedstawionych na rys. 3. wynosi zgodnie z powyżej przedstawiona zależnością:

P 10,0009 10,0001 0,0008

Powtarzalność dla tej samej serii pomiarów można przedstawić w sposób ilościowy jako odchylenie standardowe. Jest ono określane zgodnie z poniższą zależnością:

• wartość średnia mówi wyznacza w którym miejscu jest środek danych. Dla tej serii pomiarów
  = 10,0004.

• Odchylenie standardowe informuje jaka jest średnia odległość danych od wartości średniej, s= 0,00029≈0,0003

Centryczność wagi

Definicja: błąd centryczności

Jest to odchylenie wskazania, gdy ładunek nie znajduje sie w centralnym punkcie szalki. Praktycznie wykazuje sie różnice pomiędzy wskazaniem, gdy wzorzec jest postawiony w centralnym punkcie szalki a wskazaniem, gdy ten sam wzorzec jest postawiony innym miejscu. Miejsce ustawienia wzorca definiuje norma PN-EN 450501 w punkcie 3.6.2 oraz A.4.7. ,,Próby przy niecentrycznymąobciażeniu”. Miejsce pomiarowe pokazuje poniższy rysunek.

Rys. 2. Punkty badania centrycznosci wagi

Badanie centrycznosci wagi jest zasadne tylko w przypadku dużych obciążeń. Dla małych mas ten parametr jest niemierzalny (wpływ powtarzalności jest dominujący).

II Część doświadczalna

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z obsługą wag laboratoryjnych stosowanych w codziennej pracy badawczo-doświadczalnej. Dokonanie sprawdzenia wagi przy użyciu odpowiednich wzorców masy w celu określenia czy urządzenie działa poprawnie. Sprawdzenie, błędu wskazania, rozrzutu wskazań oraz niecentryczności wagi.

III Sprawozdanie powinno zawierać:

- obliczenia dla powtarzalności wyrażonej jako maksymalne odchylenie pomiędzy pomiarami

i ilościowo jako odchylenie standardowe z serii,

- graficzna ilustrację powtarzalności,

- obliczenia różnicowego błędu centryczności,

- końcową ocenę czy waga działa poprawnie.

5

Zakład Analityki Żywności i Ochrony Środowiska

---