LABORATORIUM METROLOGII

Temat ćwiczenia: Pomiar masy

1. Wstęp teoretyczny:

Najbardziej znanym, a zarazem podstawowych urządzeniem stosowanym do pomiary masy jest waga. Wagi laboratoryjne charakteryzują trzy podstawowe parametry: nośność, czułość i dokładność

nośność wagi – jest to maksymalne obciążenie wagi, wielkość podawana przez danego producenta

czułość bezwzględna wagi – jest to najmniejsza masa, która położona na wadze powoduje zmianę jej wskazań

czułość względna wagi – jest to stosunek czułości bezwzględnej wagi do całkowitego obciążenia wagi w danym momencie

dokładność wyznaczania masy – jest to wielkość, która wynika z czułości masy

Podział wag laboratoryjnych ze względu na nośność i dokładność wagi:

· wagi techniczne – różna nośność i dokładność ±0,01g

· wagi analityczne – nośność do 200g i dokładność ±0,1mg

· wagi pół-mikroanalityczne – nośność do 100g i dokładność ±0,01mg

· wagi mikroanalityczne – nośność do 300g i dokładność ±0,001mg

· wagi ultra-mikroanalityczne – nośność kilkaset mg

i dokładność od ±0,1 do ±0,01 µg

Obecnie przy pomiarach najczęściej wykorzystywane są wagi elektroniczne wykorzystujące 3 różne mechanizmy pomiaru:

· wagi tensometryczne – charakteryzuje je prosta budowa, niskie koszty wykonania, operują w skali do 100000 działek, mają zakres ważenia od kilku gramów do nawet kilkudziesięciu ton; wykorzystywane są w przemyśle i medycynie

· wagi magnetoelektryczne- charakteryzuje je stosunkowo duża cena i skomplikowana budowa, pracują w skali do 100000000 działek, ich zakres ważenia wynosi od mikrograma do kilkuset kilogramów

· wagi wibracyjne- charakteryzuje je zaawansowana budowa, średnie koszty wykonania, pracują w rozdzielczości do 100000 działek, pomiar dokonywany jest bardzo szybko, mają możliwość podłączenia urządzeń peryferyjnych takich jak: wyświetlacz zewnętrzny, drukarka, komputer itp.

Wzorce masy i odważniki-obecnie są stosowane prawie wyłącznie do adiustacji i sprawdzania wag analitycznych

adiustacja- to czynność mająca na celu doprowadzenie przyrządu pomiarowego do stanu działania odpowiadającego jego przeznaczeniu

wzorcowanie (kalibracja)- to ogół czynności ustalającychrelacjęmiędzy wartościamiwielkości mierzonejwskazanymi przezprzyrząd pomiarowy,a odpowiednimi wartościamiwielkości fizycznych, realizowanymi przezwzorzec jednostki miary.

świadectwo wzorcowania- oficjalny dokument wydawany przez odpowiednie laboratorium pomiarowe zawierające wyniki wzorcowania i świadczący że badany przyrząd spełnia określone normy metrologiczne

Zgodnie wymaganiami MOMP (Międzynarodowej Organizacji Metrologii Prawnej) dla odważników o masie od 1mg do 50kg występują klasy dokładności od E1 do M3 i E1 to najwyższa z możliwych klas dokładności, natomiast M3-najniższa. Wzorce masy wykonuje się z takich materiałów jak:

· stal nierdzewna magnetyczna

· aluminium

· srebro

2. Wyniki pomiarów:

a) pomiar wzorców masy wagą techniczną:

dane wagi:

RADWAG

nośność: 3100g

dokładność: 0,01g

wzory do obliczeń błędów względnych i bezwzględnych pomiaru:

błąd bezwzględny obliczamy jako moduł z różnicy pomiędzy wartością uzyskaną pomiaru x,

a wartością rzeczywistą xr:

?x=x-xr

błąd względny obliczamy jako wyrażony w procentach stosunek błędu bezwzględnego ?x do wartości rzeczywistej x_r:

?x=?xxr·100%