Mass and volume laboratory

آزمایشگاه جرم و حجم

- پايداري و تغيير مشخصات با زمان (رانش) وزنه هاي استاندارد مرجع

بايستي تغييرات احتمالي در جرم وزنه هاي استاندارد مرجع از زمان کاليبراسيون قبلي آنها مد نظر قرار گيرد. اين تغييرات را مي توان از نتايج کاليبراسيون هاي متوالي آنها تخمين زد. در صورتيکه چنين تاريخچه اي در دسترس نباشد، معمول اين است که فرض کرد تغيير جرم آنها به اندازه مساوي با عدم قطعيت اندازه گيري دو کاليبراسيون متوالي است.

پايداري وزنه ها تحت تأثير مواد و کيفيت ساخت آنها، صافي سطح، عدم پايداري مواد تنظيم کننده جرم آنها، صدمه و فرسودگي فيزيکي و آلودگيهاي محيطي دارد. در صورتيکه محيط يا طرز استفاده از وزنه استاندارد تغيير کند لازمست پايداري آن ارزيابي شود.فاصله کاليبراسيون براي وزنه هاي استاندارد مرجع بستگي به پايداري آنها دارد.

- وسيله توزين (ترازو) و يا فرآيند توزين

عملکرد ترازوئي که براي کاليبراسيون استفاده مي شود بايستي ارزيابي شود و سهم آن در عدم قطعيت کل فرآيند توزين تعيين شود. در اين ارزيابي عملکرد بايستي تمامي موارد مرتبط با وسيله توزين که اثر چشمگيري در فرآيند توزين دارند مدنظر قرار گيرند.ارزيابي فرآيند توزين مي تواند شامل تمام يا چند تا از موارد زير باشد:

الف) تکرارپذيري اندازه گيري
ب) ميزان خطي بودن در محدوده مورد استفاده
پ) قابليت قرائت ، قدرت تفکيک در نمايشگرهاي ديجيتالي و تقسيم بنديهاي وزني نشانگر هاي آنالوگ
ت) دور از مرکز ترازو قرار دادن وزنه ها در فرآيند کاليبراسيون بالخصوص اگر گروهي از وزنه ها بطور همزمان در کفه ترازو قرار داده شوند،
ث) اثرات مغناطيسي بطور مثال ناشي از وزنه هاي داراي خاصيت مغناطيسي يا ناشي از موتورهاي تراز کننده نيرو که برروي وزنه هاي چدني اثر مي گذارند،
ج) اثرات دما مثل اختلاف دما بين وزنه ها و ترازو
چ) خطاي طول بازو در ترازو با دو بازوي برابر

- اثرات شناوري هوا

درستي ميزان تصحيحات مورد نياز بخاطر اثر شناوري هوا در کاليبراسيون جرم ، بستگي به معلوم بودن چگالي وزنه هاي مورد استفاده و چگونگي تعيين چگالي هوا دارد. چگالي وزنه ها را برخي آزمايشگاهها مي توانند تعيين کنند ، ولي در اغلب کارهاي جرمي ، مقادير از قبل تعيين شده اي را براي آنها فرض مي کنند. معمولاً براي تعيين چگالي هوا، پس از اندازه گيري دما، فشار و رطوبت هوا، از يک معادله استفاده مي کنند. اين معادله در مدرک منتشره توسط مؤسسه NAMAS انگليس با شماره NIS 0416 بيان شده است.در صورتيکه مراتب بيشتري از درستي مدنظر باشد، نياز به اندازه گيري مقدار دي اکسيد کربن در هوا نيز مي باشد. مقادير از قبل تعيين شده براي چگالي هوا در محدوده 079/1 تا 291/1 کيلوگرم بر سانتيمتر مکعب فرض مي شود که در محدوده رطوبتي 30% تا 70%، دماي هواي 10 تا 30 درجه سلسيوس و فشار اتمسفر از 950 ميلي بار تا 1050 ميلي بار قابل دستيابي است.
براي مقايسات جرمي (كاليبراسيون بطريق مقايسه جرم وزنه تحت كاليبره با جرم وزنه استاندارد مرجع)، عدم قطعيت شناوري بطور نوعي براي انواع وزنه ها به قرار زير است:
براي وزنه هاي معمولي از جنس فولاد ضد زنگ، نيکل ، برنج، نقره آلماني : 1ppm ±
براي وزنه هاي چدني : 3ppm ±
براي وزنه هاي آلومينيومي: 30ppm ±

در صورتيکه مقايسات جرمي در محدوده خاصي از دما، فشار و رطوبت هوا انجام گيرد(مثل شرائط ذکر شده در بند 4-1) ، عدم قطعيت شناوري مي تواند کوچکتر نيز باشدو در حالتي که شرائط محيطي بگونه اي باشد که چگالي هوا 2/1 کيلوگرم بر سانتيمتر مکعب باشد ،از اثر شناوري و تصحيح آن ميتوان صرف نظر کرد. اگر اثر شناوري بر روي نتايج اندازه گيري تصحيح شود، عدم قطعيت را مي توان بطور مجازي صرف نظر کرد ولي بايستي عدم قطعيت مقدار تصحيح شده ارزيابي شود.

برخي ترازوها، جرم را بطور مستقيم از روي نيرويي که به آنها اعمال مي شوند نشان مي دهند. بطور مثال ترازوهائي که بصورت الکترومغناطيسي و با استفاده از سيم پيچ ، نيروي اعمالي به ترازو را جبران و تغيير بوجود آمده در ولتاژخروجي سيم پيچ آنها بصورت جرم نمايش داده مي شود . اين ترازوها معمولأ در معرض عدم قطعيت شناوري بزرگتري خواهند بود.

براي ترازوهايي که وزنه هايي از جنس فولاد ضد زنگ، نيکل ، برنج، نقره آلماني استفاده مي کنند، عدم قطعيت اثر شناوري ميتواند به بزرگي 16ppm ± و براي وزنه هاي چدني اين مقدار به بزرگي 18ppm ± و براي وزنه هاي آلومينيومي به بزرگي 45ppm ± خواهد بود.

منبع: http://calibration-info.blogfa.com