Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Классификация весоизмерительного оборудования по классам точности является фундаментальным аспектом метрологии, обеспечивающим единообразие измерений во всех отраслях промышленности и торговли. Современная система классификации весов в Российской Федерации основывается на двух ключевых документах: национальном стандарте ГОСТ Р 53228-2008 (с Изменением №1 от 2013 года) и международной рекомендации OIML R76-1.
ГОСТ Р 53228-2008 под названием «Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания» был принят в 2008 году и заменил устаревший ГОСТ 24104-2001. Данный стандарт гармонизирован с международными требованиями и устанавливает четыре основных класса точности весов: специальный (I), высокий (II), средний (III) и обычный (IIII). Эта классификация позволяет однозначно определить область применения весового оборудования и требования к его метрологическим характеристикам.
Международная организация законодательной метрологии OIML разработала рекомендацию R76-1, которая охватывает неавтоматические весоизмерительные приборы и определяет классы точности, аналогичные принятым в российских стандартах. Эта рекомендация служит основой для гармонизации метрологических требований во всем мире, обеспечивая признание результатов поверки и сертификации весового оборудования в международной торговле.
Важным аспектом нормативной базы является определение основных метрологических характеристик, которые используются для классификации весов. К ним относятся цена поверочного деления (e), число поверочных делений (n), максимальная нагрузка (Max) и минимальная нагрузка (Min). Эти параметры тесно взаимосвязаны и определяют как точностные возможности весов, так и область их применения.
Для понимания системы классификации весового оборудования необходимо детально рассмотреть ключевые метрологические параметры, которые определяют принадлежность весов к тому или иному классу точности. Эти параметры не являются произвольными характеристиками, а представляют собой научно обоснованную систему, позволяющую объективно оценить возможности измерительного прибора.
Цена деления шкалы (d), также называемая дискретностью или разрешением весов, представляет собой минимальное изменение показаний, которое может зафиксировать прибор. Для механических весов это физический интервал между двумя соседними отметками на шкале, выраженный в единицах массы. Для электронных весов дискретность определяет минимальный шаг изменения значения, отображаемого на цифровом индикаторе.
Цена поверочного деления (e) является условной метрологической характеристикой, которая используется для определения класса точности весов и расчета допустимых погрешностей при поверке. Для весов классов III и IIII обычно справедливо равенство e = d, то есть цена поверочного деления совпадает с дискретностью. Однако для высокоточных весов классов I и II допускается ситуация, когда d < e, что означает наличие вспомогательной индикации с более высоким разрешением.
Для многодиапазонных весов цена поверочного деления рассчитывается отдельно для каждого диапазона. Например, если весы имеют диапазон взвешивания от 0 до 3000 г с дискретностью 0,1 г в первом поддиапазоне (0-600 г) и дискретностью 1 г во втором поддиапазоне (600-3000 г), то e₁ = 0,1 г и e₂ = 1 г соответственно.
Число поверочных делений представляет собой безразмерную величину, определяемую как отношение максимальной нагрузки (Max) к цене поверочного деления (e). Математически это выражается формулой: n = Max / e. Данный параметр является одним из основных критериев классификации весов и напрямую связан с их разрешающей способностью.
Рассмотрим аналитические весы с максимальной нагрузкой 220 г и ценой поверочного деления 0,01 г. Число поверочных делений составит: n = 220 / 0,01 = 22 000. Такое значение n соответствует весам класса II согласно требованиям ГОСТ Р 53228-2008, поскольку для этого класса установлен диапазон от 5 000 до 100 000 поверочных делений.
Минимальная нагрузка (Min или НмПВ - наименьший предел взвешивания) определяет нижнюю границу диапазона, в котором весы обеспечивают заявленную точность измерений. Значение Min зависит от класса точности весов и выражается как кратное цене поверочного деления. Для весов класса I минимальная нагрузка составляет 100e, для класса II - 20e (или 5e для весов с e = 0,001 г), для класса III - 20e, а для класса IIII - 10e.
Максимальная нагрузка (Max или НПВ - наибольший предел взвешивания) представляет собой верхнюю границу диапазона взвешивания и определяет максимальную массу, которую можно разместить на грузоприемном устройстве весов без риска их повреждения или получения недостоверных результатов. Выбор весов с соответствующим значением Max является критически важным для обеспечения их долговечности и надежности в эксплуатации.
Весы специального класса точности I представляют собой наиболее прецизионное измерительное оборудование, предназначенное для выполнения высокоточных измерений в научно-исследовательских лабораториях, метрологических центрах и при проведении особо ответственных аналитических работ. Эти весы обеспечивают минимальную погрешность измерений среди всех классов точности и требуют строжайшего соблюдения условий эксплуатации.
Характерной особенностью весов класса I является цена поверочного деления, которая может составлять от 1 микрограмма (0,001 мг) и более. Это означает, что такие весы способны регистрировать изменение массы, сравнимое с весом пылинки или частицы тончайшего порошка. Число поверочных делений для этого класса обычно составляет 50 000 и более, хотя для весов с ценой поверочного деления 0,1 мг и выше допускается меньшее число поверочных делений, что обеспечивает исключительно высокое разрешение при взвешивании.
В научно-исследовательских институтах весы класса I используются для определения атомной массы элементов, взвешивания микропроб в аналитической химии, калибровки эталонных гирь класса E1 и E2 по классификации OIML R111. В метрологии эти весы служат для передачи единицы массы от государственного эталона к рабочим средствам измерений через систему образцовых гирь.
Минимальная нагрузка для весов класса I составляет 100e, что обеспечивает достаточный запас точности даже при взвешивании малых масс. Важно отметить, что для весов этого класса с ценой поверочного деления 0,1 мг допускается число поверочных делений менее 50 000, что связано с техническими ограничениями изготовления столь высокочувствительных приборов.
Пределы допускаемой погрешности для весов класса I при первичной поверке составляют ±0,5e для нагрузок от нуля до 50 000e, ±1,0e для нагрузок от 50 000e до 200 000e и ±1,5e для нагрузок более 200 000e. В процессе эксплуатации допустимая погрешность удваивается, что учитывает естественное старение компонентов весов и влияние условий окружающей среды.
Весы высокого класса точности II занимают промежуточное положение между специальными прецизионными весами класса I и промышленными весами класса III. Эти приборы широко применяются в аналитических, фармацевтических и химических лабораториях, где требуется высокая точность взвешивания, но условия эксплуатации не позволяют использовать оборудование класса I.
Цена поверочного деления весов класса II находится в диапазоне от 0,001 г (1 миллиграмм) до 0,05 г. Такая дискретность обеспечивает достаточную точность для большинства аналитических операций, включая взвешивание реактивов при приготовлении растворов заданной концентрации, определение массы проб для спектрального анализа и контроль качества фармацевтических субстанций. Число поверочных делений для этого класса составляет от 5 000 до 100 000, что обеспечивает широкий диапазон взвешивания при сохранении высокой точности.
Для весов класса II с обычной ценой поверочного деления минимальная нагрузка составляет 20e. Однако для особо точных весов с e = 0,001 г минимальная нагрузка снижена до 5e. Это означает, что аналитические весы с дискретностью 1 мг могут начинать достоверные измерения с массы всего 5 мг, в то время как весы с e = 0,01 г должны взвешивать объекты массой не менее 200 мг.
Весы класса II характеризуются диапазоном взвешивания, обычно охватывающим массы от нескольких граммов до нескольких десятков килограммов. Наиболее распространены модели с максимальной нагрузкой от 200 г до 10 кг, что делает их универсальными для лабораторного применения. Типичная дискретность таких весов составляет от 0,001 г до 0,1 г в зависимости от максимальной нагрузки.
В фармацевтической промышленности весы класса II используются для взвешивания активных фармацевтических ингредиентов при производстве лекарственных препаратов. В аналитических лабораториях эти весы незаменимы для количественного химического анализа, где точность взвешивания навески непосредственно влияет на достоверность результатов исследования. Ювелирные производства применяют весы класса II для определения массы драгоценных металлов и камней, где даже незначительная погрешность может привести к существенным финансовым потерям.
Пределы допускаемой погрешности весов класса II идентичны весам класса I и составляют ±0,5e, ±1,0e и ±1,5e в зависимости от величины взвешиваемой нагрузки. При эксплуатации эти значения удваиваются, что учитывается при оценке пригодности весов для конкретных измерительных задач. Важно понимать, что абсолютная величина погрешности в единицах массы будет различной для весов с разной ценой поверочного деления, даже если относительная погрешность одинакова.
Весы среднего класса точности III представляют собой наиболее многочисленную и разнообразную группу весоизмерительного оборудования. Эти приборы обеспечивают оптимальное соотношение между точностью измерений и практичностью использования, что делает их незаменимыми в торговле, промышленном производстве, медицинских учреждениях и многих других областях, где требуется достоверное взвешивание, но не предъявляются сверхвысокие требования к точности.
Характерной особенностью весов класса III является цена поверочного деления в диапазоне от 0,1 г до 2 г для весов малой и средней грузоподъемности. Для весов большой грузоподъемности, таких как автомобильные или железнодорожные, цена поверочного деления может достигать нескольких килограммов. Число поверочных делений для этого класса составляет от 500 до 10 000, что обеспечивает достаточное разрешение для большинства практических задач.
К весам среднего класса точности относятся торговые весы, используемые в розничной торговле для взвешивания продуктов питания, промышленные платформенные весы для контроля массы готовой продукции, медицинские весы для определения массы тела пациентов, почтовые весы для взвешивания корреспонденции и посылок, фасовочные весы на производственных линиях, автомобильные весы для контроля загрузки транспортных средств, а также конвейерные весы для непрерывного контроля массы перемещаемых грузов.
Минимальная нагрузка для весов класса III составляет 20e, что означает необходимость взвешивания объектов массой не менее 20 поверочных делений для получения достоверных результатов. Например, для торговых весов с дискретностью 1 г минимальная рекомендуемая нагрузка составляет 20 г, а для автомобильных весов с дискретностью 20 кг - 400 кг. В некоторых специальных случаях, таких как взвешивание почтовых отправлений или отходов для определения тарифов, минимальная нагрузка может быть снижена до 5e.
Рассмотрим платформенные весы с максимальной нагрузкой 3000 кг и дискретностью 1 кг. Число поверочных делений составит n = 3000 / 1 = 3000. Это значение находится в допустимом диапазоне для класса III (500-10000). Минимальная нагрузка равна 20e = 20 кг. Допустимая погрешность при поверке для нагрузок до 1500 т (50000e) составляет ±0,5 кг, для нагрузок от 1500 т до 6000 т - ±1,0 кг. В эксплуатации эти значения удваиваются до ±1,0 кг и ±2,0 кг соответственно.
Весы класса III характеризуются высокой устойчивостью к воздействию внешних факторов и способностью работать в широком диапазоне условий окружающей среды. Они менее чувствительны к вибрациям, перепадам температуры и влажности по сравнению с весами классов I и II, что делает их пригодными для использования в производственных помещениях, торговых залах, на складах и даже на открытом воздухе при наличии соответствующей защиты от атмосферных осадков.
Важным преимуществом весов класса III является их экономическая эффективность. Они обеспечивают достаточную точность для коммерческих операций и производственного контроля при умеренной стоимости приобретения и обслуживания. Это делает весы среднего класса точности оптимальным выбором для большинства предприятий малого и среднего бизнеса.
Весы обычного класса точности IIII представляют собой наименее точную категорию весоизмерительного оборудования, предназначенную для грубого взвешивания, где высокая точность не является критически важной. Эти весы используются преимущественно в промышленных условиях для взвешивания крупногабаритных грузов, сыпучих материалов и транспортных средств.
Характерной особенностью весов класса IIII является цена поверочного деления не менее 5 г, хотя для весов большой грузоподъемности она может измеряться десятками или даже сотнями килограммов. Число поверочных делений ограничено диапазоном от 100 до 1000, что обеспечивает базовое разрешение, достаточное для контроля массы крупных партий товаров или транспортных средств.
Автомобильные весы на пунктах весового контроля для определения общей массы грузовых автомобилей и контроля соблюдения допустимой нагрузки на оси. Железнодорожные вагонные весы для взвешивания железнодорожных составов с сыпучими грузами, такими как уголь, руда или зерно. Бункерные весы на промышленных предприятиях для дозирования сыпучих материалов при загрузке в технологическое оборудование. Весы для взвешивания строительных материалов на бетонных заводах и в карьерах.
Минимальная нагрузка для весов класса IIII составляет 10e, что является наименьшим значением среди всех классов точности. Это объясняется тем, что весы этого класса обычно имеют очень большую максимальную нагрузку, и требование минимальной нагрузки в 20e было бы нецелесообразным. Например, для автомобильных весов с максимальной нагрузкой 60 тонн и дискретностью 50 кг минимальная нагрузка составит всего 500 кг, что позволяет взвешивать даже легковые автомобили.
Пределы допускаемой погрешности для весов класса IIII при поверке составляют ±0,5e для нагрузок до 50 000e и ±1,0e для нагрузок от 50 000e до 200 000e. Важно отметить, что для этого класса не предусмотрен третий диапазон с погрешностью ±1,5e, поскольку весы класса IIII обычно не достигают таких высоких значений числа поверочных делений. В эксплуатации допустимая погрешность удваивается.
Весы класса IIII характеризуются высокой прочностью конструкции и способностью выдерживать экстремальные условия эксплуатации. Они могут работать на открытом воздухе при широком диапазоне температур, выдерживать удары и вибрации, связанные с въездом и съездом транспортных средств, а также противостоять воздействию пыли и влаги. Во многих случаях эти весы изготавливаются из специальных материалов, устойчивых к коррозии и механическому износу.
Поверка весоизмерительного оборудования представляет собой обязательную процедуру метрологического контроля, обеспечивающую соответствие характеристик весов установленным требованиям на протяжении всего срока эксплуатации. Система поверки весов в Российской Федерации основывается на требованиях государственной системы обеспечения единства измерений и регламентируется методиками поверки, утвержденными для каждого типа весового оборудования.
Первичная поверка проводится при выпуске весов из производства или после ремонта, связанного с заменой или регулировкой узлов, влияющих на метрологические характеристики. Эта поверка подтверждает соответствие весов утвержденному типу средства измерений и является обязательным условием для допуска оборудования к эксплуатации в сфере государственного метрологического контроля.
Периодическая поверка осуществляется через установленные межповерочные интервалы в процессе эксплуатации весов. Согласно требованиям Федерального закона «Об обеспечении единства измерений» №102-ФЗ от 2008 года и метрологическим нормам, для большинства типов весов межповерочный интервал составляет 12 месяцев. Этот интервал устанавливается при утверждении типа средства измерений и указывается в описании типа и паспорте весов. В особых случаях, когда условия эксплуатации особо сложные или требуется повышенная гарантия точности измерений (например, для высокоточных аналитических весов класса I, работающих в условиях интенсивного использования), межповерочный интервал может быть сокращен до 6 месяцев по решению владельца оборудования.
Для лабораторных аналитических весов класса II, используемых в контрольно-аналитической лаборатории фармацевтического предприятия, установлен межповерочный интервал 12 месяцев. Однако, если статистический анализ результатов предыдущих поверок показывает тенденцию к увеличению погрешности, предприятие может принять решение о сокращении интервала до 6 месяцев для обеспечения большей надежности результатов анализа.
Внеочередная поверка проводится при возникновении сомнений в правильности показаний весов, после ремонта, при утрате или повреждении клейма предыдущей поверки, а также при перемещении весов на новое место установки, если это может повлиять на их метрологические характеристики. Решение о необходимости внеочередной поверки принимается владельцем весов или по требованию контролирующих органов.
Поверка весов включает несколько обязательных этапов, каждый из которых направлен на проверку определенных характеристик оборудования. Первым этапом является внешний осмотр, в ходе которого проверяется комплектность весов, наличие и читаемость маркировки, отсутствие механических повреждений, способных повлиять на работоспособность прибора. Особое внимание уделяется состоянию грузоприемного устройства, индикатора и органов управления.
Опробование весов выполняется для проверки их работоспособности во всех режимах, предусмотренных руководством по эксплуатации. Проверяется функционирование устройства установки нуля, тарирования, переключения диапазонов взвешивания для многодиапазонных весов, а также работа дополнительных функций, таких как счет количества изделий или процентное взвешивание.
Основная погрešность определяется путем последовательного нагружения весов эталонными гирями известной массы и регистрации показаний весов. Нагрузка прикладывается в нескольких точках диапазона взвешивания, включая минимальную нагрузку, 50% от максимальной нагрузки и максимальную нагрузку. Для каждой точки выполняется несколько измерений при увеличении и уменьшении нагрузки. Погрешность рассчитывается как разность между показанием весов и номинальной массой эталонной гири, после чего полученное значение сравнивается с пределами допускаемой погрешности для данного класса точности.
Проверка эксцентриситета нагрузки заключается в размещении контрольной гири на различных участках грузоприемной платформы и регистрации показаний весов. Эта проверка особенно важна для весов с большой площадью грузоприемного устройства, так как неравномерность распределения нагрузки может приводить к дополнительной погрешности измерений.
Для проведения поверки используются эталонные гири классов точности, определенных рекомендацией OIML R111. Класс точности эталонных гирь выбирается таким образом, чтобы их погрешность не превышала одной трети от максимально допустимой погрешности поверяемых весов для соответствующей нагрузки. Это требование обеспечивает достаточную точность передачи единицы массы от государственного эталона к рабочим средствам измерений.
Для поверки аналитических весов класса II с максимальной нагрузкой 200 г и ценой поверочного деления 0,001 г требуются эталонные гири класса F1 или выше. Для поверки торговых весов класса III с максимальной нагрузкой 15 кг и дискретностью 5 г допускается использование гирь класса M1. Для поверки автомобильных весов класса IIII могут применяться стандартные гири класса M3 или специальные большегрузные гири с номинальной массой до 1000 кг.
Результаты поверки документируются в свидетельстве о поверке, которое выдается владельцу весов при успешном прохождении всех испытаний. В свидетельстве указываются тип и заводской номер весов, дата проведения поверки, срок действия поверки, сведения о применяемых эталонах и результаты измерений. На корпус весов наносится поверительное клеймо или наклейка, подтверждающие прохождение поверки.
Класс точности весов указывается на информационной табличке (шильде), расположенной на корпусе прибора. Обозначение представляет собой римскую цифру, заключенную в овал или прямоугольник: I для специального класса, II для высокого, III для среднего и IIII для обычного класса точности. Помимо класса точности, на табличке указываются максимальная нагрузка (Max), минимальная нагрузка (Min), цена поверочного деления (e) и при необходимости - дискретность (d). Если маркировка отсутствует или неразборчива, класс точности можно определить расчетным путем, разделив максимальную нагрузку на цену поверочного деления и сравнив полученное число поверочных делений с требованиями ГОСТ Р 53228-2008.
Технически весы способны показывать результаты взвешивания при нагрузке ниже минимальной, однако достоверность таких измерений не гарантируется и может не соответствовать заявленному классу точности. Минимальная нагрузка (Min) установлена как нижний предел диапазона, в котором весы обеспечивают нормированную точность измерений. При меньших значениях нагрузки относительная погрешность измерений резко возрастает. Например, если допустимая абсолютная погрешность составляет 0,5e, а взвешиваемая масса равна 5e, то относительная погрешность достигает 10 процентов, что неприемлемо для большинства практических задач. В сфере государственного метрологического контроля использование весов ниже минимальной нагрузки не допускается.
Для розничной торговли продуктами питания необходимы весы среднего класса точности III, прошедшие утверждение типа средств измерений и внесенные в Государственный реестр средств измерений. Типичные характеристики торговых весов включают максимальную нагрузку от 6 до 30 кг, дискретность от 2 до 10 г в зависимости от максимальной нагрузки, минимальную нагрузку обычно 40-200 г. Весы должны иметь действующее свидетельство о поверке, выданное аккредитованной организацией. Для взвешивания товаров, продаваемых на развес с прямой оплатой, рекомендуется использовать электронные торговые весы с функцией ценообразования, позволяющие рассчитывать стоимость товара на основании его массы и введенной цены за единицу массы.
Цена деления (d), также называемая дискретностью, представляет собой реальное разрешение индикатора весов - минимальный шаг, с которым изменяются показания прибора. Цена поверочного деления (e) является условной метрологической характеристикой, используемой для классификации весов и определения допустимой погрешности при поверке. Для весов классов III и IIII обычно справедливо равенство e = d, то есть эти параметры совпадают. Однако для высокоточных весов классов I и II может применяться соотношение d < e, при котором весы имеют вспомогательную индикацию с более высоким разрешением, чем цена поверочного деления. Например, весы могут показывать массу с точностью до 0,001 г (d = 0,001 г), при этом иметь цену поверочного деления e = 0,01 г, что определяет их принадлежность к соответствующему классу точности.
Периодичность поверки весов определяется утвержденным межповерочным интервалом, который устанавливается при утверждении типа средства измерений и указывается в описании типа. Для большинства типов весоизмерительного оборудования межповерочный интервал составляет 12 месяцев. Это означает, что первая периодическая поверка должна быть проведена не позднее чем через год после первичной поверки или предыдущей периодической поверки. Для некоторых типов высокоточных весов или весов, эксплуатируемых в особых условиях, межповерочный интервал может быть сокращен до 6 месяцев. Кроме периодической поверки, может потребоваться внеочередная поверка при ремонте весов, утрате поверительного клейма, возникновении сомнений в достоверности результатов измерений или при перемещении весов на новое место установки.
Многодиапазонные весы представляют собой измерительные приборы, имеющие несколько поддиапазонов взвешивания с различными значениями цены поверочного деления. При переходе от одного поддиапазона к другому автоматически изменяется дискретность индикации, что позволяет обеспечивать высокую точность взвешивания малых масс и одновременно иметь большую максимальную нагрузку. Класс точности многодиапазонных весов определяется для каждого поддиапазона отдельно на основании числа поверочных делений, минимальной нагрузки и цены поверочного деления. Весы в целом должны соответствовать наиболее строгим требованиям из применимых к их поддиапазонам. Например, весы с первым поддиапазоном от 0 до 600 г с дискретностью 0,01 г и вторым поддиапазоном от 600 до 3000 г с дискретностью 0,1 г могут быть отнесены к классу II, если все параметры обоих поддиапазонов соответствуют требованиям этого класса.
Класс точности весов является неизменной характеристикой, установленной производителем при проектировании и изготовлении прибора. Он определяется конструктивными особенностями весов, применяемыми датчиками, системой индикации и другими техническими параметрами, которые не могут быть изменены в процессе эксплуатации без коренной модернизации прибора. Однако важно понимать, что если в результате износа, повреждений или неправильной эксплуатации фактическая погрешность весов превысит допустимые значения для их класса точности, весы будут признаны непригодными к применению при очередной поверке. Это не означает изменения класса точности весов, а свидетельствует о том, что прибор не соответствует требованиям своего класса и требует ремонта или замены. После ремонта и успешной поверки весы вновь будут соответствовать своему первоначальному классу точности.
Обязательность поверки весов зависит от сферы их применения. Согласно закону об обеспечении единства измерений, обязательной поверке подлежат средства измерений, используемые в сфере государственного метрологического контроля. К этой сфере относятся: торговые операции, взимание платы за коммунальные услуги, обеспечение безопасности государства, охрана здоровья и окружающей среды, производство продукции по государственному оборонному заказу и некоторые другие области. Если весы используются исключительно для внутренних технологических операций предприятия, результаты взвешивания не применяются в расчетах с контрагентами и не влияют на безопасность продукции, обязательная поверка может не требоваться. Однако многие предприятия проводят калибровку таких весов в рамках системы менеджмента качества по стандартам ISO 9001 для обеспечения достоверности внутренних измерений.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.