کالیبراسیون باسکول

وسیله توزین : وسیله ای برای توزین است که با استفاده از کنش گرانش زمین روی یک جسم، جرم آن را تعیین می کند.

صفحه بار: قسمتی از وسیله توزین است که روی بار قرار می گیرد.

بیشینه ظرفیت(Max): بیشینه ظرفیت توزین بدون در نظر گرفتن ظرفیت اضافی پار سنگ است .

کمینه ظرفیت(Min): مقدار باری است که اگر کمتر از آن توسط وسیله توزین اندازه گیری شود، ممکن نتیجه به دست آمده دارای خطای نسبی بیش از حد باشد.

فاصله واقعی مقیاس (d): مقدار باری است که بر حسب یکای جرم بیان می شود و فاصله اختلاف بین مقادیر متناظر با دو علامت متوالی مقیاس در وسایل با نمایشگر آنالوگ نشان می دهد. همچنین در وسایل دیجیتال، اختلاف بین دو مقدار قابل نمایش متوالی را نشان می دهد. به این مفهوم قابلیت قرائت نیز می گویند .

فاصله بررسی کننده مقیاس(e):مقداری است بر حسب یکای جرم که برای تعیین کلاس و بررسی وسیله توزین استفاده می شود.

تعداد فواصل بررسی مقیاس (n): به نسبت بیشینه ظرفیت بر فاصله بررسی کننده، مقیاس گفته می شود که از رابطه n=Max/e به دست می آید. این نسبت در وسایل توزین صنعتی از رابطه n=Max/d به دست می آید.

کلاس درستی : کلاس درستی یا به طور خلاصه کلاس یک وسیله توزین، مفهومی است که به بر آورده شدن الزامات اندازه شناختی معینی گفته می شود و با بیشینه خطای مجاز ارتباط پیدا می کند

 .

بیشینه خطای مجاز: بیشینه انحراف مجاز وسیله توزین است که در هنگام مقایسه با دستگاه مرجع استخراج می شود . این مقدار توسط استاندارد وسیله ، کاربر یا سازنده وسیله تعیین می شود .

نمادها ، یکا ها و اختصارات کالیبراسیون باسکول

در این سند یکا ها بر اساس سیستم متریک مورد استفاده قرار گرفته و نمادها ی زیر به کار می روند :

نمادها، یکا ها و اختصارات

d	میلی گرم	فاصله واقعی مقیاس
E	میلی گرم	بیشینه خطای مجاز دستگاه مرجع
e	میلی گرم	فاصله تصدیق مقیاس
I	گرم	مقدار نمایش وسیله توزین در بار مورد نظر
I0	گرم	مقدار نشان دهی وسیله توزین در حالت بی باری
Imax	گرم	مقدار نمایش وسیله توزین در یک نقطه روی صفحه بار که مقدار آن، بیشتراز نقاط دیگر است.
Ii	گرم	مقدار نمایش وسیله توزین در نقطه مرکزی صفحه بار
IL	گرم	مقدار نمایش وسیله توزین در نقطه مرکزی صفحه بار
k	–	ضریب پوششی
ΔL	–	تغییر در متغیر مشاهده شده در جرم اندازه گیری شده M
Lecc	گرم	مقدار جرم وزنه جهت اجرای آزمون بارگذاری خارج از مرکز
Δm	گرم	اختلاف مقدار خوانده شده و مقدار مرجع متناظر با آن
Δmecc	گرم	اثر بار گذاری خارج از مرکز
ΔmB	گرم	اثر نیروی شناوری
ΔmD	گرم	اثر رانش وزنه مرجع از کالیبراسیون قبلی
Δmd	گرم	اثر تفکیک پذیری وسیله توزین
ΔmH	گرم	اثر خطای پسماند در بار مورد نظر
ΔmL	گرم	اثر عدم تساوی در بار مورد آزمون
(Δms(m	گرم	اثر تکرار در بار مورد آزمون
Δmz	گرم	اثر عدم تساوی در جرم صفر
ms	گرم	مقدار مرجع متناظر با مقدار خوانده شده
mx	گرم	مقدار خوانده شده
(S(m	گرم	انحراف استاندار در بار آزمون شده
U	میلی گرم	عدم قطعیت اندازه گیری گسترده دستگاه تحت کالیبراسیون
uc	گرم	عدم قطعیت گسترده وزنه مرجع
V eff	–	تعداد درجات آزادی موثر
Vi	–	تعداد درجات آزادی

الزامات عمومی

.

شرایط محیطی

کالیبراسیون باسکول های ثابت همکف ، باید در دمای محیط و رطوبت نسبی کمتر از ۷۰در صد انجام شود .

باید از عدم وجود جریان هوا اطمینان حاصل شده و در صورت لزوم از پوشش برای سیستم باسکول استفاده شود .

تجهیزات و وسایل مورد نیاز

وزنه های مرجع یا وزنه های مورد تایید موسسه استاندارد تحقیقات صنعتی ایران برای باسکول های ثابت همکف باید به عنوان تجهیزات مرجع مورد استفاده قرار گیرند.

یادآوری : برای تعیین وزنه مناسب ، می توان از شکل (۱) استفاده نمود.

پارامتر های آزمون و کالیبراسیون باسکول

در کالیبراسیون باسکول های ثابت همکف ، پارامتر های زیر به عنوان پارامترهای کالیبراسیون در نظر گرفته می شوند :

۱-درستی مقادیر جرم

۲-تکرار پذیری

۳- بار گذاری خارج از مرکز

روش اجرا

کالیبراسیون

بررسی ظاهری و آماده سازی

باسکول و وزنه های مرجع باید تمیز شوند.

باسکول باید از نظر نقص های مکانیکی، نداشتن گیر و مشابه آن بررسی شود.

بررسی نقطه با جرم صفر

در وضعیت بدون بار، مقدار نشان دهی باسکول باید خوانده و ثبت شود.

انتخاب نقاط

دست کم پنج نقطه با بارهای صفر،۲۰زینه،۴۹۹زینه،۱۹۹۹زینه و Max باید انتخاب شود.

 وزنه های مرجع ،به ترتیب از ابتدا تا پایان ، روی صفحه بار باسکول قرار داده شود. سپس این مقادیر به صورت معکوس بر روی صفحه قرار داده شوند.

نتایج نشان دهی باید خوانده و ثبت شوند.

در کالیبراسیون باسکول می توان از بار های جایگزین استفاده کرد مشروط بر اینکه به اندازه Max/2 از وزنه های استاندارد استفاده شوند.

اگر تکرار پذیری وزنه های جایگزین ،۰٫۳d باشد، می توان از وزنه های مرجع به اندازه ۳۵ درصد استفاده کرد.

یادآوری: در فرآیند تکرار پذیری، از خود باسکول به عنوان مقایسه کننده استفاده می شود.

بررسی دقت دستگاه در نقاط اتکا

باری در حدود max/n-1 ( که n تعداد نقاط اتکا است) از وزنه های مرجع به ترتیب روی هر یک از نقاط اتکا گذاشته شود. پس از ایجاد وضعیت تعادل، قرائت انجام شود. اختلاف بین نتایج توزین در نقاط اتکا ثبت شود.

بار غلتانی در حدود Max/n-1 یا کمتر از ۰٫۸max از نوع سنگین ترین و متمرکز ترین به ترتیب از ناحیه ۱تا ۳ رانده شود. سپس این عمل ،در جهت معکوس انجام شود.

آزمون تکرار پذیری

پس از صفرکردن دستگاه، باید بار ۲ /Max  دست کم سه مرتبه روی صفحه بار قرار داده شود و انحراف استاندارد(s(m  ثبت شود.

برآورد عدم قطعیت

مشخص کردن مؤلفه ها

برای محاسبه عدم قطعیت در کالیبراسیون ابتدا باید کمینه مؤلفه های آن به شرح زیر تعیین شوند.

اثر وزنه مرجع (Us)، از گواهی نامه کالیبراسیون آن با توزیع نرمال و بی نهایت درجه آزادی یا  از روی پیشینه خطای مجاز آن (±E) ، با توزیع مستطیل و بی نهایت درجه آزادی.

تذکر: اگر از چند وزنه استفاده شده باشد، باید مجموع عدم قطعیت های وزنه های مورد استفاده به عنوان عدم قطعیت وزنه مرجع در نظر گرفته شود.

 ۲-۱-۲-۷اثر رانش وزنه مرجع از کالیبراسیون قبلی (ΔmD)، به ترتیب از اطلاعات کاتالوگ سازنده آن و در صورت در دسترس نبودن از مقایسه های بین آزمایشگاهی یا از کنترل کیفیت داخلی با توزیع مستطیل و بینهایت درجه آزادی.

در صورت عدم دسترسی کاربر به این مقدار از طریق موارد گفته شده، برای محاسبه عدم قطعیت ناشی از رانش، انحراف استاندارد (پراکندگی) به  دست آمده از خطاهای مربوط به دوره های مختلف کالیبراسیون را محاسبه نموده و با توزیع مستطیل گزارش می نماییم.

یادآوری:

رانش در اولین دوره ی کالیبراسیون صفر در نظر گرفته می شود.

 اثر عدم تساوی در جرم صفر (Δmz) ، از بررسی نقطه ی صفر قبل از کالیبراسیون رفت و سپس کالیبراسیون برگشت با توزیع مستطیل و بینهایت درجه آزادی.

 اثر عدم تساوی در بار مورد آزمون (ΔmL) از محاسبه میانگین خطای وسیله توزین در حالت رفت وبرگشت.

 اثر خطای پسماند در بار مورد آزمون (ΔmH)از محاسبه اختلاف خطای رفت و برگشت در بار موردنظر با توزیع مستطیل و بینهایت درجه آزادی.

اثر تکرار در بار مورد آزمون (m ≥max/2 ) ، از تکرار عملیات و با توزیع نرمال با u=n-1  درجه آزادی از روی انحراف استاندارد محاسبه شده (s(m. انحراف استاندارد باید از رابطه (۱) محاسبه شود:

۷-۱-۲-۷  اثر بارگذاری خارج از مرکز (Δmecc)از اجرای عملیات بارگذاری در نقاط تعیین شده صفحه بار با توزیع مستطیل و بینهایت درجه آزادی از رابطه (۲) محاسبه می شود.

lmax : مقدار نمایش وسیله توزین در یک نقطه روی صفحه بار است که مقدار آن بیشتر از نقاط دیگر است؛ مقدار نمایش وسیله توزین در نقطه مرکزی صفحه بار.

I نیز از رابطه (۳) به دست می آید.

که در آن، I0 ، مقدار نشان دهی وسیله توزین در حالت بی باری است.

 ۸-۱-۲-۷اثر نیروی شناوری (ΔmB) ، با توزیع مستطیل و بینهایت درجه آزادی. این مقدار، با استفاده از منابع علمی، برای وزنه های فولاد آلیاژی زنگ نزن و برنج ۱ppm ، برای وزنه های آلیاژ چدنی ۳ppm و برای وزنه های آلومینیومی ۳۰ppm در نظر گرفته می شود.

۹-۱-۲-۷ اثر تفکیک پذیری وسیله توزین (Δmd) ، از روی نمایشگر آن با توزیع مستطیل با بینهایت درجه آزادی.

 محاسبه عدم قطعیت استاندارد مرکب

الگوی نتیجه حاصل از کالیبراسیون از رابطه (۴) به دست آید.

چنانچه از بیشینه خطای مجاز وزنه مرجع استفاده شود، باید به جای جمله ۱/k Us، جمله E/√۳  محاسبه و اعمال شود.

محاسبه تعداد درجات آزادی مؤثر

تعداد درجات آزادی مؤثر باید با استفاده از روش بیان شده در پیوست (الف) محاسبه شود.

محاسبه عدم قطعیت گسترده

عدم قطعیت گستره با در نظر گرفتن سطح اطمینان و درجه آزادی مؤثر و ضریب پوشش متناظر آن، با استفاده از رابطه (۶) محاسبه می شود.

ضریب پوشش k در سطح اطمینان ۹۵ درصد و درجه آزادی مؤثر محاسبه شده، مطابق جدول (ب-۱ )تعیین شود.

نتایج کالیبراسیون

کلیات

آزمایشگاه کالیبراسیون باید یک گواهینامه کالیبراسیون که دارای شماره شناسایی اختصاصی است، برای دستگاه کالیبره شده صادر نماید.

در گواهینامه کالیبراسیون باید مشخصات دستگاه تحت کالیبراسیون (نام، مدل، نام سازنده، شماره سریال یا کد کالیبراسیون و شماره شناسایی(کدکالیبراسیون))، مشخصات آزمایشگاه کالیبره کننده، تاریخ کالیبراسیون، مشخصات تجهیزات مرجع (نام، مدل، شماره سریال، تاریخ کالیبراسیون و کالیبراسیون بعدی، شماره گواهینامه یا مرجعی که مشخص کننده قابلیت ردیابی به استانداردهای ملی یا بین المللی باشد) و نتایج کالیبراسیون ذکر شود.

۷-۳-۲ گزارش نتایج کالیبراسیون

عملیات و نتایج محاسبه های انجام شده باید در گواهینامه کالیبراسیون، ثبت شود.

 

منبع: سایت https://seca-eng.ir