- Абсолютная погрешность
- Взвешивание нескольких идентичных предметов
- Взвешивание предмета с известной массой
- Дискретность весов – цена действительного деления весов
- Дополнительные погрешности весов
- Допустимая погрешность
- Как определить точность весов, как прочитать точность по обозначениям
- Класс точности весов для динамического взвешивания
- Классы точности весов
- По источникам возникновения погрешности измерения бывают инструментальные, методические и личные (погрешности оператора).
- Повторное взвешивание
- Погрешность весов при взвешивании
- Поменяйте положение весов
- При взвешивании вагона
- При взвешивании поезда
- Пример взвешивания вагона для весов вагонных динамического взвешивания 2-го класса точности:
- Пример взвешивания поезда для весов вагонных для динамического взвешивания класса точности 1:
- Соответствие погрешности весов
- Цена поверочного деления весов
- Вывод
Абсолютная погрешность
Абсолютная погрешность весов – разность между результатом измерения массы груза на весах и истинным значением массы данного груза. Абсолютная погрешность по значению равна погрешности измерения и равна
∆ = х – х ист .
Взвешивание нескольких идентичных предметов
Таким образом, можно оценить точность и погрешности весовых показаний при большем весе. Можно использовать две одинаковые гири или гантели, либо пачки с продуктами. Перед тем как взвешивать два предмета, необходимо сначала взвесить поочередно каждый, дожидаясь момента, пока шкала снова вернется на ноль. Затем следует сложить сумму показателей каждого предмета и сравнить с данными весов.
Взвешивание предмета с известной массой
Это может быть нераспечатанный мешок сахара, муки с указанным весом. На пачке или на мешке вес указывается без учета массы упаковки, и это должно быть учтено вами. В качестве проверки можно также использовать гири, гантели;
Дискретность весов – цена действительного деления весов
Дискретность весов – это значение, выраженное в единицах массы, равное: – разнице между значениями двух последовательных отметок шкалы – для аналогового отображения измеряемого значения массы; или – разнице между значениями двух последовательно отраженных показаний – для цифрового отображения измеряемого значения массы. Дискретность весов обозначается, как d.
Дополнительные погрешности весов
Дополнительная погрешность –погрешность весов, которая дополнительно возникает при эксплуатации весов в условиях отклонения хотя бы одной из влияющих величин от нормированного значения.
Допустимая погрешность
Следует понимать, что идеальный точный показатель не сможет предоставить ни одно устройство. Общепринятая допустимая погрешность для напольных электронных весов, которая считается нормой, составляет диапазон в пределах 0,4 кг. С механическими весами дела обстоят иначе – их погрешность гораздо выше и может доходить до нескольких килограмм.
Как определить точность весов, как прочитать точность по обозначениям
Весы являются измерительным инструментом и предназначены для измерения веса. Единицей измерения веса является килограмм, а также его производные грамм, тонна, миллиграмм и т.д.
Поскольку абсолютно точно вес измерить невозможно, то показания весов могут считаются достоверными с определенной погрешностью измерения. С другой стороны, показания результатов взвешивания на индикаторе электронных весов отображаются с некоторой дискретностью, обозначаемой величиной d.
Например, если дисплей торговых весов AP-15М показывает вес 1 кг, то при добавлении груза весом 3 г показания будут равны 1,005 кг, т.е. будут меняться с дискретностью d = 5 г. Многие ошибочно полагают, что эта величина d и является погрешностью измерения веса. Однако это не так.
Предельно допустимая погрешность измерений определяется специальной метрологической величиной е – ценой поверочного деления.
Обычно производитель весов гарантирует следующее соотношение: d = e. Как правило, об этом сообщено на дисплее конкретных весов, а также на “шильдике” – алюминиевой пластинке с заводским номером, прикрепленной к корпусу. Данное равенство позволяет установить связь между дискретностью показаний и погрешностью измерения.
Связь предельно допускаемой погрешности измерений с e для весов каждого класса точности приведена в соответствующих ГОСТах. Можно также посмотреть эти данные в описаниях типа средства измерения, являющихся неотъемлемым дополнением к метрологическому сертификату.
В частности, при эксплуатации весов для статического взвешивания ГОСТом допускается следующая трехступенчатая характеристика погрешности: в начале диапазона взвешивания вплоть до 500 е погрешность составляет е, до 2000е составляет ±2е, в конце диапазона равна ±3е. Таким образом, весы AP-15М в диапазоне до 2,5 кг имеют погрешность показаний 5 г, в диапазоне от 2,5 кг до 10 кг погрешность равна 10 г , свыше составляет 15 г.
Обратите внимание, что если на весах не указано d = e, то последний разряд в отсчете не гарантируется, и его можно использовать только как справочный (не для торговых операций, в частности).
Другими важными метрологическими характеристиками являются наибольший (НПВ) и наименьший (НмПВ) пределы взвешивания. Вне этих пределов показания весов считаются недостоверными. Например, если Вы выбрали весы AP-15М для Вашего магазина, то Вы должны знать, что они имеют НПВ=15 кг и НмПВ=100г.
Внимание! Знать наименьший предел взвешивания принципиально важно, т.к. весы индицируют вес на дисплее даже в случае, если измеряемый вес меньше НмПВ, однако достоверными эти показания считать нельзя.
Не требуйте от весов высокой точности измерения одновременно с большим значением НПВ. Решите сначала, что Вам важнее. Для точного взвешивания лучше выбрать весы с меньшим значением e и небольшим НПВ соответственно.
В некоторых типах весов CAS для увеличения точности используется так называемый многодиапазонный режим измерений, при котором весь интервал от наименьшего до наибольшего пределов взвешивания разбивается на два или три участка со своими значениями d и e. Это увеличивает динамический диапазон измерений и позволяет ввести для каждого диапазона свою дискретность показаний индикатора. В случае с AP-15M дискретность показаний будет последовательно меняться как 1 г, 2 г и 5 г соответственно.
На выбор модели влияет ряд функциональных особенностей: набор реализованных в весах функций, конструктив (размеры платформы, выносной или встроенный индикатор, защита от перегрузки и т.д.), тип питания, наличие интерфейса, условия эксплуатации – некоторые модели выпускаются в повышенном пыле- и влагозащитном исполнении или с тензодатчиком и платформой из нержавеющей стали. При выборе убедитесь, относятся ли требующиеся Вам функции к стандартной комплектации или опциям. В последнем случае нашей компании может потребоваться.
Как пример пренебрежения метрологией весовых измерений можно привести буквальное использование потребителем так называемой счетной функции весов. Эта функция реализована в счетных весах САS моделей CS, AC и заключается в двухступенчатом процессе измерения сначала среднего веса одинаковых изделий (путем взвешивания пробы из их определенного количества), а затем – неизвестного их количества в рабочей порции по ее весу. В рекламных проспектах иногда приводят результат счета с точностью до штуки, не указывая никак, какова реальная погрешность счета в штуках. Такая точность – формальный результат, который получен микропроцессором весов при выполнении арифметической операции деления. Часто иллюстрируют эту задачу счетом метизов, которые хотя бы из-за неоднородности по весу могут иметь неопределенность до 10%. Совершенно очевидно, что в этом случае указывать результаты счета с точностью до штуки абсурдно.
Класс точности весов для динамического взвешивания
Для динамического взвешивания есть также разнообразные типы весов. Класс точности весов для динамического взвешивания обозначается цифрами: 0,2; 0,5; 1; 2. Например, класс точности 0,5 подразумевает, что: 
Рассмотрим для наглядности
весы вагонные для динамического взвешивания
, которые используются в законодательно регулируемой метрологии, попадают под действие
Технічного регламентузасобів вимірювальної техніки и отвечают требованиям стандарта ДСТУ OIMLR 106-1 «Ваги залізничні платформні автоматичні. Частина 1 . Загальні технічні вимоги. Методи випробування».
Согласно ДСТУ OIML R 106-1 вагонные весы для динамического взвешивания подразделяются на 4 класса точности, более подробно в Таблице 2.
Таблица 2
| Класс точности | Процент от значения массы одного вагона или всего поезда | |
| при проведении оценки соответствия, периодической поверке | во время эксплуатации | |
| 0,2 | ± 0,10 % | ± 0,2 % |
| 0,5 | ± 0,25 % | ± 0,5 % |
| 1 | ± 0,50 % | ± 1,0 % |
| 2 | ± 1,00 % | ± 2,0 % |
Классы точности весов
Класс точности – обобщенная метрологическая характеристика, определяется границами основной и дополнительной погрешностей весов, а также другими метрологическими характеристиками весов. Классы точности устанавливают в процессе проектирования весов с учетом проведенных испытаний в ходе проведения оценки соответствия требованиям Технического регламента, под действие которого попадают весы.
Если в нормативном документе, Техническом регламенте, стандарте, или технических условиях, регламентирующего технические требования к весам конкретного типа, установлено несколько классов точности, то класс точности конкретных весов допускается присваивать при выпуске из производства и проведению испытаний на соответствие метрологическим характеристикам.
По источникам возникновения погрешности измерения бывают инструментальные, методические и личные (погрешности оператора).
Инструментальная погрешность весов – составляющая погрешности измерения, обусловленная свойствами средства измерительной техники, в данном случае весов. Методическая погрешность – составляющая погрешности измерения, обусловленная несовершенством метода измерения или несоответствием объекта измерения его модели, принятой для измерения.
Повторное взвешивание
Показания изделия могут разниться при повторном взвешивании одного и того же предмета. Чтобы проверить правильность, один и тот же предмет, к примеру, гирю, следует взвесить несколько раз, каждый раз дожидаясь, пока установится ноль. Количество повторных взвешиваний должно составлять хотя бы 5-6 раз;
Погрешность весов при взвешивании
Для того, чтобы разобраться, что же такое погрешность весов при взвешивании, немного нужно окунуться в метрологическую терминологию. Погрешность измерения — это отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой физической величины, обозначение ∆.
∆ = х – х ист
Результат измерения – найденное значения физической величины опытным путем с использованием специальных технических средств, обозначение х. Истинное значение физической величины – значение физической величины, которое идеальным образом в количественном и качественном отношении отражало бы соответствующее свойство объекта измерения, обозначение х ист.Физическая величина – свойство, в качественном отношении характерна для многих объектов, явлений или процессов, но в количественном отношении индивидуальное для каждого из них.
- по форме выражения;
- по источникам возникновения;
- по закономерностям возникновения и проявления
Поменяйте положение весов
Важно, чтобы весы располагались на жесткой однородной поверхности, например, на кафеле. Ковер, ковролин и другие мягкие поверхности приводят к погрешностям показаний из-за того, что весы на них проседают. Но прежде чем использовать изделие на твердой поверхности, следует предварительно проверить его точность.
Бывает и так, что под ножками весов может случайно оказаться инородный предмет, который может дать погрешность и на твердой поверхности. Следует перепроверить это и взвеситься еще раз.
При взвешивании вагона
Предел допускаемой погрешности во время взвешивания в движении сцепленных или расцепленных вагонов должен соответствовать наибольшему из следующих значений: а) значению, вычисленному по таблице 2 и округленном до ближайшего значения, кратного цене деления шкалы е b) значению, вычисленному по таблице 2 для массы отдельного вагона, которая составляет до 35% от наибольшего значения массы вагона, и округленном до ближайшего значения, кратного цене деления шкалы или c) 1 d.
При взвешивании поезда
Предел допускаемой погрешности во время взвешивания в движении поезда должен соответствовать наибольшему из следующих значений: а) значению, вычисленному по таблице 2 и округленном до ближайшего значения, кратного цене деления шкалы е b) значению, вычисленному по таблице 2 для массы отдельного вагона, которая составляет до 35% от наибольшего значения массы вагона, умноженного на количество контрольных вагонов этого поезда (не более 10 вагонов) и округленном до ближайшего значения, кратного цене деления шкалы еили c) 1d для каждого вагона данного поезда, но не более 10 d.
Пример взвешивания вагона для весов вагонных динамического взвешивания 2-го класса точности:
Масса контрольного вагона = 100 т Наибольшая масса вагона Max = 100 т Цена деления шкалы е = 0,2 т Предел допустимой погрешности в соответствии с пунктом: Таблица 2 пункт a) 1% · 100 т = 1 т; Таблица 2 пункт b) 35% от Max · 100 т = 35 т, следующим образом:
Пример взвешивания поезда для весов вагонных для динамического взвешивания класса точности 1:
Количество вагонов в поезде = 50 Количество контрольных вагонов в поезде = 15 Масса контрольного вагона = 100 т Наибольшая масса вагона Max = 100 т Цена деления шкалы е = 0,2 т Предел допускаемой погрешности соответствии с пунктом: Таблица 2 пункт a)
Соответствие погрешности весов
3. Если Вы положите на весы массу, например, 0,008 г, можете зафиксировать показания. Значит, весы можно использовать для взвешивания масс, меньших НмПВ. Осталось только определить, с какими границами погрешности?
Т.е. я могу увидеть некие цифры на дисплее, но верить им я не могу. Автор не писал о том, что кто-то еще что-то делал с весами. Он писал про “паспортные данные”.
Вообще меня не удивляет, что кто-то на 3-х килограммовых весах взвешивает миллиграммы. Как-то мои снабженцы на меня пытались наехать, что у них расхождения с поставщиком за год слишком большое накопилось. Оказалось, что они взвешивали все на одних весах. Им было все равно, что 1 тонна, что 10 кг. Дисплей показывает цифирки, ну и прекрасно. Главное, что у них были весы и на 100 кг, но к ним надо было два лишних шага сделать.
P.S. Почему-то возникла ассоциация. “Если нельзя, но очень хочется, то можно.” 
Я, конечно, не Д.И. Менделеев, но смог бы получить приличный результат измерений при взвешивании массы около 0,008 г и на этих весах, причем несколькими способами…
Способ 1. Метод замещения – с использованием дополнительного набора гирь – неизвестную массу заместил бы массой гирь, добиваясь тех же показаний. Повторив измерения несколько раз, уменьшил бы до нужных пределов случайную погрешность, а систематическая определяется, преимущественно, массой гирь. Это, конечно, за пределами НмПВ, но возможно.
Способ 2. Метод дополнения – положил бы на весы пару гирек – 0,1 г и, скажем, 0,05 г. После этого, не снимая гирь, приступил бы к взвешиванию неизвестной массы, оценивая разность показаний, скажем (0,1 0,05 0,008) и (0,1 0,05). Здесь масса уже более НмПВ. Измерения также выполнил бы несколько раз. При этом, если бы возникло желание уменьшить и нелинейность функции преобразования весов, то каждый раз задавал бы разную начальную точку отсчета, например, вместо 0,05 г положил бы гирьку 0,02 г или 0,05 0,02 и т.д.
Цена поверочного деления весов
Цена поверочного деления – значение, выраженное в единицах массы, используемой для классификации, оценки соответствия, поверки весов(ссылка). Цена поверочного деления весов обозначается, как e.
Вывод
Рассмотрев такие метрологические характеристики весов, как погрешность, дискретность – действительная цена деления, цена поверочного деления и класс точности, видно, что эти характеристики взаимозависимы друг от друга и при изменении одной из характеристик, меняется тип весов. Со значением «тип весов» можно ознакомится в следующей статье.
