Классы точности весового оборудования – ЮУВЗ
Главным показателем качества весового оборудования прежде всего является его точность. Для каждого средства измерений устанавливается класс точности, что отражает их метрологические свойства, соответствующие требованиям техники и безопасности.
Метрологические характеристики – характеристики свойств измерительных приборов, которые оказывают влияние на конечный результат и в большей степени определяют погрешность прибора. Эти характеристики устанавливаются в соответствие с нормативно-техническими документами. Установленные этими документами характеристики называются нормируемыми, а когда их определяют экспериментальным путем, становятся – действительными. Правила выбора комплексов нормируемых метрологических характеристик для измерительных средств и способы их нормирования определены стандартом ГОСТ 8.009-84 «ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений». К основным характеристикам измерительных приборов относят: основную и дополнительную погрешность.
Существуют определенные классы точности и пределы допустимых погрешностей, прописанные в государственных стандартах. На сегодняшний день, для обозначения точности весового прибора используется ГОСТ OIML R 76-1-2011.
Согласно международным рекомендациям OIML класс точности подразделяется на 3 класса:
- I-й специальный,
- II-й высокий,
- III-й средний.
Однако до 2001 года по ГОСТ 24104-1988 существовало 4 класса точности. Если сравнивать ГОСТы 1988 и 2001 и 2011 года, то в I-й(специальный) класс вошли 1 и 2 классы госта старой версии, а 3-4 класс в III-й средний. Также, отличаем новой версии стандарта следует считать появление новых характеристик: цена поверочного деления «е» и число поверочных делений «n». Пользуясь именно этими характеристиками, каждый специалист гарантированно может выбрать для себя те весы, которые подходят именно для выбранных задач. К тому же, из стандарта было исключено деление весов на общего назначения и образцовые, и деление по разрядам и классам точности I/1 – IV/4.
Классы точности присваивают при разработке по результатам государственных приемочных испытаний. При определении класса точности нормируют пределы допускаемой основной погрешности. Для промышленных весов, взвешивающих многотонные грузы, раньше использовался ГОСТ 29329-92 Весы для статического взвешивания. Сейчас же, все весовые производители(Южно-Уральский Весовой Завод не исключение), используют ГОСТ OIML R 76-1-2011.
Формы выражения пределов погрешностей
Пределы погрешностей могут быть выражены в форме абсолютной, приведенной или относительной погрешности. Форма выражения погрешности для измерительных средств определяется в соответствии с их видом, свойствами, принципом действия, назначением и других факторов, влияющих на характер погрешности.
Параметры точности и погрешности весов
В весоизмерительных оборудованиях существует наибольший(НПВ) и наименьший(НМПВ) предел взвешивания весов. Наибольший предел взвешивания – это верхняя граница предела взвешивания.
НПВ определяет самую большую массу при взвешивании на весах за один раз. Наименьший предел взвешивания – это нижняя граница предела взвешивания. НМПВ определяет какой наименьший вес можно взвесить на весах с допустимой степенью погрешности.
Цена деления весов
Предельно допустимая погрешность у весов обозначается величиной «e», ее еще называют «цена поверочного деления». Предельно допустимая погрешность должна быть не более определенной по нормативным документам. Она указывается заводом изготовителем при производстве весов. Дискретность – это значение, изменяющееся между несколькими различными стабильными состояниями. В качестве примера можно привести механические часы, в которых минутная стрелка перемещается скачкообразно, т.е. дискретно, на одну шестидесятую целой окружности циферблата. Дискретность обозначается как «d». Предельно допустимая погрешность весов определяется ценой поверочного деления e. Производители весов и весового оборудования весов гарантирует следующее соотношение: d = e.
Пределы допускаемой погрешности
| Для нагрузки (m),выраженной в поверочных интервалах весов | ||||
| I класс точности (специальный) | II класс точности (высокий) | III класс точноcти (средний) | Первичная проверка | В эксплуатации |
| 0 ≤ m ≤ 50000 e | 0 ≤ m≤5000 e | 0 ≤ m≤500 e | ± 0,5 e | ± 1 e |
| 50000 e < m ≤ 200000 e | 5000 e < m ≤ 20000 e | 500 e < m ≤ 2000 e | ± 1,0 e | ± 2 e |
| 20000 e < m | 20000 e < m ≤ 100000 | 2000 e < m ≤ 10000 | ± 1,5 e | ± 3 e |
Промышленные весы, взвешивающие большие многотонные грузы, производства Южно-Уральского Весового Завода такие как автомобильные, вагонные, платформенные и др.
используется III (средний) класс точности.
Другие факторы, влияющие на погрешность измерения весов
Существует великое множество факторов, влияющих на погрешность измерения весоизмерительного оборудования. Очень сложно, если не невозможно, точно измерить вес объекта. Влияет буквально все – погодные условия (температура, влажность), человеческий фактор и др. Механические весы страдают от естественного стачивания трущихся деталей механизма. А также прочие факторы, влияющих на погрешность при взвешивании. Именно поэтому, производители весов ставят в приоритет задачи по сведению к минимуму погрешности измерения веса, для долгого срока службы весов.
В Российской Федерации средства измерений должны соответствовать условиям эксплуатации и установленным требованиям. На средство взвешивания обязательно оформляется сертификат об утверждении типа средства взвешивания.
Справочная информация по весовому оборудованию
Весы – это инструмент (прибор или устройство) предназначенное для измерения массы.
Единицей измерения массы является килограмм, а также его производные грамм, тонна, миллиграмм и т.д. Поскольку абсолютно точно массу измерить невозможно, то показания весов считаются достоверными с определенной погрешностью измерения.
Погрешность измерения — отклонение измеренного значения величины от её истинного (действительного) значения.
Погрешность измерения массы является характеристикой точности весов.
Точность, в свою очередь, определяется предельно допустимой погрешностью, которая может быть получена при использовании весов.
Предельные допустимая погрешность измерений – гарантированная или максимальная по модулю погрешность измерений, которая возникает при исчерпании допустимых рабочих диапазонов всех величин, вызывающих погрешности.
Предельно допустимая погрешность измерений определяется специальной метрологической величиной ценой поверочного деления.
Цена поверочного деления e — условная величина, выраженная в единицах массы, предназначенная для расчёта погрешности весов.
Значение цены поверочного деления e устанавливается изготовителем весового оборудования и, в соответствии с требованиями госстандарта, должно быть указано на весах.
Показания результатов взвешивания на индикаторе электронных весов отображаются с некоторой дискретностью, обозначаемой d, называемой также действительная цена деления. Например, если дисплей порционных весов MAS MS-25 показывает значение массы 1 кг, то при добавлении груза массой 3г. показания будут равны 1,005 кг, т.е. будут меняться с дискретностью d = 5 г.
Дискретность d сама по себе не является погрешностью измерения массы.
Для того, чтобы определить предельно допустимую погрешность измерений, необходимо установить связь между ценой поверочного деления e и дискретностью d.
В зависимости от класса точности устанавливаются следующие значения e:
– для весов среднего класса точности (обозначение III), а это, как правило, все торговые, порционные, напольные, платформенные, и многие другие весы, ГОСТ устанавливает соотношение e = d.
– для высокого и специального класса точности (II и I) значение e выбирается производителем из ряда: 2d, 5d, 10d.
– для весов специального класса точности (I), у которых e не более 0,1 мг. допускается устанавливать значения: e = 20, 50, 100, 200, 500, 1000d.
Для каждого класса точности ГОСТ также устанавливает своё соотношение между ценой поверочного деления e, действительной ценой деления (дискретностью) d и предельно допустимой погрешностью.
| Интервалы взвешивания для весов класса точности | Предельно допустимые погрешности | |||
| специального | высокого | среднего |
при первичной поверке |
в эксплуатации |
до 50 000е включ.
|
до 5 000е включ. | до 500е включ. | ±0,5е | ±1,0е |
|
свыше 50 000е до 200 000е включ. |
свыше 5000е до |
свыше 500е до 2 000е включ. |
±1,0е | ±2,0е |
| свыше 200 000е | свыше 20 000е | свыше 2 000е | ±1,5е | ±3,0е |
Данные о классе точности, информацию о ГОСТе, номере в Государственном реестре можно, также найти в описании типа средства измерения, являющегося неотъемлемым дополнением к метрологическому сертификату.
Avery Weigh-Tronix
Краткая информация для покупателей в Индии .
Точность взвешивания
Согласно научному определению, точность системы измерения – это насколько результат приближается к истинному значению или стандарту.
В нашей повседневной жизни, когда мы видим такое измерение, как скорость 25 км/ч на спидометре или вес 12,2 кг на весах, мы считаем это значение правильным, не задумываясь об ошибках, которые могут быть в этих значениях. Распространено мнение, что «то, что мы ВИДИМ, является ПРАВИЛЬНЫМ И ТОЧНЫМ значением» .
Это восприятие еще больше укрепилось в сегодняшнюю эпоху «цифровой» индикации. Где приборы производят прямое считывание числовых значений. Это устраняет двусмысленность аналоговой индикации, такой как стрелка / указатель прежних времен. Однако факт остается фактом: каждое измерение, выполненное с помощью аналогового или цифрового прибора, имеет ошибку. Мы не можем сказать, насколько точно измерение, если мы не знаем истинное значение, чтобы сравнить его с .
Весоизмерительное оборудование как «система»
Измерительная система может состоять из множества компонентов. Однако всегда есть по крайней мере один критический компонент, который определяет и ограничивает общую точность измерительной системы.
В современных электронных системах взвешивания наиболее важным измерительным компонентом является преобразователь . Преобразует приложенную нагрузку в пропорциональный электрический сигнал. Большинство весов, используемых в коммерческих целях, имеют тензодатчик Тензодатчики в качестве преобразователя. Генерируемый сигнал напряжения обрабатывается и преобразуется в цифровую форму весовым оборудованием, широко известным как «дигитайзер», для отображения веса и дальнейшего использования. Перед использованием систему взвешивания необходимо откалибровать с использованием стандартных гирь.
Точность системы взвешивания не может превышать точность используемых в ней тензодатчиков .
Роль наименьшего количества
Все измерительные приборы имеют калиброванный диапазон, известный как ‘span’, с мин. и Макс. предел. Этот диапазон или интервал представляет собой градуированную шкалу. Минимальное значение отображаемой градуировки — это «наименьшее количество» или «разрешение» прибора.
Например: весы с наименьшим отсчетом 10 кг будут показывать вес только с шагом 10 кг, т. е. если вес объекта измерен как 1016 кг, весы могут показывать его либо как 1010 кг, либо как 1020 кг. . Здесь не имеет никакого отношения к правильности измерения 1016 кг или нет. Речь идет только об отображении результата. Наименьший счет шкалы может быть только 1, 2, 5, 10 и их кратными.
Наименьшее количество/разрешение больше относится к читаемости весоизмерительного прибора, чем к точности.
Взгляд законодательной метрологии
Большинство весов, которые мы видим и используем каждый день, такие как мостовые весы, платформенные весы, настольные весы и т.
д., классифицируются индийской законодательной метрологией как неавтоматические весы. Кроме того, они подразделяются на четыре класса точности – I, II, III и IV в зависимости от допустимых погрешностей измерения, причем класс I является наиболее точным, а класс IV – наименьшим.
Большинство весов, используемых для целей «легальной торговли», сертифицированы на мин. III класс.
Все весы, используемые в торговых целях, должны ежегодно проходить поверку и клеймо Законодательной метрологии . Это соответствует их классу точности .
Классы точности для весов
Одна важная спецификация, действительная только для классов I и II, заключается в том, что точность весов может быть в 1, 2, 5 или 10 раз меньше наименьшего числа на весах. Например: весы 10 кг х 0,1 г могут иметь точность, в 10 раз превышающую разрешение, которое составляет 1 г (10 х 0,1 г), т. е. показание 5000,1 г может иметь погрешность до 1 г.
Эта спецификация не применима к машинам классов III и IV.
Для этих машин точность показаний составляет от 0,5x до 1,5x разрешения шкалы или 1x в среднем (упрощено для простоты понимания). Например: на весах с 50000 кг х 10 кг показание 25050 может иметь максимальную погрешность 10 кг, т.е. истинный вес объекта может быть где-то от 25040 до 25060 кг.
Для машин класса III точность обычно рассматривается как +/- 1 деление (наименьшее количество).
Международные стандарты
OIML (Международная организация законодательной метрологии) — это наиболее популярный стандарт на международном уровне, официально подписанный более чем в 120 странах, включая Индию. Кроме того, существует стандарт NTEP (Национальная программа оценки типов), которому в основном следуют США и Канада.
МОЗМ определил классы точности для тензодатчиков (МОЗМ Р-60), а также весоизмерительных приборов (МОЗМ Р-76) с их взаимосвязью, как показано ниже –
| Load cell accuracy class (R-60) | Weighing Instrument accuracy class (R-76) | Number of scale divisions |
| A | I | > 50,000 |
| B | II | 5,000 ~1,00,000 |
| C | III | 500 ~10,000 |
| D | IV | 50 ~ 1000 |
Положения МОЗМ приписывают 50 % погрешности системы взвешивания погрешности тензодатчиков.
Для весоизмерительного прибора проверки совместимости OIML между тензодатчиками и весами включают:
a) Количество сертифицированных делений тензодатчиков >= делений весов
b) Класс точности тензодатчиков соответствует приведенной выше таблице или выше
В международных рекомендациях по точности взвешивания подчеркивается важность проверки точности весоизмерительного датчика, чтобы обеспечить достижимость желаемой общей точности .
Практическое применение и этические аспекты
К настоящему времени должно быть совершенно ясно, что весоизмерительные датчики, используемые в весах, должны обеспечивать точность с точки зрения количества делений, равную или лучшую, чем у весов деления, чтобы добиться желаемой точности.
Взяв, к примеру, платформенные весы 50 т x 10 кг (т.е. 50000/10 = 5000 делений), тензодатчик должен иметь точность не менее 5000 делений (OIML R-60 C5) или более высокий класс точности. Точно так же платформенные весы 60 кг x 20 г (т.
е. 60000/20 = 3000 делений) должны использовать весоизмерительный датчик, сертифицированный для 3000 делений (OIML R-60 C3) или выше.
К сожалению, Законодательная метрология Индии, несмотря на соблюдение рекомендаций OIML, еще не определила правила сертификации весоизмерительных датчиков. В результате рынок переполнен дешевыми весами, использующими неутвержденные тензодатчики, а наименьшее количество весов часто проецируется как «точность».
Однако компании в Индии, придерживающиеся мировых стандартов и этических норм, используют тензодатчики, одобренные OIML, для мостовых весов, соответствующих классам точности производимых ими весов.
Classification of Weighing Balance and Weight
Weights are classified according to accuracy class as follows
E 1 , E 2 , F 1 , F 2 , M 1 , M 1-2 , M 2 , M 2-3 , M 3
Где E1 — наивысшая точность, а M3 — наименьшая точность Ценность.
Все значения в таблице ниже указаны в мг.
Справочным документом для приведенной ниже таблицы является OIML-R-111-1
Пример:
Для гири класса E1 в 1 г вес должен находиться в диапазоне от 1,000010 г до 0,99999 г в качестве максимально допустимой погрешности E 1 вес класса 1 г составляет ±0,000010 г (±0,01 мг)
Для класса M3 веса 1 г вес должен находиться в пределах от 1,01 г до 0,9 г в качестве максимально допустимой погрешности класса M 3 масса 1 г составляет ±0,01 г (±10 мг)
Вес должен удовлетворять другим условиям, также указанным в OIML R-111-1, таким как форма, материал, маркировка и т. д.
Таблица 1 по минимальной удобочитаемости (разрешение/наименьшее количество) Таблица 2Весы также классифицируются в соответствии со значением «e»
Значение e является проверкой интервала шкалы.
Таблица 3 ** Для прибора класса I с d < 0,1 мг, n может быть меньше 50 000.
Обычно значение e указывается на весах или в инструкции.
Также мы можем вычислить значение e.
Если весы градуированы без вспомогательного показывающего устройства, то e=d (где e – проверка интервала взвешивания, а d – наименьший счет)
Наименьший счет весов кратен 1,2,5
т.е. 1 г, 2 г, 5 г, 0,1 г, 0,2 г, 0,5 г
Значение e остается прежним для полного набора, кратного 1,2,5
Значение e = 10-кратное значение d для кратного 1
Значение e = 5-кратное значение d для кратного 2
Значение e = 2-кратное значение d для кратного 5
Этот критерий не применяется для весов класса точности I с d < 1 мг, где значение e всегда равно 1 мг.
Таблица 4Значения максимально допустимых погрешностей при первоначальной поверке следующие:
Максимально допустимые погрешности находящихся в эксплуатации весов должны в два раза превышать максимально допустимые погрешности при первоначальной поверке.
Таблица 5Возьмем пример и суммируем таблицы 3, 4, 5
Весы максимальной грузоподъемностью 200 г с разрешением d = 0,001 г
Из таблицы 4 для d = 0,001 г, e = 0,01 г
Из Таблица 3, Количество поверочных интервалов n = max/e
I.
e n=200/0,01 = 20 000
(все значения должны быть в одной единице)
критерии класса точности II 0,001 г <=e <0,05 г
Значение n для класса точности II с e = 0,01 г должно быть минимум 100 и максимум 100000. В нашем примере n = 20000, что соответствует указанным выше критериям.
Следовательно, данные весы относятся ко II классу точности.
Кроме того, из Таблицы 2 указанные выше весы относятся к классу точности II
Из Таблицы 3, Минимальная грузоподъемность весов в 20е,
20 X 0,01= 0,2 г т.е.
