Abstrakt
Hmotnost je tíha, kterou
působí vážené těleso na podložku, tato síla se měří vyvážením závažím známé
hmotnosti nebo změnou fyzikálních veličin, kterou tato síla v měrném tělese
vyvolává.
Text
Vážení (měření hmotnosti)
Hmotnost je tíha, kterou
působí vážené těleso na podložku, tato síla se měří vyvážením závažím známé
hmotnosti (u vah vahadlových) nebo změnou fyzikálních veličin, kterou tato síla v měrném tělese vyvolává (délky, tlaku,
elektrického odporu, elektrického napětí).
Měřená hmotnost je funkcí
hmotnosti v závislosti na tíhovém zrychlení g:
měřená hmotnost (váha) =
hmotnost ´
g
Základní SI jednotkou je
kilogram (kg).
Zařízení pro měření
hmotnosti jsou váhy.
Váhy vahadlové (pákové) se obvykle skládají z dvojramenné páky (soustavy
pák)
a) Rovnoramenné
-
na jednom konci jsou
upevněny misky nebo plošiny k ukládání váženého tělesa a na druhém konci je
miska k ukládání výměnných závaží.
b) Nerovnoramenné
-
hmotnost závaží je
menší (záleží na poměru délky ramen).
Váhy využívající změnu
fyzikální veličiny
a) Pružinové
- vážené těleso je zavěšeno
na pružině, jejíž deformace ukazuje na stupnici tíhu váženého tělesa. Údaje
pružinových vah závisí na velikosti zemské tíhy, a proto na různých místech
neudávají stejné hodnoty
b) Elektromechanické
- tíha břemene se přeměňuje
na elektrickou veličinu (napětí, proud) principem magnetostrikčním (Wiedemannův
jev) nebo změnou odporu měrného tělíska vlivem jeho deformace působené tíhou
břemene.
c) Hydraulické a pneumatické
-
zatížení způsobené
váženým tělesem mění tlak kapaliny nebo plynu uzavřeného v měrné krabici.
Konstrukčně jsou dnes
laboratorně využívány dva základní typy, váhy mechanické a elektronické,
přičemž mechanické váhy jsou postupně
nahrazovány elektronickými.
Elektronické váhy jsou
obvykle jednomiskové využívající elektromagnetickou sílu místo závaží. Výhodou
elektronických vah kromě rychlosti měření je také možnost využívat řadu funkcí
vah (automatické vynulování, on-line propojení s dalším zařízením, statistické
vyhodnocení opakovaných měření, automatická kalibrace).
Charakterizace typu vah ve srovnání s jejich rozsahem měření
Typ vah |
max. hmotnost (g) |
citlivost |
přesnost |
předvážky |
|||
elektronické |
32 000 16 000 6 000 2 000 1 200 110 |
0,1 g 0,1 g 0,01 g 0,01 g 0,001 g 0,001 g |
± 0,1 g ± 0,05 g ± 0,01 g ± 0,005 g ± 0,001 g ± 0,0005 g |
mechanické |
20 000 10 000 5 000 2 200 160 |
2 1 0,1 0,01 0,001 |
± 1 g ± 0,5 g ± 0,05 g ± 0,01 g ± 0,001 g |
analytické váhy |
|||
elektronické |
210 205 50 20 |
0,1 mg 0,01 mg 0,1 mg 0,002 mg |
± 0,1 mg ± 0,03 mg ± 0,1 mg ± 0,003 mg |
mechanické |
160 160 |
0,1 mg 0,01 mg |
± 0,05 mg ± 0,01 mg |
mikrováhy |
|||
elektronické |
5,1 2,1 |
1 mg 0,1 mg |
± 0,9 mg ± 0,25 mg |
mechanické |
20 |
0,001 mg |
± 0,001 mg |
Laboratorní váhy jako každé
laboratorní zařízení mají formou SOP definován postup údržby. Verifikační
procedury by měly být prováděny a dokumentovány
pravidelně.
Povolené hmotnostní
tolerance - doporučení NIST (National Institute for Standards and Technology)
Laboratory instrument
evaluation and verification manual, Skokie, III., 1989, p 99, College of
American Pathologists
Nominální hmotnost |
Individuální tolerance (mg) |
max. tolerance (mg) |
1,2,3,4,10,20,30,50 mg |
± 0,014 |
± 0,014 |
100, 200, 300, 500 mg |
± 0,025 |
± 0,05 |
1,2,3,5 g |
± 0,054 |
± 0,11 |
10, 20, 30 g |
± 0,074 |
± 0,148 |
50 g |
± 0,12 |
± 0,22 |
100 g |
± 0,25 |
± 0,5 |
Překročení povolených
rozdílů indikuje nezbytnost servisního zásahu.
Autorské poznámky