وزنه‌های کالیبراسیون ستون فقرات بسیاری از آزمایشگاه‌ها هستند زیرا به اطمینان از دقت خوانش‌های ترازوی آزمایشگاهی کمک می‌کنند. اما تمام وزنه‌های کالیبراسیون به یک شکل ساخته نمی‌شوند. این وزنه‌ها به کلاس‌هایی تخصیص داده می‌شوند که بر اساس دقت یا تحمل وزنه تعیین می‌شود. مجموعه‌های مختلفی از کلاس‌های وزنه وجود دارد، از جمله ASTM، OIML، و NIST. علاوه بر این، گواهی‌نامه‌هایی به وزنه‌های مختلف اعطا می‌شود.

در این راهنما، ما کلاس‌های مختلف وزنه‌های کالیبراسیون و گواهی‌نامه‌هایی که می‌توان همراه با آن‌ها خریداری کرد را توضیح می‌دهیم. همچنین به دیگر عواملی که هنگام خرید وزنه‌ها باید در نظر گرفته شوند، مانند سبک، جنس و ساختار، نیز خواهیم پرداخت.

کلاس‌های وزنه

سه سیستم اصلی کلاس وزنه کالیبراسیون وجود دارد که با آن‌ها مواجه خواهید شد:

NIST: موسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) کلاس F معمولاً در محیط‌های صنعتی برای تایید ترازوهای کلاس III، کلاس IIII و ترازوهای بدون نام‌گذاری استفاده می‌شوند. همچنین ممکن است در انبارها و محیط‌های تولیدی برای کالیبراسیون ترازوهایی که برای حمل و نقل یا تولید محصولات بزرگ استفاده می‌شوند، به کار روند. وزنه‌های NIST کلاس F معمولاً در آزمایشگاه‌ها استفاده نمی‌شوند زیرا دقت کافی برای تایید ترازوهای مورد استفاده در اکثر کاربردهای آزمایشگاهی را ندارند.

 

ASTM: ASTM International (که قبلاً به عنوان انجمن آمریکایی برای تست و مواد شناخته می‌شد) یک سازمان غیرانتفاعی و غیردولتی است که استانداردهای توافقی داوطلبانه را توسعه می‌دهد. این سازمان 10 کلاس وزنه کالیبراسیون را بر اساس سند ASTM E 617 توسعه داده است: کلاس‌های ASTM 000 تا ASTM کلاس 7. هر چه شماره کلاس بالاتر باشد، سطح تحمل بیشتر (و دقت کمتر) خواهد بود. بیشتر کاربردهای آزمایشگاهی نیاز به وزنه‌های ASTM کلاس 4 یا پایین‌تر دارند. وزنه‌های کلاس ASTM رایج‌ترین نوع وزنه‌های کالیبراسیون مورد استفاده در آزمایشگاه‌های آمریکا هستند.

 

OIML: سازمان بین‌المللی اندازه‌شناسی قانونی (OIML) یک سازمان بین دولتی است که استانداردها و سیستم‌هایی را با هدف هماهنگی رویه‌های اندازه‌شناسی قانونی فراهم می‌کند. از پایین‌ترین (دقیق‌ترین) تا بالاترین سطح تحمل، کلاس‌های OIML عبارتند از: E1، E2، F1، F2، M1، M2 و M3. بیشتر کاربردهای آزمایشگاهی نیاز به وزنه‌های OIML کلاس F2 یا پایین‌تر دارند. وزنه‌های کلاس OIML بیشتر در خارج از آمریکا استفاده می‌شوند.

 

برخی از تولیدکنندگان وزنه‌های کالیبراسیون سیستم‌های کلاس‌بندی خود را ایجاد می‌کنند. برای مثال، وزنه‌های UltraClass شرکت Troemner به عنوان UltraClass، UltraClass Gold و UltraClass Platinum دسته‌بندی می‌شوند. با این حال، Troemner مرجعی را ارائه می‌دهد که توضیح می‌دهد این کلاس‌ها به چه چیزی در مقیاس ASTM و OIML معادل هستند.

 

 

 

OIML:

	E1	E2	F1	F2	M1	M2	M3
	mg	mg	mg	mg	mg	mg	mg
5000 kg			25000	80000	250000	800000	2500000
2000 kg			10000	30000	100000	300000	1000000
1000 kg		1600	5000	16000	50000	160000	500000
500 kg		800	2500	8000	25000	80000	250000
200 kg		300	1000	3000	10000	30000	100000
100 kg		160	500	1600	5000	16000	50000
50 kg	25	80	250	800	2500	8000	25000
20 kg	10	30	100	300	1000	3000	10000
10 kg	5	16	50	160	500	1600	5000
5 kg	2.5	8.0	25	80	250	800	2500
2 kg	1	3	10	30	100	300	1000
1 kg	0.5	1.6	5	16	50	160	500
500 g	0.25	0.8	2.5	8.0	25	80	250
200 g	0.1	0.3	1.0	3	10	30	100
100 g	0.05	0.16	0.5	1.6	5.0	16	50
50 g	0.03	0.10	0.3	1.0	3.0	10	30
20 g	0.025	0.08	0.25	0.8	2.5	8.0	25
10 g	0.020	0.06	0.20	0.6	2.0	6.0	20
5 g	0.016	0.05	0.16	0.5	1.6	5.0	16
2 g	0.012	0.04	0.12	0.4	1.2	4.0	12
1 g	0.010	0.03	0.10	0.3	1.0	3.0	10
500 mg	0.008	0.025	0.08	0.25	0.8	2.5
200 mg	0.006	0.020	0.06	0.20	0.6	2.0
100 mg	0.005	0.016	0.05	0.16	0.5	1.6
50 mg	0.004	0.012	0.04	0.12	0.4
20 mg	0.003	0.010	0.030	0.10	0.30
10 mg	0.003	0.008	0.025	0.08	0.25
5 mg	0.003	0.006	0.020	0.06	0.20
2 mg	0.003	0.006	0.020	0.06	0.20
1 mg	0.003	0.006	0.020	0.06	0.20

ASTM:

	0	1	2	3	4	5	6	7
	mg	mg	mg	mg	g/mg	g/mg	g/mg	g/mg
5000 kg					100 g	250 g	500 g	750 g
3000 kg					60 g	150 g	300 g	450 g
2000 kg					40 g	100 g	200 g	300 g
1000 kg					20 g	50 g	100 g	150 g
500 kg					10 g	25 g	50 g	75 g
300 kg					6 g	15 g	30 g	45 g
200 kg					4 g	10 g	20 g	30 g
100 kg					2 g	5 g	10 g	15 g
50 kg	63	125	250	500	1 g	2.5 g	5 g	7.5 g
30 kg	38	75	150	300	600 mg	1.5 g	3 g	4.5 g
25 kg	31	62	125	250	500	1.2 g	2.5 g	4.5 g
20 kg	25	50	100	200	400	1.0 g	2 g	3.8 g
10 kg	13	25	50	100	200	500 mg	1 g	2.2 g
5 kg	6	12	25	50	100	250	500 mg	1.4 g
3 kg	3.8	7.5	15	30	60	150	300	1.0 g
2 kg	2.5	5	10	20	40	100	200	750 mg
1 kg	1.3	2.5	5	10	20	50	100	470
500 g	0.6	1.2	2.5	5	10	30	50	300
300 g	0.38	0.75	1.5	3	6	20	30	210
200 g	0.25	0.5	1	2	4	15	20	160
100 g	0.13	0.25	0.5	1	2	9	10	100
50 g	0.06	0.12	0.25	0.6	1.2	5.6	7	…
30 g	0.037	0.074	0.15	0.45	0.9	4	5	44
20 g	0.037	0.074	0.1	0.35	0.7	3	3	33
10 g	0.025	0.05	0.074	0.25	0.5	2	2	21
5 g	0.017	0.034	0.054	0.18	0.36	1.3	2	13
3 g	0.017	0.034	0.054	0.15	0.3	0.95	2.0	9.4
2 g	0.017	0.034	0.054	0.13	0.26	0.75	2.0	7
1 g	0.017	0.034	0.054	0.1	0.2	0.5	2.0	4.5
500 mg	0.005	0.01	0.025	0.08	0.16	0.38	1	3
300 mg	0.005	0.01	0.025	0.07	0.14	0.3	1	2.2
200 mg	0.005	0.01	0.025	0.06	0.12	0.26	1	1.8
100 mg	0.005	0.01	0.025	0.05	0.1	0.2	1	1.2
50 mg	0.005	0.01	0.014	0.042	0.085	0.16	0.5	0.88
30 mg	0.005	0.01	0.014	0.038	0.075	0.14	0.5	0.68
20 mg	0.005	0.01	0.014	0.035	0.07	0.12	0.5	0.56
10 mg	0.005	0.01	0.014	0.03	0.06	0.1	0.5	0.4
5 mg	0.005	0.01	0.014	0.028	0.055	0.08	0.2	…
3 mg	0.005	0.01	0.014	0.026	0.052	0.07	0.2	…
2 mg	0.005	0.01	0.014	0.025	0.05	0.06	0.2	…
1 mg	0.005	0.01	0.014	0.025	0.05	0.05	0.1	…

 

 

Nist : 

NIST (METRIC)
اندازه‌ی اسمی	میزان خطا
500 kg	50 g
300	30
200	20
100	10
50	5.0
30	0.3
20	2.0
10	1.0
5	0.50
3	0.30
2	0.20
1	0.10
500 g	70 mg
300	60
200	40
100	20
50	10
30	6.0
20	4.0
10	2.0
5	1.5
3	1.3
2	1.1
1	0.90
500 mg	0.72
300	0.61
200	0.54
100	0.43
50	0.35
30	0.30
20	0.26
10	0.21
5	0.17
3	0.14
2	0.12
1	0.10

اشکال وزنه کالیبراسیون 

 

وزنه‌های کالیبراسیون بر اساس دقت و کاربرد به کلاس‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. هر کلاس از وزنه‌ها دارای دقت خاصی است که برای کاربردهای خاصی مناسب است. علاوه بر کلاس‌ها، وزنه‌های کالیبراسیون به اشکال مختلفی نیز تولید می‌شوند که هرکدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. برخی از اشکال رایج وزنه‌های کالیبراسیون عبارتند از:

وزنه‌های استوانه‌ای: این وزنه‌ها به شکل استوانه‌ای تولید می‌شوند و معمولاً برای کالیبراسیون ترازوهای دقیق آزمایشگاهی استفاده می‌شوند.

وزنه‌های صفحه‌ای: این وزنه‌ها به شکل صفحه‌ای و تخت تولید می‌شوند و معمولاً برای کالیبراسیون ترازوهای تجاری و صنعتی استفاده می‌شوند.

وزنه‌های مربعی: این وزنه‌ها به شکل مربعی تولید می‌شوند و برای کاربردهای خاصی که نیاز به وزنه‌های با شکل خاص دارند، استفاده می‌شوند.

همچنین بخوانید: الزامات مهم آزمایشگاه کالیبراسیون

گواهی‌های وزنه‌های کالیبراسیون

هنگام مرور وزنه‌های کالیبراسیون، ممکن است به ذکر گواهی‌ها برخورد کنید. بسته به کاربرد شما، ممکن است نیاز داشته باشید که وزنه‌های کالیبراسیون شما همراه با گواهی‌ای باشند که تأیید می‌کند آزمایشگاه تست وزنه‌ها معتبر است. در اینجا اصطلاحاتی که معمولاً مشاهده می‌کنید و معنای آن‌ها را توضیح می‌دهیم.

 

ISO/IEC 17025

سازمان بین‌المللی استانداردسازی (ISO) یک سازمان مستقل غیردولتی است که اعضای آن شامل 164 نهاد استاندارد ملی است. کمیسیون بین‌المللی الکتروشیمی (IEC) یک سازمان استاندارد بین‌المللی برای حوزه‌های الکتروتکنیکی است. آن‌ها به همراه سایر سازمان‌های ارتباطی، استانداردهای ISO/IEC 17025 را ایجاد کرده‌اند. این استاندارد بین‌المللی برای استفاده توسط آزمایشگاه‌ کالیبراسیون طراحی شده است که می‌خواهند توانایی خود را در ارائه نتایج قابل اعتماد نشان دهند.

NIST/NVLAP

NVLAP به یک برنامه کالیبراسیون اشاره دارد که توسط برنامه اعتبارسنجی آزمایشگاه‌های داوطلبانه ملی (NVLAP) در NIST (موسسه ملی استانداردها و فناوری) توسعه داده شده است. این برنامه وسیله‌ای برای ارزیابی صلاحیت آزمایشگاه‌های کالیبراسیون فراهم می‌کند و اعتبارسنجی را در زمینه‌های مختلف ارائه می‌دهد. این برنامه در اعتبارسنجی آزمایشگاه‌های کالیبراسیون، از استاندارد بین‌المللی ISO/IEC 17025 (که در بالا ذکر شد) پیروی می‌کند.

به عنوان مثال، بسیاری از مجموعه‌های وزنه‌های Ohaus با گزینه‌ای برای گواهی NVLAP ارائه می‌شوند. با این حال، گواهی‌ها هزینه دارند. برای مثال، این مجموعه‌های وزنه‌های کلاس 4 Ohaus بدون گواهی در محدوده قیمتی 345 تا 740 دلار قرار دارند، در حالی که افزودن یک گواهی قیمت را به محدوده 825 تا 1642 دلار افزایش می‌دهد. وزنه‌های دارای گواهی معمولاً زمان تحویل طولانی‌تری نیز دارند، زیرا وزنه‌ها ممکن است برای صدور گواهی ارسال شوند.

به طور مشابه، Troemner یک گواهی اختیاری NVLAP+ Accredited Certificate ارائه می‌دهد که نشان می‌دهد وزنه‌ها به چندین استاندارد از جمله کتابچه راهنمای NVLAP 150-2، ISO/IEC 9000 و ISO/IEC 17025 و سایر استانداردها می‌رسند. برای وزنه‌های دقیق کلاس E1 OIML، به عنوان مثال، این گواهی‌ها هزینه‌ای اضافی بین 160 تا 241 دلار دارند.

یکی از سوالاتی که قبلاً از ما پرسیده شده این است که آیا گواهی‌های کالیبراسیون NIST (NVLAP) منقضی می‌شوند یا خیر. یک گواهی تأیید می‌کند که یک استاندارد خاص در زمان آزمایش برآورده شده است. بنابراین، تاریخ انقضا ندارد، بلکه یک دستورالعمل کلی وجود دارد که اقلام باید به طور منظم آزمایش شوند. با این حال، NIST فاصله‌های زمانی پیشنهادی برای دوباره کالیبراسیون را مشخص نمی‌کند.

دفعات آزمایش وزنه‌ها بستگی به میزان استفاده و دقت لازم برای کاربرد دارد. وزنه‌هایی که به درستی جابجا نمی‌شوند (بدون دستکش یا پنس) نیز باید به دفعات بیشتری آزمایش شوند، یا ممکن است بسته به حساسیت و / یا الزامات قانونی کاربرد، نیاز به آزمایش مجدد فوری داشته باشند.

 

 

عوامل دیگر که در مرور وزنه کالیبراسیون باید در نظر بگیریم

 

علاوه بر کلاس و گواهی، هنگام مرور وزنه‌های کالیبراسیون با چندین گزینه دیگر مواجه خواهید شد. در اینجا عوامل اصلی که باید در نظر گرفت را بیان می‌کنیم:

سبک وزنه کالیبراسیون

سبک‌های مختلفی از وزنه‌های کالیبراسیون وجود دارد که برای کاربردهای مختلف مناسب هستند. در اینجا رایج‌ترین سبک‌هایی که در آزمایشگاه‌ها یافت می‌شوند را معرفی می‌کنیم:

استوانه‌ای: بسیاری از وزنه‌ها دارای شکل ساده استوانه‌ای هستند. این وزنه‌ها اغلب دارای یک لبه در قسمت بالایی هستند که حمل آن‌ها را آسان‌تر می‌کند.

دسته‌دار: دسته‌ای بر روی وزنه استوانه‌ای می‌تواند کار با وزنه‌های بزرگ‌تر را آسان‌تر کند.

دسته لوله‌ای: به همین ترتیب، دسته لوله‌ای می‌تواند به حمل وزنه‌های بزرگ کمک کند.

دسته‌دار (کوچک): برخی وزنه‌ها دارای بخشی مخروطی یا دسته کوچکی در بالای خود هستند که گرفتن آن‌ها با دست یا پنس را آسان‌تر می‌کند.

قلاب‌دار: وزنه‌های قلاب‌دار اغلب برای اندازه‌گیری گشتاور، فشار یا استحکام کششی استفاده می‌شوند.

شیاردار: وزنه‌های شیار‌دار دیسکی برای تنظیم بار یا نیرو مفید هستند. می‌توان آن‌ها را به تنهایی استفاده کرد یا بر روی پایه یا نگهدارنده قرار داد.

برگ‌شکل: وزنه‌های برگ‌شکل، صفحات فلزی نازکی هستند که برای مقادیر بسیار کم استفاده می‌شوند. یک چین در برگه وزنه باعث می‌شود که وزن با پنس به راحتی برداشته شود.

 

جنس

مواد مورد استفاده برای ساخت وزنه‌های کالیبراسیون بسته به وزن و استفاده متفاوت است. بیشتر وزنه‌ها از فولاد ضد زنگ یا آلومینیوم ساخته می‌شوند، که دومی اغلب برای وزنه‌های کوچکتر استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در مجموعه وزنه‌های کلاس 1 ASTM Ohaus، وزنه‌های 5 میلی‌گرم تا 30 کیلوگرم از فولاد ضد زنگ ساخته شده‌اند و وزنه‌های 1 میلی‌گرم تا 2 میلی‌گرم از آلومینیوم ساخته شده‌اند.

برخی وزنه‌های سنگین‌تر و کم دقت‌تر از چدن ساخته شده‌اند، به عنوان مثال این وزنه‌های دسته لوله‌ای کلاس F ASTM:

وزنه‌های تست چدنی ممکن است بسته به واحدهایی که وزن آن‌ها اندازه‌گیری می‌شود، به رنگ طلایی یا نقره‌ای رنگ شوند. در این حالت، رنگ طلایی نشان‌دهنده واحدهای متریک و رنگ نقره‌ای نشان‌دهنده واحدهای اویر دو پوا (Avoirdupois) است.

ساخت (تک‌تکه یا دو‌تکه)

بیشتر وزنه‌های کالیبراسیون از یک قطعه فلز ریخته‌گری ساخته شده‌اند. با این حال، برخی وزنه‌ها، مانند وزنه‌های UltraClass Troemner (1 گرم و بالاتر)، دارای ساختار دو‌تکه هستند. یک وزنه دو‌تکه شامل یک دسته است که به بدنه وزنه پیچ می‌شود. یک حفره در زیر نخ وجود دارد که حاوی ماده تنظیم کننده است که معمولاً همان ماده‌ای است که برای ساخت وزنه استفاده می‌شود.

در حالی که این وزنه‌ها ممکن است دارای عدم قطعیت کمی بزرگتر باشند، اما قابل تنظیم هستند و بنابراین نیازی به تعویض مکرر ندارند.