Весы лабораторные — что это такое

Весы лабораторные — это особое устройство для высокоточного взвешивания веществ (жидких, сыпучих, твердых). Применяются в научной и производственной сферах деятельности. Без них невозможно проведение сложных опытов и исследований, создание материалов и смесей с четко заданными характеристиками. Цена деления исчисляется в тысячных долях грамма, благодаря чему достигается высокая точность измерений.

В этой статье расскажем о весах лабораторных: что это такое, каковы их виды и функции. Подробно остановимся на лабораторных электронных весах, вы узнаете, какими преимуществами они обладают, как правильно с ними работать и на что обращать внимание при выборе и покупке.

Весы лабораторные — это оборудование для самых точных измерений

Лабораторные весы применяются в отраслях, где нужно с максимальной точностью взвешивать образцы небольшой массы, и при этом недопустимы значительные погрешности: в испытательных, медицинских, фармакологических лабораториях, ювелирных мастерских, пищевой и химической промышленности и т. п. Элементы конструкции лабораторных весов:

1. Корпус (обычно из пластика). На нем есть разъемы для подключения дополнительного оборудования (порты RS-232 и USB). Например, можно подсоединить весы к компьютеру, подключить к ним принтер этикеток.
2. Панель управления (с кнопками и жидкокристаллическим дисплеем для отображения данных).
3. Измерительная платформа (из нержавеющей стали) — на нее кладется вещество, которое взвешивается.

У некоторых моделей есть модуль Wi-Fi и защитная камера, чтобы предотвратить воздействие факторов окружающей среды (пыли, движения воздуха и др.) на результаты взвешивания.

Принцип работы и функции лабораторных весов

Первоначально лабораторные весы были механическими. Их принцип действия основывался на движении рычагов либо растяжении пружин. Внешне такие весы выглядели как две чаши, подвешенные на концах коромысла. В одну чашу помещалось вещество или предмет, массу которого нужно определить, в другую — эталонные гирьки определенного веса. Разницу между взвешиваемым веществом и массой гирек показывала стрелка на шкале.

Затем появились электронные весы. Они определяют массу за счет тензометрических датчиков. Принцип измерения заключается в следующем: под воздействием веса у материала, из которого изготовлен датчик, изменяется электрическое сопротивление, при этом величина изменения сопротивления прямо пропорциональна массе взвешиваемого груза. Данные воспринимаются специальными преобразователями и выводятся на дисплей в виде цифр. Кроме непосредственно самого взвешивания, весы лабораторные электронные выполняют ряд дополнительных функций:

1. Контрольное взвешивание, при котором предварительно задают нужные пределы взвешивания от и до, и отмеряют вес вещества, отвечающий указанным параметрам.
2. Усреднение веса. Эта функция используется, если требуется взвесить вещество в изменчивых условиях или сам объект, масса которого определяется, отличается непостоянством. Чем большее количество раз выполняется взвешивание, тем точнее конечный результат.
3. Процентное взвешивание. Удобная функция для составления смесей по рецептам. Определяется вес как единичных составляющих смеси, так и ее общая масса. При взвешивании необходимое соотношение ингредиентов указывается в процентах.
4. Счетная функция (другое название — функция определения массы группы). Подсчитывается количество однотипных предметов, их суммарный вес и масса каждой единицы.

На лабораторных весах можно определять массу в нескольких единицах измерения. Самые распространенные: миллиграмм, грамм, унция, карат, гран, пенивейт. Но есть модели и с гораздо большим набором вариантов измерения.

Механические лабораторные весы сейчас используются редко. Их вытеснили электронные модели.

Виды электронных лабораторных весов

Электронные лабораторные весы классифицируются в зависимости от точности измерения, которую обеспечивают. В соответствии с Государственным стандартом 24104-2001 «Весы лабораторные. Общие технические требования» эти устройства делятся на три категории:

• Весы 1 класса (специальный класс точности — самый высокий). Используются в научных и медицинских лабораториях.
• Весы 2 класса (высокий класс точности). Применяются в производственных, технических, научных, криминалистических лабораториях.
• Весы 3 класса (средний класс точности). Подходят для пищевой, металлургической и химической промышленности, где, с одной стороны, необходимо точное определение веса, но с другой — этот фактор не является критическим.

В ГОСТ 24104-2001 указаны нормативы и требования к лабораторным весам всех классов: их виды, параметры, интервалы взвешивания, пределы допустимых погрешностей, общие технические требования и требования безопасности.

Весы лабораторные электронные — преимущества

Электронные лабораторные весы по функциональности сравнимы с компьютером и по всем параметрам превосходят устаревшие механические устройства. Их ключевые преимущества:

1. Несколько режимов работы — можно не только взвешивать, но и выполнять различные расчеты (определение количественного состава сплава или смеси, суммирование результатов нескольких взвешиваний и др.).
2. Возможность хранить данные о проведенных операциях, обрабатывать и синхронизировать их.
3. Программное обеспечение электронных весов позволяет установить пароль, чтобы посторонние лица не смогли получить доступ к устройству, а также зарегистрировать для работы на нем одновременно несколько пользователей.

Механические весы можно найти в продаже и сейчас. Но по сравнению с электронными устройствами, они менее точные, а проведение измерений требует гораздо больше времени и усилий. Единственный плюс — низкая стоимость.

Правила работы с весами лабораторными электронными

От того, насколько правильно эксплуатируются весы, зависит точность взвешивания. Размещать устройство и работать на нем необходимо, следуя строгим правилам. Требования к помещению и установке весов лабораторных электронных:

1. Температура воздуха в комнате должна быть постоянной, без перепадов и составлять от +18 до +22 ºC, влажность — 45-60 %. Минимально допустимый уровень влажности — 20 %, максимальный — 80 %.
2. Устанавливать весы нужно на устойчивых столах, строго горизонтально, без перекосов (лучше всего на укрепленной подставке). Можно зафиксировать устройство с помощью кронштейнов.
3. Материал подставки должен быть немагнитным, защищенным от электростатического заряда, способным минимизировать передачу вибрации. Хороший вариант — мрамор. Не рекомендуется использовать стальные, стеклянные и пластиковые плиты.
4. В помещении должна быть всего одна дверь (во избежание сквозняков) и минимальное количество окон, чтобы на весы не попадали прямые солнечные лучи.
5. Нельзя ставить весы в зоне движения воздушных потоков (возле кондиционеров, вентиляторов, обогревателей), вблизи приборов освещения, компьютеров, химических препаратов, выделяющих испарения.

В процессе взвешивания также необходимо следовать определенным правилам, иначе в измерениях неизбежны погрешности. Как работать с лабораторными весами:

1. Запрещено класть на весы груз тяжелее их предельной нормы.
2. Взвешиваемый образец помещайте в центре измерительной платформы. Избегайте толчков и ударов по весам.
3. Перед началом измерений проведите несколько пробных взвешиваний.
4. Желательно избегать прямого контакта веществ с устройством. Сыпьте порошкообразные вещества на бумагу или блюдце и уже потом помещайте на весы. Для жидкостей и гелей используйте специальные емкости. Выбирайте тару минимально возможных размеров.
5. Недопустимо брать образцы голыми руками. Тепло рук влияет на результат взвешивания. Твердые предметы осторожно помещайте на весы с помощью щипчиков или пинцетов. Работайте в перчатках.
6. Температура помещения, контейнера и взвешиваемого образца должна быть одинаковой. Если вещество будет высыхать или, наоборот, поглощать влагу, это вызовет колебания его массы. Чтобы этого не допустить, накрывайте сосуды и контейнеры крышками. Желательно использовать тару с узкой горловиной.

Весы лабораторные — это сложное устройство, поэтому строго соблюдайте все требования по их эксплуатации, чтобы обеспечить максимальную точность получаемых результатов.

Как выбрать весы лабораторные электронные

Прежде всего, решите, какие показатели НПВ и НмПВ вам нужны. НПВ весов лабораторных — это наибольший предел взвешивания, т. е. максимальная масса, которую весы в состоянии измерить. НмПВ, соответственно, — наименьший предел взвешивания, или самый маленький вес, который может быть определен устройством. Если попытаетесь взвесить груз, масса которого выходит за пределы НПВ и НмПВ весов, получите неверный результат, либо система выдаст сообщение об ошибке.

Еще один важный параметр — дискретность весов. Это цена одного деления или количество знаков после запятой. Например, в лабораторных весах дискретность может быть равна 0,1 мг.

Чем выше точность весов, тем они дороже. Но необязательно покупать устройство самого высокого класса точности, если в этом нет реальной необходимости. Высокоточные весы крайне чувствительны к действию факторов окружающей среды, и в комнате, где они находятся, необходимо создать идеальные условия для работы. Это непросто и не всегда возможно. На что еще обратить внимание:

1. Какие дополнительные функции есть у устройства, которые пригодятся конкретно для ваших измерений. Например, самокалибровка, устранение статических разрядов, определение массы фильтров и тары сложной формы, калибровка пипеток и др. У разных моделей набор функций отличается.
2. Если весы придется использовать в условиях сквозняков, запыленности и повышенной влажности, то выбирайте модели, у которых корпус имеет защиту от пыли и влаги, и есть внешний кожух.
3. Наличие или отсутствие автономного питания устройства.
4. Удобство работы с весами — насколько они просты в использовании. Например, имеется ли датчик для бесконтактного открывания дверцы весов и т. п.

При покупке лабораторных весов к ним должно прилагаться руководство по эксплуатации. Внимательно изучите его и строго выполняйте правила и рекомендации, указанные в нем. Тогда результаты взвешивания будут максимально точными, и устройство долго вам прослужит.