Стойкость - способность весов, выведенных из состояния равновесия, быстро возвращаться к исходное положению.
Стойкость достигается при условии, если коромысло находится в состоянии стойкого равновесия. На стойкость весов влияет также отдаленность центра от точки опоры: чем ниже размещенный центр, тем большая стойкость и тем сложнее их вывести из состояния равновесия, а соответственно, низшая их чувствительность.
Проверка стойкости проводится так: весы, которые находятся в равновесии, необходимо вывести из положения равновесия, слегка коснувшись чашки. Подсчитать количество колебаний стрелки весов к возвращению ее в положение равновесия. Если стрелка сделала не больше 4-6 колебаний, можно считать, что весы стойкие.
Постоянство показан - способность весов показывать то же результаты при многоразовых определениях массы тела, проведенных па этих весах в тех же условиях..
Проверка постоянства показан проводится таким способом: весы должны находится в положении равновесия. На технических аптечных весах уравновешивают, например, флакон с массой гир. Если все три раза маса взвешиваемого тела одна и та же, то весы имеют постоянство показан. Если результаты не совпадают, то цс значит, что острия призм не полностью рівнобіжні, смещенные. Кроме того, на постоянство показан значительно влияет величина трения в подвижных контактах весов. Затупленность призм и их загрязнения приводят к нарушению постоянства показан весов. Поэтому весы в нерабочем состоянии должны храниться так, чтобы избежать затупления призм.
Причиной изменчивости показаний весов является несовершенство строения (например, незаметный сдвиг отдельных частей при пользовании ими), а также условия, в которых выполняется взвешивание (например, одностороннее нагревание коромысла (электрическая лампа, солнечные лучи но др.), в результате чего может состояться подлинел одного плеча).
Чувствительность - способность весов показывать минимальное изменение нагрузки в момент равновесия.
При этом, чем меньшая разница в весе гир, которую можно определить этими весами, тем высшая их чувствительность и тем более точные результаты взвешивания.
Чувствительность весов прямо пропорциональная длине плеча коромысла и обратно пропорциональная массе коромысла, нагрузке весов (масса чашек, гружу, перегрузка), величине прогиба коромысла, расстояния, вот точки опоры к центра веса коромысла.
Чувствительность весов определяется формулой:
L 7
Ь = -—- х — - ;
Up-'-ptxh-'-Rxm X где S чувствительность;
L - длина плеча коромысла;
Р масса чашки с грузом;
р масса перегрузки, которая выводит весы из состояния равновесия;
h - расстояние вот точки опоры к линии, которая соединяет острие грузоподъемных и опорных призм (величина прогиба коромысла);
R - масса коромысла;
m - расстояние вот точки опоры к центра веса коромысла; Z - длина стрелки; X - цена отметки шкалы.
Из формулы выплывает, что величины L, R, m, Z, X зависят вот конструкции весов.
Больше всего на величину чувствительности весов влияет величина прогиба коромысла (h). Тсречи ч прямолинейным коромыслом характеризуются тем, что острия опорной и вантажоприймальних призм находятся на одной прямой линии (прямолинейность весов). При этом величина h - 0, а уравнение приобретает вид:
s_ L R x m
то есть чувствительность весов становится независимой вот величины их нагрузки. Это возможно лишь при взвешивании минимальных количеств. На практике даже незначительное определение массы викликне прогиб коромысла и влияет на чувствительность весов. С увеличением нагрузки весов, как следует из формулы, их чувствительность уменьшается. Прогиб коромысла при этом может быть недопустимо большим, а коромысло незворотньо деформируется, то есть весы выйдут из рабочего состояния Во избежание этого, необходимо во время взвешивания не превышать величину граничнодопустимого нагрузки, обозначенной на коромысле весов.
Чувствительность весов зависит вот ряда факторов.
Вот расположения центра веса коромысла относительно точки его опоры. Весы будут иметь наибольшую чувствительность при достаточной стойкости в том случае, когда центр веса коромысла лежит ближайший к точке опоры, но во всяком случае нижет той точки.
От массы коромысла. Чем меньшая масса коромысла, тем большую чувствительность при всех других условиях будут иметь весы. Для облегчения коромысла в нем делаются вырезы круглой или другой формы.
От длины плеч коромысла. Теоретически, чем большая длина плеч коромысла, тем большая его чувствительность. Однако практически нецелесообразно изготовлять коромысла с длинными плечами, потому что удлинение коромысла ведет к увеличению его массы, которая вызывает уменьшение чувствительности. Кроме того, с увеличением длины коромысла значительно растет прогиб его от действия груза, в результате чего снижается центр веса коромысла и уменьшается чувствительность весов. Поэтому практически коромысла делают с как можно более короткими плечами
На чувствительность весов влияет и величина трения между призмами и подушками: чем большее трение, тем меньшая чувствительность; чем более острые призмы, тем чувствительность большая. Поэтому призмы делают острыми, из закаленной стали. Спрацювання (затупление) призм приводит к увеличению трения,а следовательно, к уменьшению чувствительности весов.
Следует отметить, что большинство весов, предназначенных для взвешивания с большей точностью (в т.о. тарные и ручные), имеют длинные стрелки. Это объясняется тем, шо увеличение длины стрелки весов позволяет замечать и учитывать незначительные угловые отклонения коромысла, потому что чем больший радиус (длина стрелки), тем большая длина дуги, шо отвечает отклонению коромысла на тот же угол.
Проверка чувствительности весов проводится путем определения минимальной нагрузки (мг), которая вызывает стандартное отклонение стрелки вот положения равновесия. За стандартное отклонение принимают отклонение стрелки, ровное 5 мм (или трем отметками шкалы) для тарных весов и выход стрелки из обоймиці к половины своей длины с образованием угла, ровного приблизительно 5°, для ручных весов.
Чувствительность, выраженную абсолютным значением груза, который вызывает стандартное отклонение стрелки, называют абсолютной чувствительностью (S ), абсолютной ошибкой взвешивания ли.
Чувствительность ручных и тарных весов определяют в трех положениях: на 1/10 предельной нагрузки, максимально нагруженных и не нагруженных. Если груз, который отвечает величине допустимой погрешности (установленной Дст) для данного типа весов (табл. 5), помещен на одну из чашек таких весов, вызывает стандартное отклонение стрелки, то весы считаются чувствительными.
Да, весы технические ВКТ-1000 имеют такие величины погрешностей:
- не нагруженных - 20 мг;
- из 1/10 максимальной нагрузки - 60 мг;
- максимально нагруженные - 100 мг.
При определении величины чувствительности этих весов при 1/10 нагрузки делают так: весы приводят в состояние равновесия, на каждую чашку помещают гири массой по 100,0 г, уравновешивают весы, потом постепенно нагружают правую чашу весов гирьками (от меньшей к большей). Груз, который вызывает стандартное отклонение стрелки, показывает абсолютную чувствительность. Если величина дополнительной нагрузки больше допустимой погрешности (60 мг), например. 80 мг, весы считают нечувствительными, их изымают из пользования и направляют на проверку к сроку их клеймения. Аналогично проводят определение чувствительности при нс нагруженных и при предельной нагрузке весов.
Чувствительность весов можно определить и таким образом. При трех состояниях весов, приведенных в положение равновесия, на одну из чашек кладут гирю массой, которая отвечает величине допустимой погрешности за ДСТ. Если во всех трех случаях стрелка весов уклонилась на расстояние 5 мм (3 поділки ли по шкале), то весы имеют достаточную чувствительность. Если стрелка уклонилась на расстояние меньше чем 5 мм, то такие весы недостаточно чувствительны и ими пользоваться нельзя.
Что касается определения чувствительности ручных весов, то оный осуществляется аналогичным путем за стандартным отклонением стрелки. В этих случаях чувствительность весов выражается числом миллиграмм, которые вызывают необходимое отклонение стрелки.
На практике большое значение имеет так называемая относительная чувствительность, которая может указать относительную ошибку взвешивания (точность дозирования).
Относительная чувствительность весов ("5в]ІІІІ) может быть выражена отношением минимального груза (Р), который вызывает заметное отклонение стрелки вот нулевого положения шкалы, к нагрузке (п), которая лежит на одной чашке весов, потому что чувствительность весов может незначительно варьировать в зависимости вот величины нагрузку:
Sвідн. = Sабс. : mнаважки · 100%.
Если, например, весы нагрузить гирями по 100,0 г на каждую чашу и поместить дополнительный груз, ровный 0,05 г, что дает стандартное отклонение стрелки, то относительная чувствительность весов равняется:
S = 0,0005 *100 = 0,05 %
Значит, на этих весах можно взвешивать груз, ровный 100,0 г, с точностью 0,0005 его настоящей массы, то есть относительная ошибка не превышает 0,05 % (0,0005 х 100). Такие весы можно считать достаточно чувствительными.
Определение ошибки взвешивания.
На тех же весах груз можно взвесить с разной точностью. Наибольшая точность может быть получена тогда, когда наважка близкая по значению к наибольшей допустимой нагрузке весов. Ошибка взвешивания растет, если переходят предел предельной или минимальной нагрузки, обозначенной на коромысле данных весов.
Чтобы сделать вывод, насколько правильно избранные весы для определения массы вещества, нужно установит точность взвешивания или относительную ошибку (в %).
Рассчитайте относительную ошибку (в %) при взвешивании наважок 0,01, 0,02, 0,05, 0,8 на ручных однограмових весах.
Относительную ошибку взвешивания определяют по формуле: Sвідн. = Sабс. : mнаважки · 100%.
Для весов ручных однограмових (ТР-1) наважки 0,01 и 0,02 близкие к ненагруженным ваг, потому Sабс. (находят в таблице “Метрологические характеристики ручных и тарирних ваг”) принимают ровной 0,002:
Sвідн.. 1 = 0,002 : 0,01 · 100 % = ( 20%
Sвідн.. 2 = 0,002 : 0,02 · 100 % = ( 10%.
Отклонение, какое допустимое при отвеске вещества до 0,1 составляет 15%, потому отвесить на ручных однограмових весах наважку 0,01 нельзя, потому что относительная погрешность взвешивания не входит в норму допустимых отклонений.
Минимальная нагрузка на ТР-1 составляет 0,02.
Для весов ТР-1 наважка 0,05 занимает промежуточное положение между ненагруженными весами и 1/10 вот максимальной нагрузки. Поэтому в формулу подставляют следующее значение абсолютной чувствительности:
(0,002 + 0,003) : 2 = 0,0025,
S відн. = 0,0025 : 0,05 · 100% = ( 5%.
В соответствии с требованиями ДФУ не позволяется взвешивание количества ядовитых, наркотических, психотропных и сильнодействующих веществ менее чем 0,05, чтобы относительная погрешность взвешивания была не более ( 5%.
Для весов ТР-1 наважка 0,8 близкая к максимально нагруженных ваг, потому Sабс. принимают ровной 0,005, а:
Sвідн.. = 0,005 : 0,8 · 100% = ( 0,625%.
Чем ближе наважка по значению к наибольшей нагрузке весов, тем более точность взвешивания.
Точность, или правильность, - способность весов показывать правильное соотношение между массой вещества, которое взвешивается, и соответствующими гирями.
Точность, или правильность, весов зависит вот таких факторов:
- вот ревноплечия коромысла;
- вот параллельности острия опорной и вантажоприймальних призм;
- вот положения центра веса коромысла, что должен располагаться точно на вертикали, которая проходит через точку опоры, шо находится нижет ее;
- вот равенства массы чашек.
Если весы отвечают отмеченным требованиям, то их коромысло должно находится в горизонтальном положении, а указатель равновесия (стрелка) - в строго вертикальном как при пустых, так и при нагруженных одинаковым грузом чашах. Через невозможность обеспечить в весов абсолютно точное равенство плеч и в связи с трением, которое создается в опорных деталях коромысла при его колебаниях, весы всегда имеют ограниченную точность. В связи с этим для всех весов Государственными стандартами (ДСТ) установлены максимально допустимые погрешности и весы считаются правильными (верными), если их погрешности не превышают установленных значащийся.
Проверка точности весов проводится при 1/10 максимальной нагрузки, при полной нагрузке и не нагруженных весах.
Например, необходимо определить точность технических весов с максимальной нагрузкой 1 кг. Для этого на левую чашку помещают гирю, ровную 1/10 максимальной нагрузки, 100,0 г, а на праву - тарный стакан с дробью и добиваются равновесия. Потом при нерабочем положении арретира гирю и груз меняют местами и переводят арретир в рабочее положение. Стрелка весов при изменении местами гири и груза должна прийти в положение равновесия. Если равновесие возобновляется, то весы правильны (равноплечие). При отсутствии равновесия на чашку весов, которая поднялась, добавляют груз-допуск (міліграмовий разновес), ровный величине погрешности. Это должно привести весы в состояние равновесия или отклонить стрелку в противоположный бок не более чем на 5 мм Вес прибавленных гир в этом случае будет величиной неровноплечности весов. Если это не состоится, весы не имеют достаточной точности, они неравноплечие. Неравноплечие весы применять нельзя, потому что они не будут давать точные показателей массы взвешиваемого вещества.
Гири и разновесы.
Разновесы являют собой набор гир. Гири - это меры четко установленной массы (весы), которые применяют при отвеске. Для градурования и проверки весов.
Взвешивая тело, мы сравниваем его массу с величиной, принятой за единицу в международной метрологической системе мэр. За единицу массы принимается килограмм. В повседневной аптечной практике основной единицей измерения массы лекарственного средства является грамм - тысячная частица килограмма. Названия низших единиц частиц грамма образуются с помощью латинских приставок «деци» (0,1), «санти» (0,01), «моль» (0,001). В рецепте слово «грамм» или его обозначение «г» опускается. Всякое число в рецепте, обозначенное десятичными знаками, целыми или дробными, принимается за выражение количества вещества в граммах, если нет вторых обозначений.
В зависимости вот назначения различают такие гири;
- образцовые, изготовленные из золота, платины и медных сплавов;
- аналитические, изготовленные из медных сплавов и стали с тщательным образом отполированной поверхностью, покрытой золотом, платиной, никелем или хромом;
- технические гири 1 -го, 2-го и 3-го классов.
В аптечной практике применяются технические гири 2-го класса в виде специальных наборов (разновесов): большого (грамового), что содержит гири от 1,0 г до 500,0 г, и мелкого (милиграмового), что содержит гире от 0,01 г до 0,500 г. Грамовий разновес изготовляют из латуни или углеродной стали с никелевым или хромовым покрытием для предотвращения окисления. Поверхность гир должна быть гладкой, без трещин, царапин и тому подобное Гири имеют форму прямых цилиндров с головками. Миллиграмму гири изготовляют из мельхиора или алюминия в виде разной формы пластинок: треугольников, квадратов, шестиугольников.
Для защиты вот внешних влияний и повреждений гири хранят в специальных коробках с кублами.
Гири должны содержаться в чистоте, для чего их периодически очищают от пыли и жира, промывая в мильной теплой воде или в органических растворителях (спирте, бензине), после чего тщательным образом вытирают досуха мягкой тканью. Брать их необходимо только пинцетом, чистить гири разными полирующими средствами категорически запрещается.
Гири и весы поддают проверке и клеймению один раз в час. Исправность весового хозяйства аптечных учреждений контролируется представителями местных отделений Государственного комитета стандартов, мэр И измерительных приборов. При этом на коромысло ручных и тарных весов наносится клеймо суказаниям года проверки (выбивают две последних цифры, например, цифра 97 значит, что проверка весов была проведена в 1997 г.)