Massekomparatorer

Masse er en fysisk størrelse, som udtrykker den mængde materiale, en genstand består af. En genstands masse er den samme, uanset hvor i universet målingen foretages. Vægt beskriver en genstands "tunghed", som afhænger af den tyngdekraft, den er udsat for. Eftersom tyngdekraften varierer afhængigt af, hvor i verden og i hvilken højde det pågældende sted befinder sig, skal vægte justeres på det sted, hvor de skal bruges. Vægt = masse × tyngdekraft. Vægten af en genstand, der vejes på månen, vil f.eks. kun være en sjettedel af dens vægt på jorden. Genstandens masse er derimod konstant.

En massekomparator, som også kaldes en massekomparatorvægt, er et gravimetrisk måleinstrument med høj opløsning og uovertruffen gentagelsesnøjagtighed, hvilket gør det muligt at bestemme selv meget små masseforskelle med stor nøjagtighed. Vinduesinterval-massekomparatorer tilbyder høj opløsning ved vejning i et "vindue" omkring en defineret vægtværdi, og de anvendes alene til massekalibrering og massebestemmelse af masser inden for dette vindue. Massekomparatorer med fuldt interval er derimod særdeles alsidige og kan ikke kun anvendes til vægtbestemmelse, men også til generelle vejeanvendelser, især når der er tale om små prøver og store taravægte, eller hvor store og små prøvemængder skal kombineres i én vejeproces. Din lokale METTLER TOLEDO-repræsentant kan give dig en gratis GWP^® Recommendation, der kan fortælle dig, hvilken massekomparator der passer bedst til netop dine behov.

Ved en normal vejeproces bliver vægten kalibreret og vejeresultatet af en genstand, der anbringes på vægten, målt ved nul g. Denne proces kaldes "absolut vejning". Massesammenligning, som anvendes til lodkalibrering, er en konkret type differentialvejning, hvor referencepunktet ikke er den kalibrerede vægt, men det referencelod, som vægtloddet sammenlignes med. Dette forklarer også, hvorfor denne type vægt kaldes en massekomparator. Ved kalibrering af et vægtlod skal det referencelod, som vægtloddet sammenlignes med, være mindst én nøjagtighedsklasse højere end vægtloddet. Men referenceloddet skal også kalibreres mod et andet lod i en endnu højere nøjagtighedsklasse. Denne kæde af sammenligninger giver metrologisk sporbarhed i forhold til definitionen af kilogrammet baseret på Plancks konstant.

Massekomparatorer bruges primært til massekalibrering. Ved lodder i lavere klasser, især klasserne M1 til M3, F1 og F2, producerer manuelle massekomparatorer resultater af tilstrækkelig nøjagtighed. Ved lodder i klasse E1 eller E2 anbefales robotstyrede eller automatiserede massekomparatorer, fordi måleusikkerheden er betydelig lavere. Det skyldes primært fraværet af operatørens indflydelse. I nationale metrologiske institutter, som konstant stræber efter at foretage målinger med mindst mulig usikkerhed, anvendes vakuum- eller konstant tryk-massekomparatorer, da de gør det muligt at udføre målinger under ensartede forhold. Påvirkninger som geografisk højde, lufts opdrift og vejrforhold kan elimineres. Nationale metrologiske institutter og metrologiske forskningsinstitutioner anvender massekomparatorer til at måle meget små ændringer i masse eller kraft med i forbindelse med videnskabelig forskning.

Ud over metrologiske anvendelser kan massekomparatorer bruges i enhver industri, hvor en almindelig vægts ydeevne ikke lever op til kundens eller anvendelsesområdets nøjagtighedskrav. Til disse anvendelser omtales massekomparatorer som højereydende vægte. Nogle typiske industrielle anvendelser er:

• Formulering: Når toleranceniveauerne er lave, og vejning kunne overskride en almindelig vægts sikre vejeinterval
• Differentialvejning: Når forskellen i masse er meget lille, og en almindelig vægt ikke kan levere pålidelige resultater (usikkerhedsniveauet er for højt sammenlignet med den masseforskel, der måles)
• Gasfyldning: Tunge gasflasker fyldes med gas med en relativt lille masse
• Friktionsslid: Smøremidler testes ved at analysere tandhjul for slidpåvirkning, efter at motoren har kørt i et bestemt stykke tid
• Kraftmålinger: Når vejecellen kompenserer for en tilført kraft.

En massekomparator og en vægt er konstrueret på samme måde og fungerer ud fra de samme principper. Forskellen mellem en massekomparator og en vægt ligger i ydeevnen, især læsbarheden og gentagelsesnøjagtigheden.

Denne tabel illustrerer forskellen i læsbarhed og gentagelsesnøjagtighed ved en kapacitet på 1 kg:

Normale laboratorievægte er defineret ved deres primære præstationsegenskaber: gentagelsesnøjagtighed (RP), excentricitet (EC), nonlinearitet (NL) og følsomhed (SE). Men eftersom en lodkalibrering udføres ved differentialvejning, defineres massekomparatorer desuden ved differentialvejnings-gentagelsesnøjagtighed ABA (RP ABA).

Ifølge bestemmelserne er det ikke nødvendigt at kalibrere en massekomparator, der alene anvendes til lodkalibrering. Det skyldes, at vægtlodderne sammenlignes med et referencelod, og referenceloddet er kalibreret og sikrer sporbarheden til BIPM og definitionen af kilogrammet. Men for at beskytte din investering og sikre konstant pålidelige måleresultater anbefaler METTLER TOLEDO, at der jævnligt udføres forebyggende vedligeholdelse.

Hvis massekomparatorer benyttes til andre anvendelser, er det afgørende at anvende samme kvalitetsstandarder til din XPR-C-massekomparatorvægt, som du ville bruge til enhver anden analytisk vægt eller præcisionsvægt.