Massekomparatorer

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.

A dedicated mass calibration software helps to reduce errors in the mass lab due to the guided workflow and timing options. All results and measurements are automatically transferred from the mass comparator to the software, ensuring full traceability.  In addition, the customer-, weight- and document management possibilities reduce time spent on data management and increase the throughput of the calibration laboratory. Mettler Toledo offers all the mentioned benefits with its weight calibration software MC Link 2. 

Calibrating weights with a robotic mass comparator offers a range of significant benefits that enhance both efficiency and accuracy in laboratory settings.

Firstly, the system boosts efficiency and productivity by enabling uninterrupted calibration, allowing multiple weight sets to be processed continuously without the need for human interaction. This capability is further enhanced by the option for overnight processing, which maximizes lab productivity by utilizing non-working hours. Additionally, the robotic system ensures error-free measurements, as all weights are verified for their nominal values before any actual measurements take place, creating a streamlined and reliable process. Real-time updates via automated notifications, delivered through email or SMS, keep users informed about the status of calibration tasks.

In terms of accuracy, the integration of high-accuracy mass comparators with exceptional repeatability allows the calibration of the highest accuracy classes. The robotic system minimizes human influence, thereby reducing common errors associated with imprecise weight placement, inconsistent stabilization times, and the impact of body heat. Moreover, it offers the option for acclimatization delays, giving weights time to adjust before measurements are taken. Conducting measurements overnight also helps to mitigate the effects of short-term pressure changes and vibrations, providing a more stable environment for calibration.

The robotic mass comparator significantly reduces errors, as it automatically manages weighing results and environmental data, thus eliminating transcription mistakes. The software support available for importing complete measurement settings further diminishes the likelihood of errors occurring. Additionally, the risk of misplacing or losing weights—particularly smaller ones like wire and sheet weights—is substantially lowered.

When it comes to disseminating weights, the automated system provides seamless and efficient dissemination of weight sets, from 1 kg down to the smallest weights, ensuring complete traceability to the reference standard. In contrast, manual dissemination can be a time-consuming process involving numerous measurement groups, whereas automation streamlines this effort significantly.

Furthermore, the protection of valuable reference weights is enhanced through reduced abrasion during handling by the robotic system. This careful handling helps maintain their tolerance over a longer period, leading to extended calibration intervals and less downtime.

Finally, cost optimization is a key advantage, as the automation of the calibration process minimizes the risks associated with losing or mixing up weights, particularly smaller ones. This efficiency allows employees to concentrate on other valuable tasks while the robotic system manages calibration jobs automatically, resulting in optimized overall labor costs.

In summary, the use of a robotic mass comparator for calibrating weights not only increases efficiency and accuracy but also enhances the overall productivity and safety of laboratory operations.

Miljøovervågning er afgørende i massekalibrering, da det sikrer, at faktorer som temperatur, luftfugtighed og atmosfærisk tryk kontrolleres og dokumenteres. Variationer i disse forhold kan påvirke nøjagtigheden og usikkerheden af kalibreringsresultaterne. Ved løbende at overvåge disse miljøparametre kan organisationer forbedre præcisionen af deres kalibreringsaktiviteter.

Tabellerne i vores datablade og brochurer til vægtkalibrering gælder specifikt, når kalibreringslaboratoriet er placeret under fire hundrede meter over havets overflade. Hvis kalibreringslaboratoriet er placeret over denne tærskel, kan måleusikkerheden stige på grund af det større bidrag fra luftopdriftsusikkerheden (vægtens tæthed). Kontakt METTLER TOLEDOs salgsrepræsentanter, hvis du har brug for ekstra vejledning.