Massekomparatorer

En massekomparator, eller en massekomparatorvekt, er et gravimetrisk måleinstrument med høy oppløsning og eksepsjonell repeterbarhet, som gjør det mulig å bestemme den minste forskjell i masse med nøyaktighet. Massekomparatorer for vindusområdet tilbyr veiing med høy oppløsning i et “vindu” rundt en definert vektverdi og brukes utelukkende til massekalibrering og massebestemmelse for masser innenfor dette vinduet. Massekomparatorer for hele området er derimot svært allsidige og kan brukes ikke bare til vektbestemmelse, men også til generelle veieprosesser, særlig de som involverer små prøver og store taralaster, eller der store og små prøvemengder må veies i én prosess. Den lokale METTLER TOLEDO-representanten kan gi deg en kostnadsfri GWP^®-anbefaling for å identifisere hvilken massekomparator som passer best til dine behov.

I en regelmessig veieprosess kalibreres vekten, og veieresultatet av alle gjenstander som plasseres på vekten måles fra null G. Denne prosessen kalles “absolutt veiing”. Massesammenligning, som brukes til vektkalibrering, er en spesifikk type differensialveiing der referansepunktet ikke er den kalibrerte vekten, men er referansevekten som testloddet sammenlignes med. Derfor kalles denne type vekt en massekomparator. Når et testlodd kalibreres, må referanseloddet det sammenlignes mot være minst én nøyaktighetsklasse høyere enn testloddet. Referanseloddet må imidlertid også kalibreres mot et annet lodd i en enda høyere nøyaktighetsklasse. Denne rekken av sammenligninger sørger for metrologisk sporbarhet til definisjonen av kilogrammet basert på Plancks konstant.

Det viktigste bruksområdet til en massekomparator er massekalibrering. For lodd i lavere klasser, særlig i klasse M1 til M3, F1 og F2, gir manuelle massekomparatorer resultater med tilstrekkelig nøyaktighet. For lodd i klasse E1 eller E2, anbefales bruk av robotstyrte eller automatiserte komparatorer ettersom målenøyaktigheten er vesentlig lavere. Dette er hovedsaklig på grunn av at det ikke forekommer operatørhandlinger. På nasjonale metrologiske institutter, som stadig arbeider for å oppnå målinger med minst mulig usikkerhet, brukes massekomparatorer under vakuum eller konstant trykk, ettersom disse gjør det mulig å utføre målinger under konstante forhold. Påvirkninger som geografisk høyde, luftoppdrift og værforhold kan elimineres. Nasjonale metrologiske institutter og metrologiske forskningssentre bruker massekomparatorer til vitenskapelig forskning for å måle svært små endringer i masse eller kraft.

I tillegg til metrologiske bruksområder kan massekomparatorer brukes i alle bransjer der ytelsen til en vanlig vekt ikke oppfyller kundens eller prosessens krav til nøyaktighet. For disse prosessene kalles massekomparatorer for vekter med høyere ytelse. Noen typiske industrielle bruksområder er:

• Formulering: Når toleransenivåene er lave og veiing kan bryte grensen for trygt veieområde på en vanlig vekt.
• Differensialveiing: Når differansen i masse er svært liten og en vanlig vekt ikke kan produsere pålitelige resultater (graden av usikkerhet er for høyt sammenlignet med den målte massedifferansen).
• Gassfylling: Tunge gassflasker fylles med relativt små mengder gass.
• Slitasje: For å teste smøremidler; gir analyseres for slitasje etter at motoren har blitt kjørt en bestemt tidsperiode.
• Måling av kraft: Når veiecellen kompenserer for en anvendt kraft.

En massekomparator og en vekt har samme design og fungerer etter de samme prinsippene. Forskjellen mellom en massekomparator og en vekt er ytelsen, nærmere bestemt lesbarheten og repeterbarheten.

Denne tabellen illustrerer forskjellene i lesbarhet og repeterbarhet for 1 kg kapasitet:

Vanlige laboratorievekter spesifiseres av viktige ytelsesegenskaper: repeterbarhet (RP), eksentrisitet (EC), ikke-linearitet (NL) og sensitivitet. Fordi loddkaliberering utføres med differensialveiing, spesifiseres imidlertid massekomparatorer også med repeterbarhet for differensialveiing ABA (RP ABA).

I henhold til forskriftene kreves det ikke kalibrering av en massekomparator som brukes utelukkende til loddkalibrering. Dette er fordi testloddene sammenlignes mot et referanselodd; referanseloddet kalibreres og sikrer sporbarhet mot BIPM og definisjonen av kilogrammet. METTLER TOLEDO anbefaler imidlertid å utføre forebyggende vedlikehold på rutinemessig basis for å sikre investeringen din og samtidig sikre kontinuerlig høy måleytelse.

Der det brukes massekomparatorer i andre bruksområder, er det avgjørende at du følger de samme kvalitetsstandardene for XPR-C-massekomparatorvekten din som du ville fulgt for en annen analytisk vekt eller presisjonsvekt.

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.

Miljøovervåking er avgjørende i massekalibrering, da det sikrer at faktorer som temperatur, fuktighet og atmosfærisk trykk kontrolleres og dokumenteres. Variasjoner i disse forholdene kan påvirke nøyaktigheten og usikkerheten til kalibreringsresultatene. Ved å kontinuerlig overvåke disse miljøparametrene kan organisasjoner forbedre presisjonen i kalibreringsaktivitetene sine.

Tabellene i våre datablad og brosjyrer for loddkalibrering gjelder spesielt når kalibreringslaboratoriet ligger under fire hundre meter over havet. Hvis kalibreringslaboratoriet er plassert over denne terskelen, kan måleusikkerheten øke på grunn av det større bidraget fra luftoppdriftsusikkerheten (vektens tetthet). Rådfør deg med METTLER TOLEDOs salgsrepresentanter hvis du trenger ekstra veiledning.