Hyvä tietää laboratoriovaaoista

Precisan laboratoriovaakamallisto kattaa analyysivaa’at ja tarkkuusvaa’at.
Precisan vaakamalleja on saatavana myös varmennettuna OIML-II ja OIML-I-luokissa.
Analyysivaaka- (OIML-I) ja tarkkuusvaakamallistojen (OIML-II) askelarvot (luettavuus) [d] ovat alueella 1 g … 0,000 01 g (0,001 g = 1 mg).
- OIML-I puolimikrovaa’at (d= 0,000 01 g = 0,01 mg)
- OIML-I analyysivaa’at (d= 0,000 1 g = 0,1 mg)
- OIML-I ja OIML-II tarkkuusvaa’at
- M-mallit: d= 0,001 g
- C-mallit: d= 0,01 g
- D-mallit: d= 0,1 g
- G-mallit: d= 1 g
- Kosteusanalysaattorit: d=0,001 g / 0,000 1 g (tulos 0,01 % … 0,001 %)
Laboratoriovaaka
Laboratoriovaa’an tulee olla tehtäväänsä sopiva niin tarkkuuden, stabiilisuuden kuin luotettavuudenkin suhteen. Vaa’an stabiilisuudella (lukeman ryömimättömyys ajan suhteen) sekä vaa’an toistokyvyllä on suuri käytännön merkitys muun muassa siksi, että samaa näytettä saatetaan punnita sen eri käsittelyvaiheissa useita kertoja päivän kuluessa.
Hyvältä ja laadukkaalta laboratoriovaa’alta edellytetäänkin erinomaista luotettavuutta, sillä jokainen punnituskerta kasvattaa kyseisen mittaussarjan kokonaismittausepävarmuutta.
Yksi osoitus vaa’an laadukkuudesta on vaakatyypin CE-OIML-tyyppihyväksyntä, minkä tunnistaa vaa’an näytön yhteydessä olevasta ”e”-merkinnästä ja tyyppikilvessä olevasta tyyppihyväksyntänumerosta.
Yksikään virhetyyppi (viritystaso, epälineaarisuus, epäkeskeisyysvirhe) ei saa ylittää e-virherajoja, ”e:n mukaisilla” askel/kuormausalueilla.

Esimerkkejä OIML-II Precisan tarkkuusvaaoilla.
Laadukkaimmat vaa’at valmistetaan korkean teknologian maissa, kuten esimerkiksi Sveitsissä.
Kuinka arvioida vaa’an ”tarkkuus” teknisiä tietoja apuna käyttäen
Mittalaitteen näyttämään (lukemaan) liittyy kiinteästi aina mittausepävarmuus.
Mittaustulos = Lukema näytössä ± punnituksen mittausepävarmuus. Vaa’an ”tarkkuus” ei suinkaan ole lähtökohtaisesti sama kuin lukeman askelarvo [d].
Mittaustarkkuutta tulisi tarkastella lisäksi mittausepävarmuuden näkökulmasta.
Mittaustarkkuuteen/epätarkkuuteen vaikuttaa usea osatekijä, jolloin mittausepävarmuus kuvastaa saadun lukeman ± tarkkuutta.
Vaa’an lukeman mittausepävarmuuteen vaikuttavat suoraan vaa’an:
- Luettavuus [d]
Näytön askelarvon pyöristysvirhe, standardiepävarmuus = d / [√6] = ~ 0,4 d - Epäkeskeisyysvirhe [ex]
Kalibroinnista saatava mittaustulos, standardiepävarmuus = ex / [√3] =~ 0,6 ex
(Testimassa 30 … 50% punnitusalueen max.-arvosta)
(Virheen tulisi olla <± 4 d) - Hystereesi (”kitka”) [h]
Kalibroinnista saatava mittaustulos, standardiepävarmuus = h / [2*√3] =~ 0,3 h
(Punnitusalustan keskelle massa 50 % max. ja kirjaa lukema.
Aseta alustalle loppu 50 % ja odota hetki.
Poista jälkimmäinen 50 % ja kirjaa lukema, joka = hystereesi eli kitkamuutos)
(Hystereesin tulisi olla < ± 2 x vaa’alle ilmoitettu lineaarisuus) - Toistokyky (10 mittausta)[S]
(Massa > 50 % … 100 % vaa’an max.)
Standardiepävarmuus = S.
(Tulisi olla < ± 1 d)
Vaa’an mittaustarkkuuteen/epätarkkuuteen vaikuttavan sellaisinaan lisäksi myös mm.:
- Viritystason muutos
- Asennuspaikassa vallitsevat olosuhteet:
Tärinä, ilmavirtaukset, lämpötilamuutokset, ilmastointi, verkkovirran laatu, magneettikentät, staattinen sähkö jne. - Säätilan muutoksen vaikutus:
Ilmanpaineen ja kosteuden muutos (-> nosteen muutos -> viritystason muutos) - Vaa’asta itsestään aiheutuva lukeman ”ryömintä”:
Esim. lämpötilaryömintä (mekaniikka & elektroniikka) - Staattisen sähkön vuorovaikutus
Ilman kosteuden mennessä alle 40%rH (lämmityskauden aikana) hankaussähköisesti varautuvat astiat ja punnittava materiaali - Epälineaarisuus
Lineaarisuusvirhe (mekaniikka, elektroniikka)
Esimerkki: Jos tarkkuusvaa’an (luettavuus/askelarvo) [d] on 0,01 g ja epälineaarisuus ± 0,04 g, on vaa’an todellinen tarkkuus luokkaa 0,1 g, kun otetaan huomioon näyttämän pyöristysvirhe!
- Asennuspaikassa vallitsevat olosuhteet:
Virheettömänkin vaa’an lukemassa on pieni mittausepävarmuus, joka on käytännössä sama kuin näytön askelarvo, n. ± 1d [1 digit].
Esimerkkejä mittausepävarmuudesta:
Virheetön vaaka: d = 0,01 g, ex = 0,00 g, h = ± 0,00 g, s = 0,000 g.
Mittausepävarmuus: ± 0,01 g.
Hyvä vaaka: d = 0,0 1g, ex = 0,02 g, h = ± 0,02 g, s = 0,005 g.
Mittausepävarmuus: ± 0,03 g.
Huoltoon suositus: d = 0,0 1 g, ex = 0,0 5 g, h = ± 0,05 g, s = 0,01 g.
Mittausepävarmuus: ± 0,07 g
Virheetön vaaka:d = 0,1 g, ex = 0,0 g, h = ± 0,0 g, s = 0,00 g.
Mittausepävarmuus: ± 0,1 g.
Hyvä vaaka:d = 0,1 g, ex = 0,1 g, h = ± 0,1 g, s = 0,05 g.
Mittausepävarmuus: + 0,2 g.
Huoltoon suositus: d = 0,1 g, ex = 0,5 g, h = ± 0,5 g, s = 0,1 g.
Mittausepävarmuus: + 0,7 g.
Korkealuokkaistenkin uusien laboratoriovaakojen mittausepävarmuus on luokkaa ± 1 … 3 d.
Kun vaa’an mittausepävarmuus on suuri ±> 5 d, tulisi vaaka huollattaa, koska ”tarkimman” numeron voi suuren mittausepävarmuuden takia käytännössä peittää.
Miniminäytemäärä (”minimikuorma”)?
Minimikuorman nimi muutettiin miniminäytemääräksi syystä, jottei syntyisi käsitystä, että taara-astian voisi laskea osaksi minimikuormaa.
Kyse on siis pienimmästä sallitusta nettopainosta, jota punnitessa suhteellinen virhe jää tälle nettokuormalle sallittua raja-arvoa pienemmäksi. Nettokuorma on siis pienin mahdollinen näytemäärä, joka kyseisellä vaa’alla voidaan luotettavasti ja ”virheettä” punnita.
Miniminäytemäärän suuruuteen vaikuttavat:
- Mittalaitteen toistokyky niissä ympäristöolosuhteissa, jossa kyseisellä mittalaitteella näitä mittauksia tehdään, vaa’alla punnittaessa vaa’an tekniset ominaisuudet (vaakakoneisto + häiriösuodatuksen tehokkuus), vaa’an toistokyky työympäristössä vallitsevien häiriövaikutusten alla.
- Mittauksille suurin sallittu suhteellinen mittausvirhe (%).
- Mittauksille haluttu (/ vaadittu) luotettavuustaso ja tätä vastaava kattavuuskerroin.

Kattavuuskerroin ja luettavuustaso.
Voitte määrittää vaa’allenne miniminäytemäärän helposti myös itse, käyttämällä EURAMET Calibration Guide Nr 18 mukaista menetelmää:
- Suorita vaa’alla toistokykymittaus (10 punnitusta)
- Laske tuloksista keskihajonta [s]
- Gaussin käyrä ja varmuuskerroin:
- Jos 95,6 % kattavuus on riittävä, valitse kertoimeksi k = 2
- Jos halutaan 99,9 % kattavuus, valitse kertoimeksi k = 3
- Sallittu suhteellinen virhe:
- Jos hyväksyt 1 % suhteellisen virheen, valitse kertoimeksi p = 100
- Jos punnitusvirhe saa olla vain 0,1 %, valitse kertoimeksi p = 1000
Miniminäytemäärä min. = k*p*s
Esimerkki: toistokyky [s]= 0,01 g, varmuuskerroin [k] = 2 ja sallittu suhteellinen virhe toleranssi [p] = 0,1 %:
Min. = 2 * 1000 * 0,01 g = 20,00 g.
Vaa’alla voi toki punnita myös alle minimi-näytemäärän silloin, kun virheen suurudella ole merkitystä, vaan pelkkä massan suuruusluokka riittää. Tuolloin punnitusvirhe on hyvin todennäköisesti – ja saakin olla – (todennäköisyys … vertaa kattavuuskerroin <-> luotettavuustaso) suurempi kuin sallittu suhteellinen virhe
Sallittu suhteellinen punnitusvirhe määritetään työn edellyttämän tarkkuusvaatimuksen mukaan, jonka löydät työohjeistuksistanne (vaadittu mittaustarkkuus työssä määrittää suuruuden).

Mittausepävarmuus.
Vaa’an hintaan vaikuttavia tekijöitä:
- Vaaka-anturi:
- Rakennetyyppi
- Resoluutio
- Laadukkuus
- Tyyppihyväksynnät: CE-OIML (stabiilimpi tuote)
- Rakennemateriaalit:
- Runko, kuoret, mekaniikka (metalli vs. muovi)
- Elektroniikka (laatuluokka => käyttöikä ja varmuus)
- Laadunvalvonta (tuotteen testausten määrä valmistusprosessin kuluessa)
”Hyvä tuote kirpaisee vain hankittaessa – huono joka kerta kun käytät.”
Kaksi vaaka-anturitekniikkaa
Sähkömagneettinen voimakompensaatio:
- Anturitekniikka ”tonnien vaaoissa”
- Perinteinen laboratoriovaaka-anturi
- Auuri erottelukyky ja askelmäärä [n] *), 30 000 … 20 000 000 (300,00 g / 0,01 g … 200 g / 0,000 01 g).
- Kallis valmistaa
- Vaa’at OIML-tarkkuusluokissa I & II
Venymäliuska-anturi
- Anturitekniikka ”satasten vaaoissa”
- Halpa valmistaa
- Pieni askelmäärä [n] *)
- OIML- luokissa II, III ja IV
- OIML-II mallit yleensä yliviritetty (epävakaa <-> erottelykyky & kitka)
- Kestää kolhuja
*)Askelmäärä = max. kuorma / näytön askelarvo [n = max. / d].

Vasemmalla on sähkömagneettinen voimakompensaatio ja oikealla venymäliuska-anturi.
Tekniset tiedot
Hyvä tietää laboratoriovaaoista
Precisa Gravimetrics AG – Swiss Made Precision
Precisa on maailman yksi johtavista tarkkuus vaakojen ja laboratoriovaakojen valmistajista.
Precisan tuotevalikoima kattaa jokseenkin kaikki tarpeet ja käyttötarkoitukset.
Precisa-vaakojen käyttöikä on tyypillisesti vähintään 25 vuotta!
Precisan käyttövarmuus ja laatu ovat – Presiis – vailla vertaa.
Precisan vaaoissa vaa’an aivot ja sydän sykkivät turvallisesti kevytmetallisen vaakarungon sisuksissa, varmasti ja luotettavasti. Precisan tuotteet ovat oikeita työjuhtia – ammattilaisen työkaluja – jotka täyttävät kaikki vaatimuksenne ja enemmän.
Me Teo-Pal Oy:ssä olemme toimineet Precisan edustajana yli 45 vuotta ja toimittaneet asiakkaillemme tuhansia vaakoja. Hyvälle ja kestävällekin vaa’alle tarvitaan asiantunteva, osaava ja nopeasti reagoimaan pystyvä huoltotuki, sillä töitä tehdessä voi sattua ja tapahtua. Silloin nopea ja osaava huolto- ja tuotetuki pelastavat päivän. Huoltovarmuuden takaamiseksi meillä Teo-Pal Oy:ssä onkin kaikki tärkeimmät vaakojen varaosat varastossamme, jonka ansiosta odotusaika on vahingon sattuessa lyhyt ja vaaka saadaan palautettua toimintakuntoon yleensä muutamassa päivässä.
Ota yhteyttä
Olemme täällä sinua varten. Lähetä viesti ja kerro tarpeistasi. Me löydämme sinulle oikean ratkaisun työsi ja liiketoimintasi tueksi.