Как выбрать лабораторные весы

Трудно представить себе инструмент, наиболее необходимый в лабораториях разного профиля, чем лабораторные весы. Со временем их механические аналоги уступили место электромеханическим и электронным моделям, которые применяются в аналитических и препаративных целях. В то время как принцип действия механических или электромеханических лабораторного оборудования для взвешивания основан на сравнении взвешиваемого груза с системой встроенных гирь и пружин или системой внешних гирь с помощью индикатора положения равновесия, в электронных разновидностях масса взвешиваемого груза сравнивается с эталонным грузом калибровки, значение которого заложено в память цифрового блока.

Весы лабораторные лишены громоздких механических деталей и устанавливаются на пристенные или приставные столы. Внутри корпуса встроен датчик, передающий информацию о нагрузке на табло весов. Датчик - элемент надежный и долговечный, и благодаря отсутствию в его конструкции подвижных деталей он не изнашивается. По принципу измерения электронные весы делятся на тензовесы и весы с электромагнитной системой. Тензовесы измеряют напряжение упругого тела, возникающее под воздействием взвешиваемого груза. Тензометрический сигнал поступает в электронно-измерительный преобразователь для аналого-цифрового преобразования, обработки и индикации результатов взвешивания.

Снимать показания при взвешивании на электромеханических весах гораздо быстрее и проще, чем на механических, но наряду с этим достоинством у таких весов есть и ряд недостатков.

1. Во-первых, это их механическая составляющая - та же рычажная система с серьгами и призмами, которая требует крайне бережного обращения и регулярной замены изношенных деталей.
2. Во-вторых, в случае поломки весов определить неисправность довольно трудно, ведь искать придется как в механической, так и в электронной системах.

Стоимость электромеханических весов значительно выше механических, но уступает цене электронных. В весах с электромагнитной системой взвешивание осуществляется с помощью сложной системы рычагов, пружин и катушки, через которую проходит ток. Последний изменяется в зависимости от веса взвешиваемого объекта, что отображаться на табло в виде значения веса груза.

Электронные весы надежные, точные и долговечные лабораторные приборы. Их длительный срок эксплуатации объясняется в первую очередь тем, что весы находятся в состоянии равновесия, все механические детали неподвижны, а значит, не изнашиваются.

Требования к внешним условиям при работе с аналитическими весами значительно более строгие, чем при работе с лабораторными, достаточно купить антивибрационный стол с мраморной столешницей и демпферами - это специализированная разновидность мебели, при соблюдении правил их эксплуатации такое весоизмерительное оборудование служит достаточно долго.

Кроме того, одним из значительных достоинств электронных весов является наличие дополнительных функций, таких как процентное взвешивание, определение количества одинаковых предметов, усреднение и контрольное взвешивание.

С точки зрения пользователя существует несколько явных преимуществ электронных весов перед механическими: Наличие встроенных функций и простых в использовании программ: тарирование (когда автоматически вычитается вес лабораторной посуды), процентное взвешивание, многокомпонентное смешивание и проч., ведение протокола измерений через дополнительный принтер либо компьютер; Существенно меньшее влияние оператора на процесс измерения и как следствие-уменьшение ошибок измерения; Возможность адаптации весов к внешним условиям - цифровое усреднение; Возможность измерения в различных единицах - каратах, унциях, тройских унциях и т.д.; Существенно меньшие габариты для весов одного класса, а значит будет занято меньше места на столе для лаборатории, можно будет поставить другие приборы - шкаф сушильный, ИК анализатор, зерновую мельницу или медицинский стерилизатор.

Чувствительность к перегрузкам у электронных весов значительно ниже, чем у механических, поэтому при соблюдении правил эксплуатации они служат исключительно долго.

Функция процентного взвешивания просто незаменима в лабораториях, где готовятся смеси в мерной посуде из множества химических компонентов. Задав процентное соотношение сыпучих или жидких ингредиентов в смеси, мы получаем вес каждой составляющей и общий вес раствора или смеси. Определение количества однородных предметов значительно сокращает время их подсчета. Нужно лишь взвесить десяток предметов, чтобы был определен их средний вес, а затем, поместив на рабочую платформу аналитических весов целую партию таких предметов, мы получим не только их общий вес, но и количество.

Лабораторные счетные весы находят широкое применение в фармакологии, в медицине, в химических лабораториях, на предприятиях военно-промышленного комплекса.

Функция усреднения помогает получить достаточно точные результаты, даже если процесс взвешивания происходит в нестабильных условиях или при нестабильном поведении образца. Хотя ключевой остается стабильность расположения столешницы лабораторной мебели, что обеспечивается подстройкой регулируемых ножек. Указанная функция также присутствует в стационарных влагомерах зерна.

Контрольное взвешивание - это определение соответствия веса заданным пределам с определенной допустимой нормами погрешностью. Кроме этих функций отдельные модели весоизмерительного оборудования для лабораторий могут определять плотность материалов, выполнять корректировку количества компонентов в сложных химических составах, сравнивать вес образца в мерной химической посуде до обработки и после нее и даже распечатывать данные на встроенном принтере.

Еще одно преимущество электронных весов - возможность измерения веса груза в нестандартных единицах, таких как караты, унции, тройские унции и т.д.

Независимо от вида весов к ним предъявляются определенные требования. Важнейшими из них являются точность взвешивания, чувствительность, постоянство показаний и устойчивость. Точными весы считают тогда, когда они дают показания измерения массы с отклонением от истинных показаний в пределах допустимой погрешности.

Например при анализе влажности зерна стандартным, термогравиметрическим способом в зерновой лаборатории, без использования переносного влагомера, от точности взвешивания до помещения навески зерна, размолотой в мельнице, в сушильный шкаф лабораторный и после высушивания образца, зависит стоимость крупных зерновых  контрактов.

В частности, если зерно влажное, потребуется вентилирование массы, хранимой в элеваторах, зерновыми аэраторами, что потребует немалых затрат энергии.

Какой тип весов выбрать для работы зависит от задач лаборатории и ее финансовых возможностей. При условии соблюдения правил эксплуатации и ухода за весами они исправно прослужат вам, возможно, даже дольше, чем указано в техпаспорте.

Выбор аналитических лабораторных весов представляет нелегкую задачу ввиду многообразия производителей, различных моделей, серий и терминологии (такой как цена деления весов, допустимая погрешность взвешивания, выборка тары, автоматическая установка нуля, внешняя калибровка, авто- и самокалибровка и др.).

Ниже приводится перечень основных параметров, характеризующих категорию весов: С - простейшие электронные весы с емкостной или тензометрической весовой системой. Имеют универсальное питание (батареи и/или сеть), несколько единиц измерения, 1-2 дополнительные программы. L (Light) - электронные весы с тензометрической или электромагнитной весовой системами, 2-3 дополнительными программами (до 10 единиц измерения, подсчет или взвешивание в %), с/без встроенного интерфейса, с возможностью универсального питания. S-Standart - стандартные модели мирового уровня с электромагнитной, кварцевой или тензометрической весовой системой для решения широкого круга задач взвешивания. Имеют от 3 до 5 прикладных программ (несколько единиц измерения, подсчет, взвешивание в %, суммирование навесок и другое), оснащены интерфейсом для подключения к ПК или принтеру. P-Professional - профессиональная техника, предназначенная для повседневной длительной работы в лаборатории. Весы оснащены стандартным набором прикладных программ (до 20 единиц измерения, подсчет, взвешивание в %, суммирование навесок), автоматической калибровкой, встроенной гирей, интерфейсом для подключения к ПК или принтеру с возможностью протоколирования в стандарте GLP, удобным дисплеем с текстовыми подсказками для пользователя. E-Elite - элитное профессиональное оборудование для проведения особо сложных исследований в биологической, микробиологической лабораториях. Имеют все функции весов уровня Professional, а также оснащены "оконным" интерфейсом пользователя, полным набором прикладных программ (дополнительно: формулирование, измерение плотности, дифференциальное взвешивание, коррекция выталкивающей силы воздуха, калибровка пипеток, дозаторов лабораторных, микропипеток и тому подобное), другими дополнительными устройствами.

С 1 июля 2002 года по точности весы подразделяют на три класса. Специальный класс охватывает 1,2 и 3-й классы старого ГОСТа 24104-88. Высокий класс соответствует 4-му классу точности. Техника среднего класса точности фактически являются приборами для статического взвешивания и переходят по классификации в разряд лабораторных весов.

Раздел "Квалификация, основные параметры" нового стандарта ГОСТ 24104-2001 полностью отвечает требованиям международной рекомендации Р 76 (см.таблицу).

Справочная таблица для выбора весов

Минимальная цена деления весов, d, граммы	НПВ технически достижимый	Класс точности по ГОСТ24104-88 (старый)	Класс точности по ГОСТ 24104-2001 (новый)	Ориентировочная стоимость от—до, тыс. Евро
0,0000001	не более 5,1г	1а	специальный (I)	20,0 - 26,0
0,000001	не более 22г	1а	специальный (I)	16,0 - 18,0
0,00001	не более 220г	1 или 1/2	специальный (I)	8,0 - 10,0
0,0001	не более 510г	1 или 2	специальный (I)	1,350 - 8,0
0,001	не более 1210г	2 или 3	специальный (I)	0,38 – 4,200
0,01	не более 8200г	2,3 или 4	специальный или высокий (II)	0,18 – 4,400
0,1	не более 64кг	3,4 и спец. назнач.	высокий (II) или средний (III)	0,13 – 7,800

Чувствительность весов является одним из главных показателей уровня технологии. Каждый из производителей лаб оборудования имеет в спектре своей продукции по несколько моделей разного класса точности.