Wagi elektroniczne - informacje
Budowa wagi elektronicznej z mechanizmem
Waga elektroniczna różni się nieco od pospolitej wagi mechanicznej lub sprężynowej, aczkolwiek wykorzystuje ona jej podstawowe założenia techniczne. Waga mechaniczna (dźwigniowa) skonstruowana jest w taki sposób iż do ważenia potrzebny jest wzorzec masy, który obecny jest przez cały czas na jednej z szal. Na drugiej szali umieszcza się przedmioty których masę chcemy ustalić. W przypadku nowoczesnych systemów wyznaczania masy (wag elektronicznych) do dyspozycji mamy tylko jedną szalkę.
Konstrukcja:
- nośnia ładunku (może nią być mała szalka, większa platforma, zbiornik etc. etc.)
- mechanizm wraz z siłownikiem i systemem zawieszek oraz cięgieł
- odważniki do kalibracji wewnętrznej
- płytka przetwornika cyfrowo-analogowego (A/D)
- płytka główna wraz z wyświetlaczami
- klawiatura oraz zestaw złącz do komunikacji z komputerem itp.
- poziomica
Mechanizm i zasada działania wagi bez mechanizmu
- waga ma ramę stanowiącą konstrukcję wagi
- na ramie umocowany jest przynajmniej 1 przetwornik pomiarowy (może to być przetwornik tensometryczny lub przetwornik indukcyjny lub inny rodzaj przetwornika)
- na przetwornikach jest osadzona nośnia wagi (może nią być mała szalka, większa platforma, zbiornik etc. etc.), na której umieszczamy ładunek (lub ładunek jest umieszczony przez urządzenie podające),
- po położeniu przedmiotu na nośni wagi, w wyniku działania siły ciężkości następuje odkształcenie przetwornika pomiarowego,
- w wyniku nacisku i odkształcenia przetwornika następuje zmiana jego właściwości elektrycznych (w przypadku tensometrów - zwiększenie oporu), w przypadku czujników indukcyjnych zmiana sygnału następuje w wyniku przemieszczenia cewki wewnątrz przetwornika,
- odpowiednio skalibrowany moduł sterujący wagą (tak zwany "miernik" w terminologii norm ang. "indicator") przelicza zmianę sygnału elektrycznego na przypisaną dla niego wartość masy,
Podstawowe pojęcia metrologiczne związane z wagami elektronicznymi, leksykon
- ADJUSTACJA WAGI - Zwana powszechnie kalibracją. Jest to szereg czynności mających na celu korekcję wskazań wagi. Kalibracji dokonywać należy wzorcem masy zbliżonym do maksymalnego udźwigu wagi. Kalibracja wagi legalizowanej jest zabroniona i mogą jej dokonywać tylko serwisy lub jednostki do tego uprawnione. Dokonanie kalibracji wiąże się z koniecznością ponownej legalizacją wagi. Szczególnym rodzajem adjustacji jest 'Adjustacja wewnętrzna (kalibracja wewnętrzna)' która nie wymaga powtórnego legalizowania dlatego że wzorce do jej przeprowadzenia znajdują się we wnętrzu wagi i użytkownik nie ma do nich dostępu. Kalibracja wewnętrzna odbywa się automatycznie lub na życzenie użytkownika.
- DZIAŁKA ELEMENTARNA [ d ] - lub inaczej "działka odczytowa" zawsze oznaczana małą literą "d". Jest to wyrażona w jednostkach masy, wartość różnicy między wartościami odpowiadającymi dwóm sąsiednim wskazaniom podziałki wagi.
Dla przykładu waga z działką d = 1 g /jeden gram/ gdy naciśniemy palcem na szalkę wyświetlać będzie kolejne wyniki "z jedynką na końcu":
- 0,000 kg
- 0,001 kg
- 0,002 kg
- 0,003 kg
- ...
Natomiast waga z działką d = 5 g /pięć gram/ przy naciskaniu na szalkę wyświetli:
- 0,000 kg
- 0,005 kg
- 0,010 kg
- 0,015 kg
- ...
- DZIAŁKA LEGALIZACYJNA [ e ] - zawsze oznaczana małą literą "e". Jest to wartość, wyrażona w jednostkach masy, stosowana do klasyfikacji i legalizacji wag. Jest określona przez wyrażenie d =< e =< 10 e , e = 10k kg, gdzie k jest liczbą całkowitą, dodatnią, ujemną lub zerem. Wymaganie to nie dotyczy wag klasy dokładności z d < 1 mg, gdy e = 1 mg.
- LINIOWOŚĆ WAGI - Zdolność wagi do zachowania określonych tolerancji nie tylko w punktach kalibracji, ale w całym przedziale ważenia.
- OZNACZENIE CE - Symbolizuje zgodność wyrobu z regulacjami Unii Europejskiej
- OZNACZENIE M - Kwadrat z literą M (zielony, w przypadku wag nieautomatycznych) jest dodatkowym oznaczeniem potwierdzającym, że dana waga spełnia wymagania zasadnicze właściwej dla niej dyrektywy (dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie wag nieautomatycznych - NAWI lub automatycznych - MID).
- OZNACZENIE Ex - Znak Ex jest oznaczeniem specjalnym dla produktów przeznaczonych do pracy w strefie zagrożonej wybuchem. Znak ten jest stosowany w celu pokazania, że wyrób spełnia wymagania norm europejskich, dostosowanych do Dyrektywy 94/9/EC.
- WAGA LEGALIZOWANA - Waga, która przed wprowadzeniem do obrotu (wprowadzeniem na rynek lub oddaniem do użytkowania) została poddana procedurze:
- oceny zgodności z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/23/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie wag nieautomatycznych - NAWI (wagi nieautomatyczne - czyli np. powszechnie stosowane sklepowe) lub dyrektywą 2004/22/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 31 marca 2004 r. w sprawie przyrządów pomiarowych - MID (wagi automatyczne),
- zatwierdzenia typu (uprzednio obowiązujące prawo określało sposób badania i sprawdzenia wag, przed wejściem w życie w Polsce odpowiednich dyrektyw unijnych),
- i została oznaczona odpowiednimi oznakowaniami (literą M) po przeprowadzeniu sprawdzenia jej dokładności (cechy legalizacji, cechy zabezpieczające).
Waga ta dodatkowo powinna spełniać wymagania zasadnicze dyrektyw: EMC, LVD (jeżeli im podlega) i powinna być oznaczona odpowiednim znakiem. Jeżeli waga podlega jednocześnie kilku dyrektywom, oznaczenie CE stanowi deklarację, że spełnia ona wymagania wszstkich tych dyrektyw. Legalizacja wag (oraz innych przyrządów pomiarowych) w wielu krajach świata wynika z potrzeby zapewnienia ochrony obywatela przez państwo przed:
- nieuczciwym handlem (rzetelność transakcji),
- zagrożeniem życia, środowiska i zdrowia (dobór składników leków),
- odpowiednią podstawą do naliczenia podatku, cła, kary lub opłat wynikających z umów handlowych (rozliczeń).
W Polsce wynika to z ustawy z dnia 11 maja 2001 r. - Prawo o miarach.
W zależności od klasy i rodzaju wag, czynność legalizacji zapewnia użytkownika, że taki przyrząd pomiarowy przeszedł odpowiednie badania (przykładowo odporności na zakłócenia elektromagnetyczne, niestabilnych warunków zasilania, badanie powtarzalności, pobudliwości, dokładności w różnych warunkach klimatycznych) i spełnia odpowiednie dla niego wymagania prawne.
- WAGA NIELEGALIZOWANA - Waga nielegalizowana może być wprowadzona na rynek, jeżeli spełnia wymagania zasadnicze dyrektyw: EMC, LVD. Wymagania dyrektywy NAWI nie muszą być spełnione. Producent, który dokonał oceny zgodności zgodnie z Modułem A oznacza wagę znakiem CE i wystawia Deklarację Zgodności. Na takiej wadze nie wolno naklejać oznaczeń metrologicznych (litera M w kwadracie). Takie wagi mogą mieć bardzo małą dokładność i powtarzalność wyników, być podatne na czynniki pogodowe i nie mogą być one użytkowane np. w handlu.
- WAGA WIELOZAKRESOWA - Waga z dwoma, lub więcej, zakresami ważenia, np. d =1 / 2 g. Są to wagi z dwoma lub więcej obciążeniami maksymalnymi.
- ZAKRES WAŻENIA - Przedział między obciążeniem minimalnym (Min) i obciążeniem maksymalnym (Max).
