Wat is het verschil tussen massa en gewicht?

De woorden 'massa' en 'gewicht' worden vaak door elkaar gebruikt en worden allebei bepaald door weging, maar voor laboratoriumbalansen en -weegschalen is het verschil tussen deze twee van essentieel belang. Massa meet de hoeveelheid materiaal in een voorwerp, is onafhankelijk van locatie en blijft hetzelfde, ongeacht de omgeving.

Massa wordt gemeten door vergelijking met behulp van een laboratoriumweegschaal of -balans. De kilogram is de SI-eenheid van massa, en is gelijk aan het 'International Prototype Kilogram' (IPK), het oorspronkelijke object waarop de meting is gebaseerd.

Het gewicht van een voorwerp wordt bepaald door hoe sterk de zwaartekracht aan de massa trekt, als kracht. De SI-eenheid voor gewicht is de newton (= 1 kg x m/s²). Een object met een massa van 1,0 kg weegt ongeveer 9,81 newton op het aardoppervlak (massa vermenigvuldigd met de zwaartekracht van de aarde). Het gewicht van een object op een berg zal minder zijn dan op zeeniveau, als gevolg van variaties in de zwaartekracht – een hogenauwkeurigheidsbalans of laboratoriumweegschaal zal dergelijke verschillen onderscheiden.

De herdefiniëring van de kilogram is gepland voor 2018. Ondersteuning voor de herdefiniëring van de kilogram biedt verdere informatie over de verandering.

Hoewel massa en gewicht verschillende entiteiten zijn, wordt het proces van het bepalen van zowel gewicht als massa weging genoemd.

Hoe werken elektronische balansen? Wat is het principe van elektromagnetische krachtcompensatie?

Bij mechanische balansen wordt een monster op het ene uiteinde van de balk geplaatst en de referentiegewichten op het andere uiteinde, totdat de totale waarde van de gewichten die de massa van het monster vertegenwoordigen perfect in evenwicht is.

Elektronische precisiebalansen, analytische balansen en microbalansen van hoge nauwkeurigheidsklassen werken met een sensor die gebaseerd is op elektromagnetische krachtcompensatie. Een spoel op een vrij-beweegbare ligger wordt in een permanent magnetisch veld geplaatst. Een optische elektronische sensorstroom handhaaft zijn positie, met een nauwkeurigheid van meer dan een duizendste millimeter. De sensor registreert verticale veranderingen in positie wanneer de pan wordt belast, en verandert de stroom in de spoel om deze terug te brengen naar de oorspronkelijke positie. Hoe meer gewicht er aan de pan wordt toegevoegd, hoe meer stroom er nodig is om dit te compenseren. Dit wordt gedigitaliseerd op het display.

Laboratoriumbalansen en leesbaarheid

Gangbare typen van laboratoriumbalansen en -weegschalen zijn ultra-micro-, micro-, semi-micro-, analytische en precisiebalansen.

De afleesnauwkeurigheid van een balans is het kleinste verschil tussen twee gemeten waarden die kunnen worden afgelezen op het display. Bij een digitaal display is dit de kleinste numerieke verhoging, ook wel het schaalinterval genoemd. De leesbaarheid van een weegschaal staat niet gelijk aan de weegnauwkeurigheid.

Verscheidene eigenschappen kunnen de prestaties beperken. De belangrijkste zijn herhaalbaarheid (RP), excentriciteit (EC), niet-lineariteit (NL) en gevoeligheid (SE).

In onze videocursus Basics and Weighing Influences over laboratoriumbalansen en -weegschalen worden basisbegrippen voor goede weegpraktijken uitgelegd.

Hoe selecteer ik de juiste laboratoriumbalans of -weegschaal?

Overweeg voor een nauwkeurig meetresultaat de volgende factoren:

• Vereiste weegnauwkeurigheid -> bepaalt de bovenlimiet van de toegestane meetonzekerheid van de balans om procestoleranties te waarborgen van bv.1%
• Veiligheidsfactor -> zorgt ervoor dat ook bij veranderingen in de loop van de tijd de vereiste weegnauwkeurigheid behouden blijft
• Het kleinste nettogewicht dat gewogen moet worden -> geeft het minimumgewicht aan dat de laboratoriumweegschaal moet bereiken (volgens meetonzekerheid en/of procestoleranties van de klant)
• Het grootste gewicht dat gewogen moet worden (inclusief tarra) -> specificeert de capaciteit van de laboratoriumweegschaal
  
• Omgevingsfactoren en weegtoepassing -> specificeren bijkomende eigenschappen van de laboratoriumbalansen en -weegschalen

Zorg ervoor dat u een laboratoriumbalans of -weegschaal kiest die voldoet aan de eisen van UW proces en de respectievelijke toleranties.

Good Weighing Practice™ (GWP®) is een universele aanpak voor het selecteren en testen van weeginstrumenten. Het is een globale standaard en kan in elk industrie- en werkgebied worden gebruikt voor nieuwe of bestaande weegsystemen. GWP® biedt schriftelijk bewijs van reproduceerbare weegresultaten die voldoen aan alle geldende kwaliteitsnormen.

GWP® is een benchmark voor laboratoriumbalansen en -weegschalen en biedt betrouwbare productkwaliteit en compliance aan de regelgeving. Het maakt gebruik van twee belangrijke functies om de kwaliteit te bepalen:

• Het weegvermogen moet groter zijn dan de grootste brutobelasting die de gebruiker verwacht te wegen.
• Voor de vereiste nauwkeurigheid, inclusief de veiligheidsfactor, moet het minimumgewicht van het weeginstrument kleiner zijn dan het kleinste monster dat de gebruiker verwacht te wegen.

Wat is de resolutie van een laboratoriumweeginstrument?

De resolutie is de mate waarin verandering gedetecteerd kan worden, meestal uitgedrukt in een aantal van punten. Het is de capaciteit (in g) gedeeld door de leesbaarheid (in g).

Een analytische balans of weegschaal met een capaciteit van 200 g en een leesbaarheid van 0,00001 g heeft een resolutie van 20 miljoen punten. De hoogste resolutiecomparator van METTLER TOLEDO is de M1 massacomparator, met 1 miljard punten.

Welke toleranties zijn van toepassing bij weegprocessen?

Toleranties bepalen of een laboratoriumbalans of -weegschaal 'goed genoeg' is om aan de proceseisen te voldoen en aan de hoeveelheid afwijking die is toegestaan. Toleranties bepalen de criteria voor een pass/fail-melding. Toleranties zijn van verschillende bronnen afkomstig, waaronder officiële instanties, de verwerkende industrie en het proces zelf.

• Wettelijke toleranties:
  De wettelijke toleranties die zijn bepaald door OIML R76 of NIST Handbook 44 (alleen voor de VS) beoordelen de ijkwaardigheidsvereisten. Deze tolerantiewaarden zijn vrij ruim en kunnen eenvoudig worden nageleefd met laboratoriumbalansen of wanneer u in het onderste deel van het meetbereik weegt.
• Toleranties van producenten:
  De toleranties van de producent zorgen ervoor dat de apparatuur aan de specificaties van de producent voldoet. Bij de toleranties van de producent wordt niet gekeken naar gebruikersspecifieke procesvereisten en ze zijn niet geschikt zijn voor het verbeteren van het weegproces.
• Procestoleranties:
  Specifieke, door de gebruiker gedefinieerde procestoleranties ondersteunen procesverbeteringen en besparen daardoor op materiaal, afval en dubbel werk. Bij ijkwaardige laboratoriumweegschalen moet u daarom naast de wettelijke toleranties ook procestoleranties toepassen. Voor meer informatie over GWP Verification® van METTLER TOLEDO, ga naar: Good Weighing Practice.
  
  Wettelijke toleranties beschermen de consument, maar houden geen rekening met de specifieke vereisten van de producent. Het optimaliseren van procestoleranties kan een grote impact hebben op de winstgevendheid van processen.