Дозування в аптечній практиці (стр. 3 из 11)

 роздрук дати, часу вимірювання та статистики вимірювань

Рис. 10.

Також є можливість вибору одиниць зважування, таких як унції, карати, грами, мг, ньютони, фунти і багато інших.

Найбільша границя зважування, варіюється в проміжку 60 - 300 г. Дискретність (точність) - від 1 мг до 10 мкг.

2.9 Метрологічні властивості ваг

Ваги, незалежно від їх конструкції, повинні мати такі метрологічні властивості:

Стійкість - здатність ваг, виведених зі стану рівноваги, швидко повертатися до первісного положення.

Стійкість ваг досягається за умови, якщо їх коромисло знаходиться в стані стійкої рівноваги. На стійкість ваг впливає також віддаленість центра від точки опори: чим нижче розміщений центр ваг, тим більша стійкість і тим складніше їх вивести зі стану рівноваги, а відповідно, нижча їх чутливість.

Перевірка стійкості проводиться так: ваги, що перебувають в рівновазі, необхідно вивести з положення рівноваги, злегка торкнувшись чашки. Підрахувати кількість коливань стрілки ваг до повернення її в положення рівноваги. Якщо стрілка зробила не більше 4-6 коливань, можна вважати, що ваги стійкі.

Сталість показань - здатність ваг показувати ті самі результати при багаторазових визначеннях маси тіла, проведених на цих вагах у тих самих умовах.

Перевірка сталості показань проводиться в такий спосіб: ваги повинні знаходитися в положенні рівноваги. На технічних аптечних вагах врівноважують, наприклад, флакон з масою гир. Якщо всі три рази маса зважуваного тіла одна й та ж, то ваги мають сталість показань. Якщо результати не збігаються, то це значить, що вістря призм не цілком рівнобіжні, зміщені. Крім того, на сталість показань значно впливає величина тертя в рухливих контактах ваг. Затупленість призм і їх забруднення приводять до порушення сталості показань ваг. Тому ваги в неробочому стані повинні зберігатися так, щоб уникнути затупленості призм.

Причиною мінливості показань ваг є недосконалість будови (наприклад, непомітний зсув окремих частин при користуванні ними), а також умови, в яких виконується зважування (наприклад, однобічне нагрівання коромисла (електрична лампа, сонячні промені та ін), внаслідок чого може відбутися подовшання одного плеча).

Чутливість - здатність ваг показувати мінімальну зміну навантаження в момент рівноваги.

При цьому, чим менша різниця у вазі гир, яку можна визначити цими вагами, тим вища їх чутливість і тим точніші результати зважування.

Чутливість ваг прямо пропорційна довжині плеча коромисла і обернено пропорційна масі коромисла, навантаженню ваг (маса чашок, вантажу, перевантаження), величині прогину коромисла, відстані від точки опори до центра ваги коромисла.

Чутливість ваг визначається формулою:

S - чутливість;

L - довжина плеча коромисла;

P - маса чашки з вантажем;

p - маса перевантаження, що виводить ваги зі стану рівноваги;

h - відстань від точки опори до лінії, що з'єднує вістря вантажопідйомних і опорних призм (величина прогину коромисла);

m - маса коромисла;

R - відстань від точки опори до центра ваги коромисла;

Z - довжина стрілки;

X - ціна поділки шкали.

3 формули випливає, що величини L, R, m, Z та X залежать від конструкції ваг.

Найбільше на величину чутливості ваг впливає величина прогину коромисла (h). Ваги з прямолінійним коромислом характеризуються тим, що вістря опорної і вантажоприймальних призм знаходяться на одній прямій лінії (прямолінійність ваг). При цьому величина h = 0, а рівняння набуває вигляду:

Тобто чутливість ваг стає незалежною від величини їх навантаження. Це можливо лише при зважуванні мінімальних кількостей. На практиці навіть незначне визначення маси викликає прогин коромисла і впливає на чутливість ваг. Зі збільшенням навантаження ваг, як випливає з формули, їх чутливість зменшується. Прогин коромисла при цьому може бути неприпустимо великим, а коромисло незворотньо деформується, тобто ваги вийдуть з робочого стану. Щоб уникнути цього, необхідно під час зважування не перевищувати величини граничного припустимого навантаження, позначеного на коромислі ваг.

Чутливість ваг залежить від ряду факторів:

Від розташування центра ваги коромисла стосовно точки його опори. Терези будуть мати найбільшу чутливість при достатній стійкості в тому випадку, коли центр ваги коромисла лежить якнайближче до точки опори, але у всякому разі нижче цієї крапки.

Від маси коромисла. Чим менша маса коромисла, тим більшу чутливість при всіх інших умовах будуть мати ваги. Для полегшення коромисла в ньому робляться вирізи круглої чи іншої форми.

Від довжини пліч коромисла. Теоретично, чим більша довжина пліч коромисла, тим більша його чутливість. Однак практично недоцільно виготовляти коромисла з довгими плечима, тому що подовження коромисла веде до збільшення його маси, що викликає зменшення чутливості. Крім того, зі збільшенням довжини коромисла значно зростає прогин його від дії вантажу, внаслідок чого знижується центр ваги коромисла і зменшується чутливість ваг. Тому практично коромисла роблять з якомога коротшими плечима.

На чутливість ваг впливає й величина тертя між призмами і подушками: чим тертя більше, тим менша чутливість, чим гостріші призми, тим чутливість більша. Тому призми роблять гострими, з загартованої сталі. Спрацювання (затуплення) призм приводить до збільшення тертя, а отже, до зменшення чутливості ваг.

Слід зазначити, що більшість ваг, які служать для зважування з більшою точністю (у т. ч. тарні і ручні), мають довгі стрілки. Це пояснюється тим, що збільшення довжини стрілки ваг дозволяє помічати і враховувати незначні кутові відхилення коромисла, тому що чим більший радіус (довжина стрілки), тим більша довжина дуги, що відповідає відхиленню коромисла на той самий кут.

Перевірка чутливості ваг проводиться шляхом визначення мінімального навантаження (мг), що викликає стандартне відхилення стрілки від положення рівноваги. За стандартне відхилення приймають відхилення стрілки, рівне 5 мм (або трьом поділкам шкали) для тарних ваг і вихід стрілки з обоймиці до половини своєї довжини з утворенням кута, рівного приблизно 50, для ручних ваг.

Чутливість, виражену абсолютним значенням вантажу, що викликає стандартне відхилення стрілки, називають абсолютною чутливістю (Sабс) чи абсолютною помилкою зважування.

Чутливість ручних і тарних ваг визначають у трьох положеннях: на 1/10 граничного навантаження, гранично навантажених і ненавантажених. Якщо вантаж, що відповідає величині припустимої похибки (установленої Дст) для даного типу ваг (табл.1), поміщений на одну з чашок таких ваг, викликає стандартне відхилення стрілки, то ваги вважаються чутливими.

Таблиця 1

Метрологічна характеристика ручних і тарних ваг

Типорозміри ваг	Навантаження, г		Допустима похибка, мг
	максимальна	Мінімальна	Ненавантажених ваг	при 1/10 граничного навантаження	при максимальному навантаженні
ВР-1	1	0,02	2	3	5
ВР-5	5	0,010	2	4	10
ВР-20	20	1,00	3	6	20
ВР-100	100	5,00	5	10	50
ВКТ-1000	1000	50,00	20	60	100
Т-2 1000	1000	50,00	20	50	200

Так, ваги технічні ВКТ-1000 мають такі величини похибок:

ненавантажених - 20 мг;

з 1/10 максимального навантаження - 60 мг;

максимально навантажені - 100 мг.

При визначенні величини чутливості цих ваг при 1/10 навантаження роблять так: ваги приводять у стан рівноваги, на кожну чашку поміщають гирі масою по 100,0 г, врівноважують ваги, потім поступово навантажують праву чашу ваг гирками (від меншої до більшої). Вантаж, що викликає стандартне відхилення стрілки, показує абсолютну чутливість. Якщо величина додаткового навантаження більше припустимої похибки (60 мг), наприклад, 80 мг, ваги вважають нечутливими. їх вилучають з користування і направляють на перевірку до терміна їх таврування. Аналогічно проводять визначення чутливості при ненавантажених і при граничному навантаженні ваг.

Чутливість ваг можна визначити й таким чином. При трьох станах ваг, приведених у положення рівноваги, на одну з чашок кладуть гирю масою, що відповідає величині припустимої похибки за Дст. Якщо у всіх трьох випадках стрілка ваг відхилилася на відстань 5 мм (чи 3 поділки по шкалі), то ваги мають достатню чутливість. Якщо стрілка відхилилася на відстань менше ніж 5 мм, то такі ваги недостатньо чутливі і ними користуватися не можна.

Що стосується визначення чутливості ручних ваг, то воно здійснюється аналогічним шляхом за стандартним відхиленням стрілки. У цих випадках чутливість ваг виражається числом міліграмів, що викликають необхідне відхилення стрілки.

На практиці велике значення має так звана відносна чутливість, яка може вказати відносну помилку зважування (точність дозування).

Відносна чутливість ваг (Sвідн) може бути виражена відношенням мінімального вантажу (Р), який викликає помітне відхилення стрілки від нульового положення шкали, до навантаження (n), що лежить на одній чашці ваг, тому що чутливість ваг може незначно варіювати залежно від величини навантаження:

Якщо, наприклад, ваги навантажити гирями по 100,0 г на кожну чашечку і помістити додатковий вантаж, рівний 0,05 г, що дає стандартне відхилення стрілки, то відносна чутливість ваг дорівнює:

S = 0,05/100 = 0.0005

Значить, на цих вагах можна зважувати вантаж, рівний 100,0 г, з точністю 0,0005 його справжньої ваги, тобто відносна помилка не перевищує 0,05% (0,0005 х 100). Такі ваги можна вважати достатньо чутливими.