Bilance con calibrazione automatica : quali vantaggi offrono

Pubblicato il: 26/07/2018 14:16:49
Bilance e Sistemi per Pesare

Calibrare le bilance e mantenerne la precisione

Mantenere e controllare la precisione delle bilance è una delle maggiori preoccupazioni nella routine di un laboratorio e, naturalmente, sono necessari tempo e denaro per riuscire in questo compito. Tuttavia, esiste un metodo di lavoro che risolve automaticamente questi problemi. Questo è possibile grazie ad una funzionalità esistente su alcuni modelli di bilance analitiche e di precisione : stiamo parlando dei modelli auto-calibranti con peso motorizzato INTERNO .

Calibrazione o Taratura ?

Chiariamo innanzitutto la differenza tra calibrazione e taratura , che non vanno confusi. Riprendiamo il concetto da WIKIPEDIA  : 

  • la taratura è un'operazione che permette di definire le caratteristiche metrologiche di uno strumento, allo scopo di definirne la precisione;
  • la calibrazione ha come obiettivo quello di rendere lo strumento più accurato e spesso, conseguentemente, migliorarne la precisione (in particolare nella strumentazione a lettura diretta).

In altre parole, la prima fa una “fotografia” dello strumento, la seconda cerca di migliorarne le caratteristiche. Facciamo un esempio:

  • la taratura di una bilancia permette, in seguito all'analisi del relativo rapporto, di capire con quale incertezza le sue misure sono attendibili;
  • la calibrazione di una bilancia permette di ridurre gli errori d'accuratezza, e conseguentemente migliorare la sua incertezza strumentale.

Anche se le due operazioni perseguono scopi differenti, di fatto sono strettamente correlate. Questo sia perché nell'esecuzione pratica si assomigliano, sia perché nella corretta gestione della strumentazione, si integrano.

I risultati di pesata e la gravità - Il fattore "g"

I risultati della pesata sono influenzati dalle variabili ambientali, come i cambiamenti di temperatura, l'usura naturale e le differenze nella forza di gravità (Fattore g). Il fattore g è principalmente influenzato dall'altitudine e dalla latitudine in cui è stata installata la strumentazione.

Il peso di un prodotto è lo stesso ovunque ? Non proprio. Questo è spiegato dal cosiddetto fattore g.

La Terra esercita una forza sui corpi presenti sulla sua superficie ed è come attratta dal suo centro. È la vecchia e nota gravità . Tuttavia, è legato alla distanza tra i corpi e il centro della Terra. Più è alto un corpo, più lontano dal centro della terra e quindi meno attratto sarà. La forza esercitata su un corpo che si trova nella città di Fiumicino ( 1 mt sul livello del mare )  è diversa da quella esistente a Potenza che si trova a 819 metri di altitudine.

Le bilance elettroniche funzionano secondo il principio gravimetrico; cioè, il numero che mostrano è dovuto alla massa depositata su di esso, che è soggetta all'influenza dell'accelerazione di gravità, simboleggiata da "g". Questo fattore varia in base alla latitudine e all'altitudine di una località.

Maggiore è la precisione della bilancia, maggiore è l'influenza percepita sul risultato. In altre parole, più lo strumento è sensibile, più visibile è l'influenza del fattore g sulla lettura di una pesatura.

Nel seguente link è possibile calcolare l'accelerazione locale di gravità.

Calibrazione Automatica : che cos'è 

Spesso si acquista una bilancia calibrata in Fabbrica , dal produttore e spedita all'utilizzatore finale. Si raccomanda di verificare che la differenza del fattore g tra il sito di calibrazione e la regione di utilizzo non interferisca con il processo di pesatura. Ad esempio, per una massa di 1000 g, la differenza in peso in alcuni casi sarebbe di -0,04 g. Se questo valore influenza il processo in cui verrà utilizzata la bilancia, è necessario eseguire una rettifica / regolazione.

Nel caso di una nuova bilancia,  la forza di gravità sarà molto probabilmente diversa da quella in cui l'apparecchiatura è stata fabbricata e regolata. Pertanto, affinché una bilancia pesare correttamente, deve essere regolata sul sito di installazione, ma questo problema può essere facilmente risolto. È qui che entra in gioco la calibrazione interna automatica.

Conosciuta come calibrazione interna, regolazione interna, regolazione automatica interna o anche calibrazione automatica, questa funzione regola automaticamente la bilancia senza bisogno di pesi esterni.

Con questa funzione, il sistema di pesatura garantisce la riduzione della frequenza dei test con pesi esterni, cioè le calibrazioni e le tarature che possono essere eseguite in periodi più lunghi.

Come funziona?

Il sistema ha dei sensori di temperatura e pesi interni. Quando la bilancia identifica un cambiamento significativo della temperatura ambiente fino al punto in cui influisce sulla precisione di pesata, indica sul display dell'apparecchiatura la necessità di una regolazione interna. A questo punto, l'operatore accetta la condizione di regolazione tramite la pressione di un tastoi ( AUTO-CAL ). La bilancia quindi attiva i pesi interni in modo da compensare la differenza percepita. C'è anche la possibilità per l'operatore di attivare questo sistema quando lo desidera. L'intero processo è fatto in pochi secondi. Nel caso della bilancia analitica KERN ALJ ad esempio la regolazione automatica si attiva in presenza di sbalzi termici di più-meno 1,2 °C oppure ogni 3 ore. Per la SARTORIUS ENTRIS224i-1S invece  si trova un interruttore con un peso di regolazione interno. Il peso di regolazione viene posizionato e scaricato con un servomotore. Si attiva con la semplice pressione di 2 tasti in sequenza.

Quali sono i vantaggi della regolazione interna automatica

Tempo, precisione e riduzione dei costi.

Nel lavoro quotidiano del laboratorio, questa ottimizzazione apporta guadagni significativi, a cominciare dal fatto di non aver bisogno della presenza di un tecnico per effettuare la regolazione a causa del fattore g. Basta montare, livellare, attendere il tempo di riscaldamento, attivare la regolazione interna motorizzata e la bilancia autocalibrante sarà pronta per l'uso. Ciò si traduce in un risparmio di tempo e denaro. Lo stesso accade quando la bilancia viene spostata in un'altra posizione.

Anche considerando che la calibrazione con pesi esterni deve essere comunque eseguita periodicamente, la praticità di questa funzionalità è innegabile. 

Si consideri che la procedura di calibrazione "manuale" di una bilancia digitale richiede tra 4 e 6 minuti contro 1 minuto o meno della versione "automatica".

Inoltre, la probabilità di manutenzione diminuirà e il costo e il tempo della manutenzione esterna saranno ridotti. È anche importante rafforzare la sicurezza di un sistema che identifica il cambiamento della temperatura ambiente, che è una delle cause principali degli errori di pesatura, che garantisce le migliori prestazioni e affidabilità delle misurazioni effettuate.

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