Cosa sono e a cosa servono i pesi campione certificati?

Definizione di peso campione

Per peso campione si intende un oggetto dotato di massa ben definita, costante, precisa e nota che consente di sostituire, tarare oppure confrontare delle misure.  La forza (a differenza della massa) varia in base alla spinta gravitazionale ed all'ambiente circostante. Per cui il valore viene alterato dall'altitudine (rispetto al livello del mare), dalla latitudine e dalla densità locale della crosta terrestre. Ciò contribuisce a creare una sorta di incertezza del peso, che si trasmette anche nella taratura delle bilance con un possibile margine d'errore. Il problema quindi è la spinta d'aria, che rende il peso più leggero. Per evitare questa "distorsione" nell'uso quotidiano, tutti i pesi sono adeguati alle specifiche dell'unità come indicato in R111, ad esempio è accettato che: la densità del materiale dei pesi è di 8000 kg / m3, la densità dell'aria è di 1,2 kg / m3 e la temperatura di misurazione è di 20 ° C. Il peso campione si contraddistingue per un valore nominale espresso generalmente in chilogrammo (unità di misura impiegata per la taratura e la verifica delle bilance dinamometriche o da usare per le bilance a comparazione) ed in newton (usato per verificare gli strumenti che misurano la forza o una grandezza derivata, come i dinamometri, i manometri, i torsiometri e simili). I pesi campione vengono realizzati con gradi di precisione diversi, per soddisfare le varie esigenze degli utenti. Calibrare il valore nominale (ovvero la quantità di massa che costituisce il peso) non è semplice, per cui i prezzi possono lievitare anche in maniera esponenziale.

Cosa sono i pesi campione certificati

I sistemi di pesatura sono indispensabili in più settori produttivi: dall'industriale, al siderurgico, al chimico, fino all'alimentare ed al farmaceutico. L'affidabilità è una caratteristica indispensabile per ottenere prestazioni ad alto livello, per cui è sempre bene optare per bilance omologate o provviste di certificato di taratura rilasciato da ACCREDIA (ente riconosciuto per l'Italia).  Per garantire un'estrema precisione degli strumenti ed una pesatura che rispetti gli standard legali, bisogna impiegare dei pesi e delle masse riferibili a campioni nazionali ed internazionali specifici per bilance analitiche e tecniche, nonché per quelle commerciali ed industriali.  Il margine d'errore deve essere inferiore ad 1/3 della divisione (ovvero il più basso valore leggibile sul display del dispositivo, espresso generalmente con "+- mg" ed identificato con la lettera "d") dello strumento da tarare.  L'OIML Organizzazione Internazionale di Metrologia Legale suddivide i pesi campione commerciali certificati in diverse classi di precisione che vanno dalla M1 alla E1.

A cosa servono i pesi campione

I pesi campione sono utilizzati per eseguire la taratura di una bilancia o il suo controllo e regolazione.

Vengono impiegati da tecnici e utenti specializzati al fine di fare la calibrazione di strumenti per pesare. In questo contesto, è fondamentale disporre di pesi campione il cui errore sia inferiore a 1/3 della divisione dello strumento sottoposto a taratura. 

Norma OIML R111-2004 per i pesi

I punti chiave della norma OIML R111-2004
OIML (Organizzazione Internazionale della Metrologia Legale) ha stabilito i requisiti metrologici esatti per i pesi nelle applicazioni verificate in circa 100 stati in tutto il mondo. La raccomandazione OIML R111 (Edizione 2004) per i pesi si riferisce ai pesi nominali da 1 mg a 5000 kg. Le dichiarazioni sono fatte sulla precisione, i materiali, la forma geometrica, la marcatura e la conservazione dei pesi. I limiti di errore per pesi sono classificati in classi da E1 a M3. Le classi del limite di errore sono in livelli gerarchici fissi nella proporzione di 1: 3, dove E1 è il più preciso e M3 è la classe di peso meno precisa. Quando si analizzano pesi con altri pesi, la classe di test corretta è la classe successiva più prossima. 

Come scegliere la classe di precisione dei pesi campione certificati

L'ente OIML suddivide i pesi campione certificati in 7 classi, che vanno dalla meno precisa alla più accurata:
- M1 (che comprende anche M3 ed M2) specifica per bilance industriali e commerciali fino a 10.000 divisioni;
- F2, per bilance di precisione fino a 30.000 divisioni;
- F1, per bilance sia di precisione che analitiche fino ad un valore uguale oppure inferiore a 100.000 divisioni;
- E2, per bilance analitiche che vantano un'alta risoluzione fino ed oltre le 100.000 divisioni;
- E1, per bilance ad alta risoluzione fino ad oltre 1.000.000 di divisioni.
L'organizzazione Internazionale di Metrologia Legale ha stabilito per ogni classe un certo margine d'errore consentito, utile per valutare la calibrazione e la taratura di un dispositivo di pesatura. Per effettuare una scelta adeguata dei pesi campione certificati è necessario conoscere la portata massima della bilancia e la divisione di lettura.
Per fare un esempio pratico, supponiamo di dover tarare una bilancia dalla portata minima di 2200 chilogrammi ed una divisione di lettura di 0,01 grammi. Per scegliere i pesi campione certificati più adeguati, bisogna tradurre la portata massima in grammi, fino ad ottenere 220.000. In base ai dati precedenti, la classe di precisione a cui fare riferimento è dunque la E2.

Qualità dei pesi campione

Una bilancia non può mai essere più precisa del peso campione utilizzato per regolarla. Dipende dalle sue tolleranze. Deve corrispondere approssimativamente alla lettura [o divisione (d)]  o, se possibile, deve essere migliore. Che peso utilizzare ? In molte bilance questo valore è mostrato nel menù in modalità "calibrazione" . Se viene offerta più di una scelta, il peso visualizzato più grande è il migliore da utilizzare per una calibrazione accurata. Il peso del peso di calibrazione dovrebbe essere idealmente superiore all'80% del range di pesatura massimo della bilancia. Se la precisione e la dimensione del peso (valore nominale) sono fissi, il peso di prova appropriato viene selezionato in base alle tolleranze delle singole classi di precisione (classi limite di errore) da E1 a M3.

Dopo quanto tempo bisogna ri-certificare i pesi ?

A seconda della frequenza di utilizzo, i pesi campione certificati devono essere ricalibrati ad intervalli regolari. Questo è l'unico modo per garantire di mantenere i requisiti per il controllo delle apparecchiature in modo che funzioni in modo affidabile. I tempi di taratura dipendono dalla frequenza di utilizzo, dalle condizioni di utilizzo e dai requisiti di sicurezza. Lo standard non prevede un periodo di ricalibrazione definito. Si consiglia di ricalibrare i pesi di calibrazione ogni 6/12 mesi  con un uso normale (giornaliero) ogni 12/24 mesi con un uso meno intensivo. 

Quanto costano i pesi campione certificati

Come già accennato, il costo di un peso campione certificato varia in base alle esigenze d'impiego. La difficoltà di calibratura del valore nominale ne innalza inevitabilmente il prezzo. Per fare qualche esempio:

- il peso campione certificato classe M1 può costare dai 25,00 euro (da 1 mg) fino ai 680,00 euro circa per il modello da 20 kg. Cilindrico e con manopola, realizzato interamente in acciaio inox lucidato austenitico, completo anche di custodia in plastica è ideale per tarare e calibrare le bilance industriali fino a 10.000 divisioni;

- il peso campione certificato classe F1 può costare dai 32,00 ai 690,00 euro in base al valore nominale. Cilindrico e con manopola, realizzato interamente in acciaio inox lucidato austenitico, ha una risoluzione di lettura da 1 mg fino a 20 Kg. È ideale per calibrare e tarare bilance di precisione di classe II fino a 100.000 divisioni;

- il costo del peso campione con certificazione ACCREDIA E2 va dai 220,00 euro in su, in base al valore nominale. Cilindrico, con bottone di presa, ad altissima precisione è provvisto di custodia singola oppure multipla, in plastica o legno. Realizzato interamente in acciaio inossidabile lucidato austenitico è ideale per la taratura e la calibrazione di bilance di classe di omologazione I da 100.000 fino a 500.000 divisioni;

- il peso campione con certificazione ACCREDIA E1 costa dai 230,00 euro in su. Cilindrico e con bottone di presa è specifico per laboratori e settori commerciali che richiedono elevate prestazioni di sicurezza e dei severi requisiti. Perfetto per tutte le bilance analitiche, micro e semi-micro con lettura inferiore anche a 0,1 milligrammi è realizzato in acciaio inox di altissima qualità lucidato ed austenitico. È specifico per tutte quelle bilance con risoluzione di lettura da 500.000 fino a 1.000.000 di divisioni. Disponibile alla vendita solo con certificato DAKKS è provvisto di una comoda custodia in legno o in plastica (in base alle esigenze), con pesiere a partire da 1 mg fino a 50 kg.

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