Guida alla pesata - METTLER TOLEDO · cerchio in alto a sinistra scompare. In questo modo è...

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Guida alla pesata Pesare correttamente con le bilance da laboratorio Esperienza Pesate migliori Utilizzo senza errori Risultati precisi

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Per ulteriori informazioni

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Pesare correttamente con le bilance da laboratorio

EsperienzaPesate miglioriUtilizzo senza erroriRisultati precisi

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METTLER TOLEDO G u i d a a l l a p e s a t a

Pesare correttamente con le bilance da laboratorio

Introduzione 5Luogo d’installazione 6Uso della bilancia 8Influenze ambientali 12Glossario 20GWP® – Good Weighing Practice™ 30

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METTLER TOLEDO G u i d a a l l a p e s a t a

Introduzione

La pesata è una delle operazioni quotidiane più frequenti in labo-ratorio. Le moderne bilance micro, semimicro, analitiche e di precisione oggi sono talmente perfezionate, che in linea generale è possibile evitare di creare ambienti di pesata speciali.

Il progresso tecnologico nell'elettronica ha permesso di semplificare notevolmente i comandi, di ridurre in modo considerevole i tempi di pesa-ta e di aumentare la flessibilità delle bilance in modo tale da consentirne un'integrazione diretta nel processo produttivo.

Tali progressi possono però portare a una minore attenzione nei confronti delle influenze ambientali. Si tratta nella fattispecie di influenze fisiche, misurabili dalle bilance micro, semimicro e analitiche, che non devono essere sottovalutate in quanto possono determinare un'effettiva differenza di peso (dovuta per esempio alla lenta evaporazione, all'assor-bimento di umidità ecc.) o forze che influiscono sul materiale o sul piatto di pesata (per esempio il magnetismo, la carica elettrostatica ecc.) e che vengono interpretate dalla bilancia come effettivi cambiamenti di peso.

La presente guida illustra gli elementi principali da considerare nel-l'utilizzo di bilance micro, semimicro e analitiche per ottenere risultati di pesata ad alto livello qualitativo.

Successivamente alle indicazioni relative al luogo di installazione e ai comandi della bilancia, verranno esposte in dettaglio le influenze ambientali sulla determinazione del peso. Tali influenze si rivelano in genere in una lenta variazione nell'indicazione del peso (deriva).

Infine, vista l’importanza della corretta interpretazione dei dati tec-nici per la valutazione dei risultati di pesata, verranno descritti i termini maggiormente utilizzati (glossario).

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Luogo di installazione della bilancia

L'accuratezza e la riproducibilità dei risultati di pesata sono strettamente legate al luogo di installazione della bilancia. Fate attenzione ai punti indicati qui di seguito, per poter lavorare con la vostra bilancia nelle migliori condizioni possibili:

Banco di pesata Stabile (banco da laboratorio, telaio da laboratorio, piano in pietra) Il tavolo di pesata non deve flettersi all'appoggio e deve essere possibil-

mente privo di vibrazioni. Deve essere antimagnetico (evitare il piano in acciaio). Deve essere antistatico (evitare plastica o vetro). Deve avere un fissaggio unico Deve essere posizionato sul pavimento o essere fissato alla parete.

Entrambi i fissaggi contemporaneamente trasmettono vibrazioni dalla parete e dal pavimento. Deve essere riservato alla bilancia. La posizione e il tavolo di pesata devono essere stabili in modo che l'indi-cazione della bilancia non vari se ci si appoggia al tavolo o se si calpesta la zona della pesata. Evitare l'uso di coperture morbide, come per es. il tappetino del mouse.Considerando la posizione della bilancia, è preferibile appoggiarla diretta-mente sopra le gambe del tavolo, perché qui si produce il numero minore di vibrazioni.

Area di lavoro Deve essere un ambiente privo di vibrazioni Privo di correnti d'aria

Posizionare il tavolo di pesata in un angolo della stanza. Gli angoli sono infatti i luoghi con meno vibrazioni degli edifici. L'accesso ideale alla stanza dovrebbe avvenire tramite una porta scorrevole per ridurre l'influs-so del movimento della porta.

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Temperatura La temperatura dell’ambiente deve essere mantenuta il più possibile co-

stante perché i risultati della pesata sono influenzati dalla temperatura. (deriva termica tipica: 1-2 ppm/°C). Evitare di pesare vicino ai caloriferi o alle finestre. Le bilance METTLER TOLEDO dotate di „FACT“ (autoregolazione com-pletamente automatica e motorizzata) sono in grado di compensare ampiamente la deriva termica restante. Tenere sempre la funzione „FACT“ attivata.

Umidità dell'aria L'umidità relativa (% rU) si trova idealmente tra il 45 e il 60 %. Il cam-

po di misurazione tra il 20 e l'80 % rU non dovrebbe mai essere superato né in eccesso né in difetto.

Nelle bilance micro si consiglia un controllo costante. Le variazioni devo-no essere sempre corrette, laddove possibile.

Luce Possibilmente posizionare la bilancia contro una parete priva di finestre.

L'esposizione diretta ai raggi solari (calore) influenza il risultato della pesata. Posizionare la bilancia a debita distanza dai dispositivi di illuminazio-

ne, per evitare irradiazioni di calore, soprattutto nel caso di lampadine. Utilizzare lampade tubolari.

Aria Posizionare la bilancia lontano dai getti d'aria dei condizionatori o degli

strumenti con dispositivi di ventilazione come computer o grandi strumen-ti da laboratorio. Posizionare la bilancia a debita distanza dai caloriferi. Oltre alle

possibili derive termiche anche le forti correntid'aria possono causare disturbi. Non posizionare la bilancia vicino alla porta. Evitare i luoghi molto frequentati. Chi passa normalmente genera una

corrente d'aria sul luogo di pesata.

Maximum range 20-80%

+ 30° C max.

Optimal

- 5° C min.

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Uso della bilancia

Le bilance micro, semimicro, analitiche e di precisione sono strumenti ad alta precisione. Seguendo i consigli proposti, sarà possibile ottenere risul-tati di pesata affidabili.

Accensione Non scollegare la bilancia dalla rete di alimentazione e lasciarla sempre

accesa. In questo modo si produrrà un equilibrio termico all'interno della bilancia. Se si desidera spegnere la bilancia, utilizzare il tasto di indicazione (nei

modelli meno recenti il tasto tara). La bilancia andrà in modalità di Standby. L'elettronica sarà costantemente in tensione e non sarà neces-sario rispettare un tempo di riscaldamento.

Messa in bolla Allineare la bilancia. Controllare che la bolla d'aria si trovi al centro

della livella. Le correzioni possono essere effettuate con i piedini rego-labili. Successivamente si dovrà regolare la sensibilità della bilancia. La procedura esatta è descritta nel manuale di istruzioni della bilancia.

1) GxP Good Laboratory Practice (GLP) oppure Good Manufacturing Practice (GMP)

Peso min.

Regol int.

LordoTara

PesataSteve Miller

NOTA BENE: Al primo collegamento alla rete di alimentazione, consiglia-mo tempi di riscaldamento differenti. Questi sono:

• Bilance micro fino a 12 ore, • Bilance semimicro e analitiche ca. 6 ore• Bilance di precisione ca. � ore.

Indipendentemente dai valori di riferimento, in ogni caso osservare i tempi minimi indicati nel manuale di istruzioni.

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NOTA BENE: Se si desidera garantire e documentare sempre l'esatta messa in bolla della bilancia, per esempio per soddisfare requisiti stabiliti da GxP1), consigliamo la serie di bilance Excellence Plus con controllo automatico del livellamento “LevelControl”.!

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1.00000 mg1.00005 mgRegolazione

Regolare periodicamente la sensibilità della bilancia, soprattutto nei seguenti casi:

• la bilancia viene messa in funzione per la prima volta • dopo aver spostato la bilancia • dopo la messa in bolla • dopo una variazione notevole di temperatura, umidità o pressione

atmosferica.

Lettura Fare attenzione all'esatta indicazione dello zero all'inizio di ongi pesata.

Eventualmente azzerare la bilancia per evitare errori. Rilevare il risultato solo dopo che il piccolo cerchio in alto a sinistra sul

display della bilancia è scomparso. Grazie a questo rilevatore di stabilità il risultato della pesata viene approvato.

Piatto di pesata Posizionare il materiale da pesare sempre al centro del piatto. In questo

modo si evitano errori dovuti al carico decentrato. Nelle bilance micro e semimicro, dopo una lunga pausa (>30 min)

effettuare un breve caricamento del piatto, per eliminare il cosiddetto effetto prima pesata.

Peso min.

Regol int.

LordoTara

PesataSteve Miller

Peso min.

Regol int.

LordoTara

PesataSteve Miller

NOTA BENE: La linea Excellence Plus offre un rilevatore di stabilità ancora più potente. Queste bilance rappresentano i valori instabili in blu. Quando si raggiunge la stabilità, l'indicaizone cambia subito diventando nera e il cerchio in alto a sinistra scompare. In questo modo è possibile riconosce-re in modo più affidabile, veloce e sicuro un risultato stabile.

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NOTA BENE: Se si desidera che la regolazione venga eseguita automa-ticamente per esempio dopo una variazionedella temperatura, vale la pena acquistare bilance dotate di “FACT”. In questi modelli la regolazione avviene in modo automatico. Così è possibile aumentare anche l'interval-lo di tempo per le verifiche di routine.

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Matracci su speciali supporti per recipienti di tara “ErgoClip Flask” e “MinWeigh Door”

Supporto per recipiente di tara “ErgoClip Basket”.

Recipiente di pesata Utilizzare il recipiente più piccolo possibile. Evitare recipienti in plastica se l'umidità dell'aria è inferiore al 30-40 %.

In queste condizioni infatti c'è un alto rischio di carica elettrostatica.

Anche materiali che non conducono elettricità come il vetro e la plastica possono caricarsi elettrostaticamente. Ciò può causare drastiche impreci-sioni nei risultati di pesata. Perciò, prendere contromisure adeguate (per ulteriori informazioni, vedere pag. 14: elettrostatica).

Il recipiente e il materiale di pesata devono avere la stessa temperatura dell'ambiente. Le differenze di temperatura possono causare correnti d'aria che falsificano i risultati di pesata (vedere pag. 7: temperatura).

Dopo averlo prelevato da un forno di essiccazione o da una lavastoviglie, lasciare raffreddare il recipiente di pesata prima di porlo sulla bilancia.

Se possibile, non posizionare il recipiente nella camera di pesata con le mani, per non modificare la temperatura e l'umidità dell'aria della camera di pesata e del recipiente. Questo potrebbe avere un'influenza negativa sul processo di pesata.

Paravento Aprire le porte del paravento il minimo indispensabile. In questo modo

il clima nella camera di pesata resterà costante e il risultato della pesata non verrà influenzato. Posizionare la bilance dotate di un paravento configurabile e automa-

tico, come gli strumenti della linea Excellence Plus, in modo tale da consentire un'apertura minima del paravento.

NOTA BENE: Diversi supporti per i recipienti di tara offrono le caratteristi-che ottimali per pesate iniziali prive di disturbi e sicure (vedere figure).!

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Manutenzione della bilancia Mantenere il piatto e la camera di pesata sempre

puliti. Utilizzare solo recipienti puliti per la pesata. Per la pulizia è sufficiente utilizzare un comune

detersivo per i vetri. Utilizzare panni privi di peluzzi Non spennellare le impurità nelle eventuali apertu-

re. Prima della pulizia, rimuovere tutte le parti amovi-

bili come il piatto di pesata.Peso min.

Regol. int.

LordoTara

PesataSteve Miller

NOTA BENE: Se si desidera eseguire misurazioni in modo notevolmente più semplice ed accurato anche nelle condizioni più difficili, consigliamo gli accessori specifici delle nostre bilance Excellence e Excellence Plus. Anche in caso di pesate iniziali molto piccole con tolleranze strette e in condizioni ambientali difficili, si otterranno i risultati migliori. Le nostre porte del paravento speciali “MinWeigh Door” sono per esempio perfette per l'impiego nelle cabine di pesata. Ma anche in condizioni di pesata “normali” offrono dei vantaggi. La ripetibilità del rilevamento del peso netto viene migliorata due volte!

L'utilizzo del piatto di pesata “SmartGrid”, caratterizzato da una lamina in griglia, stabilizza la pesata in modo talmente efficiente che le porte del paravento nelle bilance analitiche a 4 cifre decimali possono anche restare aperte durante la pesata.

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NOTA BENE: Nelle bilance analitiche Excellence e Excellence Plus è possi-bile rimuovere i singoli vetri del paravento per pulirli in lavastoviglie.!

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Influenze ambientaliSe l'indicazione del peso non si stabilizza, se il risultato si sposta lenta-mente in una direzione oppure se vengono indicati semplicemente valori errati, ciò è spesso da ricondurre a influenze ambientali indesiderate. Le cause più frequenti possono essere:

Influenze del materiale di pesata Influenze ambientali nel luogo di installazione della bilancia Assorbimento o rilascio di umidità del materiale di pesata Materiale o recipiente di pesata caricati elettrostaticamente Materiale o recipiente di pesata magnetici

Nel capitolo seguente queste influenze verranno descritte più nel dettaglio, verranno chiarite le cause e definiti i provvedimenti da prendere.

TemperaturaProblema L'indicazione del peso di un materiale si sposta in una direzione.

Possibili causeNon è ancora trascorso il tempo sufficiente da quando la bilancia è stata collegata all'alimentazione di corrente.

Una differenza di temperatura tra il materiale di pesata e l'ambiente causa correnti d'aria lungo il recipiente di pesata. L'aria che passa lungo il reci-piente provoca una forza verso l'alto o verso il basso. Il risultato di pesata si scosta dal valore corretto. Questo effetto viene definito spinta dinamica. L'effetto si attenua al raggiungimento di un equilibrio termico. Ossia: un oggetto freddo risulta più pesante, mentre un oggetto caldo risulta più leggero. Questo effetto può condurre a problemi in particolar modo nelle pesate finali con le bilance semimicro, micro e ultramicro.

Esempio Tramite il seguente esperimento è possibile avere un esempio della spinta dinamica: pesare un matraccio di Erlenmeyer o un recipiente simile e

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1�

annotare il peso. Tenere il recipiente circa un minuto tra le mani e poi ripetere la pesata. A causa della temperatura superiore e della differenza di temperatura che ne deriva, il recipiente risulterà più leggero. (In questo test il sudore delle mani non ha alcun ruolo. Il campione risul-terebbe anzi ancora più pesante).

Provvedimenti Non pesare campioni prelevati direttamente dall'essiccatore o dal refri-

geratore Acclimatare il materiale di pesata alla temperatura del laboratorio o

della camera di pesata Prendere il recipiente del campione con una pinza Non prendere nulla nella camera di pesata con le mani Scegliere recipienti per il campione con un'apertura limitata

Assorbimento di umidità/evaporazioneProblemaL'indicazione del peso di un materiale si sposta permanentemente in una direzione.

Possibili causeMisurare la perdita di peso di sostanze di sostanze liquide (per es. l'evapo-razione dell'acqua) o l'aumento di peso di materiali igroscopici (assorbi-mento dell'umidità dell'aria). Esempio Tale effetto è riscontrabile tramite alcool o gel di silicio.

ProvvedimentiUtilizzare recipienti di pesata puliti e asciutti e tenere la piattaforma di pesata al riparo da sporcizia e gocce d'acqua. L'utilizzo di recipienti con aperture limitate o di coperchi può essere d'aiuto. Evitare basi di sughero o cartone per i palloni a fondo sferico. Questi potrebbero infatti aumentare o diminuire notevolmente l'umidità. Invece i supporti triangolari in metallo o le „ErgoClips“ adatte alle bilance Excellence ed Excellence Plus non provocano effetti di questo tipo.

In caso di aperture maggiori dei recipienti di pesata aumenta il rischio di errori di misurazione per evaporazione o condensa.

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ElettrostaticaProblemaLa pesata indica sempre risultati diversi. L'indicazione del peso si sposta; non è possibile ripeterla.

Possibili causeIl recipiente di pesata o il campione è caricato elettrostaticamente. I mate-riali con scarsa conducibilità elettrica come il vetro, la plastica, i materiali in polvere o granulati non fanno defluire le cariche elettrostatiche, o lo fanno molto lentamente (nel giro di ore). La carica avviene principalmen-te tramite la frizione causata dal maneggiamento o durante il trasporto dei recipienti o dei materiali. L'aria secca con un'umidità inferiore al 40 % aumenta il rischio di questo effetto.Gli errori di pesata sono generati dalla forza elettrostatica che agisce tra il materiale di pesata e l'ambiente. Ciò può provocare gli scostamenti del peso descritti soprattutto nelle bilance micro, semimicro e analitiche.

EsempioUn recipiente pulito in vetro o in plastica che viene frizionato leggermente con un panno di cotone mostra questo effetto in modo molto evidente.

Peso min.

Regol. int.

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PesataSteve Miller

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Provvedimenti Aumentare l'umidità dell'ariaIl problema si verifica principalmente in

inverno negli ambienti riscaldati. In ambienti climatizzati è utile impo-stare il condizionatore in modo adeguato (45-60 % di umidità relativa). Schermare le forze elettrostatiche Posizionare il recipiente di pesata su

un supporto metallico. Utilizzare altri recipienti di pesata Plastica e vetro si caricano veloce-

mente e non sono adatti. Il metallo è più adatto. Utilizzare pistole antistatiche. I prodotti disponibili in commercio non

sono comunque efficaci in ogni situazione. Utilizzare i kit antistatici di METTLER TOLEDO esterni o interni.

Osservazioni: La bilancia e quindi anche il piatto di pesata devono disporre sempre di messa a terra. Tutte le bilance METTLER TOLEDO con spina a tre poli hanno messa a terra automatica.

MagnetismoProblemaUn materiale di pesata fornisce diversi risultati a seconda della posizione sul piatto. Il risultato è difficilmente ripetibile. L'indicazione però resta stabile.

Possibili causeSi sta pesando un materiale magnetico. Gli oggetti magnetici o permeabili magneticamente si attraggono reciprocamente. La forza aggiuntiva che ne deriva viene interpretata in modo errato come un carico.Praticamente tutti gli oggetti in ferro (acciaio) sono fortemente permeabili magneticamente (ferromagnetici).

MPS

Supporto per recipiente di tara “ErgoClip Basket”.

NOTA BENE: Il supporto per i recipienti di tara “ErgoClip Basket” devia cariche elettrostatiche in modo ideale e impedisce in modo efficace il verificarsi dei problemi descritti nei tubi e nelle provette.!

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ProvvedimentiSe possibile, schermare le forze magnetiche, disponendo il materiale da pesare per es. in un recipiente in lamina di mu-metal. Poiché la forza diminuisce proporzionalmente all'aumento della distanza dal corpo magnetico, il materiale da pesare può essere allontanato dal piatto della bilancia tramite un supporto non magnetico (per esempio un bicchiere di vetro, un supporto di alluminio). Lo stesso effetto si ottiene con un dispositivo per pesare al di sotto della bilancia. Questi cosiddetti dispositivi per la pesata sotto la bilancia sono integrati di serie nella maggior parte di bilance micro, semimicro, analitiche e di precisione METTLER TOLEDO. METTLER TOLEDO utilizza preferibilmente materie prime non magnetiche per escludere fin dall'inizio questo effetto.

Spinta staticaEffetto Un materiale di pesata non ha lo stesso peso nell'aria e nel vuoto.

Causa: «Il peso di un corpo è uguale al peso dell'elemento in cui è immerso da lui spostato» (principio di Archimede) Con questo principio si può spiegare perché una nave galleggia, un palloncino vola o l'indicazione del peso di un materiale dipende della pressione atmosferica.L'elemento in cui è immerso il materiale da pesare è l'aria. La densità atmosferica ammonta a circa 1.2 kg/m3 (a seconda della temperatura e della pressione atmosferica). La spinta del materiale (corpo) è pari quindi a 1.2 kg per metro cubo del suo volume.

Esempio Posizionare un bicchiere contenente un peso di riferimento di 100 g su una bilancia a braccio e, successivamente, posizionare sull'altro piatto un bicchiere identico al precedente riempiendolo con acqua fino a quando

Supporto per recipiente di tara “ErgoClip Flask” per bilance della linea Excellence ed Excellence Plus.

NOTA BENE: Per pesare magneti grandi e piccoli con bilance di precisione consigliamo un “piatto di pesata MPS” aggiuntivo (Magnetic-Protection-System). Per le bilance analitiche consigliamo un supporto triangolare. Aumenta la distanza del magnete dal piatto di pesata. Per le bilance della linea Excellence ed Excellence Plus offriamo speciali “ErgoClips”.

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la bilancia si trovi in equilibrio, e quindi entrambi i corpi, pesati in aria, abbiano lo stesso peso.Posizionare poi una campana di vetro sopra la bilancia a braccio, così da creare il vuoto; la bilancia si inclinerà dalla parte dell'acqua, poiché questa, dato il volume superiore, sposta una maggiore quantità di aria e subisce così una spinta maggiore. Nel vuoto viene a mancare questa spinta. Nel vuoto quindi sul lato destro si avranno più di 100 g di acqua.

Peso di riferimento Acqua Peso nell'aria 100 g 100 g Densità 8000 kg/m� 1000 kg/m�

Volume 12.� cm� 100 cm� Spinta 1� mg 120 mg Peso nel vuoto 100.01� g 100.120 g

Provvedimenti La sensibilità della bilancia viene regolata alla densità di 8.0 g/cm� con i pesi di riferimento. Se i materiali da pesare vengono pesati con densità che si discostano da questo dato, si verificherà un errore dovuto alla spinta aerostatica. Nelle pesate ad alta accuratezza di misurazione relativa si consiglia di correggere conseguentemente il peso visualizzato.Se si effettuano le pesate in giorni diversi, per es. pesate finali o pesate di controllo, è necessario controllare la pressione atmosferica, l'umidità dell'aria e la temperatura, nonché calcolare la correzione della spinta aerostatica come segue:

Procedimento per la determinazione della massa

1. Calcolare la densità dell'aria

ρ Densità dell'aria in kg/m�

P Pressione atmosferica in hPa (= mbar) (utilizzare la pressione della stazione)h Umidità relativa in %t Temperatura in °C

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2. Determinare la massa del materiale di pesata (correggere la spinta aerostatica)

m Massaa Densità dell'aria in kg/m�

ρ Densità del materiale di pesatac Densità del corpo convenzionale (8000 kg/m�)W Valore di pesata (indicazione della bilancia)

EsempioIndicazione bilancia 200.0000 gPressione atmosferica 1018 hPaUmidità relativa dell'aria 70 %Temperatura 20 °CDensità del materiale di pesata 2600 kg/m�

GravitazioneEffettoSe varia l'altitudine, si ottengono valori del peso differenti. Perciò cam-bierà per esempio l'indicazione del peso se una pesata viene effettuata a un'altitudine superiore di 10 m (spostamento dal primo al quarto piano di un edificio).

CausaPer determinare la massa di un corpo, la bilancia misura la forza di gravi-

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tà, cioè la forza di attrazione tra la terra e il materiale da pesare. Tale forza dipende principalmente dalla latitudine del luogo di installazione e dalla sua altitudine sopra il livello del mare (distanza dal centro della terra).

Perciò:1. Più un peso è lontano dal centro della terra, minore è la forza di gravità che tale peso subisce. La misura con cui la forza di gravità diminuisce è il quadrato della distanza.

2. Più un luogo è vicino all'equatore, maggiore sarà l'accelerazione cen-trifuga che subisce a causa della rotazione della terra. Tale accelerazione contrasta la forza di attrazione (forza gravitazionale). I poli sono il punto più lontano dall'equatore e hanno la distanza minore dal centro della terra. Qui la forza che agisce sulla massa è massima.

EsempioUn peso di 200 g, che al primo piano risulta essere esattamente 200.00000 g, presenta la seguente variazione al quarto piano:

Provvedimenti Livellare e regolare la bilancia dopo ogni spostamento successivo al primo utilizzo.

9.78 N/kg

9.82 N/kg

NOTA BENE: Le bilance con “FACT” incorporato (autoregolazione completamente automatica e motorizzata) eseguono automaticamente questa regolazione. Le bilance METTLER TOLEDO della serie Excellence ed Excellence Plus sono dotate di “FACT” integrato di serie.!

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Glossario

RisoluzioneLa risoluzione di una bilancia è la minor differenza tra due valori leggibile sul display. Nel caso di display digitale, è il minor passo d'indicazione possibile.

AccuratezzaTermine qualitativo che indica quanto i risultati rilevati si avvicinino al valore di riferimento, dove quest'ultimo può essere a seconda della determinazione o della convenzione o il valore reale corretto o al valore nominale [DIN1) 55350-13].

In breve: Quanto si avvicina l'indicazione di una bilancia al peso effettivo del materiale.

Categorie di accuratezza dei pesi di verificaI vari pesi di verifica vengono riuniti in diverse classi in base alla loro accuratezza.

Con la raccomandazione delle classi di peso conforme a OIML2) R111 viene assicurato il rispetto dei limiti d'errore secondo la classificazione del

Risoluzione standard di diversi tipi di bilance Bilance ultra micro 1d1) = 0.1 µg = 0.0000001 g 7 cifre decimali Bilance micro 1d = 1 µg = 0.000001 g 6 cifre decimali Bilance semimicro 1d = 0.01 mg = 0.00001 g � cifre decimali Bilance analitiche 1d = 0.1 mg = 0.0001 g 4 cifre decimali Bilance di precisione 1d = da 1 g a 1 mg = da 1 g a 0.001 g da 0 a � cifre decimali

1) 1d = 1 digit = una cifra

1) DIN Istituto normativo tedesco 2) OIML Organisation Internationale de Métrologie Légale

NOTA BENE: Le bilance “DeltaRange” o “DualRange” si distinguono per due risoluzioni diverse. Perciò rappresentano una alternativa interessante dal punto di vista del prezzo alle bilance a campo singolo.!

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peso e che la qualità del materiale e della superficie corrisponda a questa raccomandazione internazionale. www.oiml.com

Le norme per la gestione della qualità in ambito del controllo dei mezzi di verifica richiedono che le bilance vengano calibrate e regolate ad intervalli stabiliti con pesi tracciabili. Per questo devono essere usati pesi certificati con una classe di accuratezza adeguata.

SensibilitàVariazione della grandezza d'uscita di uno strumento di misurazione divisa per la variazione corrispondente della granzezza d'ingresso ([VIM] 5.10)1). In una bilancia la variazione del valore di pesata ∆W divisa per la variazione del carico che la causa ∆m

La sensibilità è una delle specifiche più importanti di una bilancia. La sensibilità specificata di una bilancia si intende in generale come sensibilità globale (pendenza), misurata sul campo nominale.

Coefficiente termico della sensibilitàLa sensibilità dipende dalla temperatura. Il grado di dipendenza viene rilevato tramite lo scostamento reversibile del valore di misurazione sotto l'influenza di una variazione di temperatura nell'ambiente. Tale anda-mento è indicato attraverso il coefficiente termico della sensibilità (TC), che indica a sua volta la deviazione percentuale dell'indicazione del peso (per esempio pesata iniziale) per grado Celsius. Il coefficiente termico della sensibilità di una bilancia XP è pari per esempio a 0.0001 %/°C. Ciò significa che in caso di una variazione di temperatura di 1 grado Celsius, la sensibilità varierà dello 0.0001 % o di un milionesimo.

Sensibilità tra valore di pesata W e carico m, per esempio di una bilancia con campo nominale di 1 kg. La linea centrale mostra la linea caratteristica di una bilancia con sensibilità corretta (pendenza). La linea caratteristica in alto è troppo pendente (troppa sensibilità, rappresentata in risalto) quella sottostante non è sufficientemente pendente (sensibilità troppo bassa).

1) VIM International Vocabulary of basic and general terms in Metrology

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Il coefficiente termico si calcola nel modo seguente:

Dove ∆S è la variazione della sensibilità e ∆T è la variazione di tempe-ratura. La variazione della sensibilità ∆S corrisponde alla variazione del risultato ∆R diviso per il carico m, dopo la messa in tara con la pesata iniziale. Con questi dati è possibile calcolare lo scostamento del risultato della misurazione in corrispondenza di una determinata variazione della temperatura con una trasformazione. Per il valore d'indicazione abbiamo dunque:

Se si pesa un carico (pesata iniziale) di 100 g su una bilancia analitica XP/XS e se la temperatura del laboratorio è cambiata di 5 °C dall'ultima regolazione, l'errore nel risultato della pesata ∆R (con il coefficiente ter-mico della XP di 0.0001 %/°C) in casosfavorevole avrà la seguente entità:Se il carico invece fosse pari a solo 100 mg, ossia 1000 volte inferiore,

allora anche lo scostamento massimo risulterebbe inferiore. Sarebbe quin-di stato di soli 0.5 µg.

FACTAcronimo per „Fully Automatic Calibration Technology“ („FACT“). Rego-lazione automatica della sensibilità e, a seconda del tipo di bilancia, anche della linearità della bilancia. La regolazione si attiva al superamen-to di una variazione di temperatura indicata. I pesi interni vengono colle-gati in modo riconducibile agli standard internazionali nella produzione, grazie a una «calibrazione originaria». Durante questo processo la massa del peso interno viene ottenuta posizionando un peso certificato sulla bilancia e salvando il valore nella bilancia.

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proFACTAcronimo per „Professional Fully Automatic Calibration Technology“ („proFACT“). Regolazione automatica professionale della sensibilità.

Linearità (non linearità)Proprietà di una bilancia di seguire il rapporto lineare tra il carico posizionato m e il valore del peso indicato W (sensibilità). In questo modo si presenta una retta tra lo zero e il carico massimo come linea caratteristica (vedere: sensibilità).

Al contrario la non linearità definisce l'ampiezza della banda, all'interno della quale può verificarsi uno scosta-mento in aumento o diminuzione del valore di misurazio-ne dalla linea caratteristica ideale.

Nella bilancia analitica METTLER TOLEDO Excellence Plus XP205DR, per esempio, lo scostamento della linea caratteristica dall'andamento lineare è pari a un massimo di ±0.15 mg sull’intero campo di pesata di 200 g.

RipetibilitàCapacità di una bilancia di visualizzare valori di misurazione coincidenti in pesate ripetute dello stesso oggetto eseguite allo stesso modo, in condi-zioni invariate ([OIML1) R 76 1] T.4.3).

La serie di misurazioni deve essere eseguita dallo stesso utente secondo la stessa procedura di pesata, ponendo il peso nella stessa posizione sul piatto, nello stesso luogo di installazione, a condizioni ambientali costanti e senza interruzioni.

1) OIML Organisation Internationale de Métrologie Légale

NOTA BENE: La linea di bilance semimicro e analitiche Excellence ed Excellence Plus dispone di due masse interne. Ciò significa che durante la regolazione non viene testata solo la sensibilità ma anche la non linearità.!

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Lo scostamento standard della serie di misurazioni è una misura adatta a rappresentare il valore della ripetibilità.

In particolare nelle bilance ad alta risoluzione la misura della ripetibilità non è solo una delle proprietà della bilancia. La ripetibilità dipende anche dalle condizioni ambientali (correnti d'aria, variazioni di temperatura, vibrazioni), dal materiale di pesata e in parte dall'esperienza di chi esegue l'operazione.

Nell'esempio seguente viene descritta una tipica serie di misurazioni effet-tuata su una bilancia semimicro con una risoluzione di 0.01 mg.

x1 = 27.�1467 g x2 = 27.�1466 g x� = 27.�1468 g x4 = 27.�1466 g x� = 27.�146� g

Ora vogliamo determinare il valore medio e la ripetibilità di questa serie.

Valore medio:

xi = Risultato della serie di misurazioni per i volteN: Numero di misurazioni (pesate), solitamente 10Il valore medio corrisponde a x = 27.514667 g

Come misura per la ripletibilità t viene utilizzato lo scostamento stan-dard s. La ripetibilità della serie di misurazioni ammonta quindi a s = 0.0095 mg.

L'incertezza del risultato di pesata ammonta a due - tre volte la ripetibilità da u ≈ 2s... 3s ossia il risultato reale x si trova nell'intervallo x - u < x < x + u

x6 = 27.�1467 g x7 = 27.�1467 g x8 = 27.�1466 g x9 = 27.�1468 g x10 = 27.�1467 g

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La definizione ufficiale di cari-co decentrato è la seguente: “Scostamento in caso di cari-co decentrato”.

1) VIM International Vocabulary of basic and general terms in Metrology

Nella nostra serie di misurazione u diventa ≈ 2 s ≈ 2 x 0.01 mg = 0.02 mg, in modo che il risultato di pesata si può indicare con x ± u = 27.51467 g ± 0.02 mg, Quindi con la bilancia utilizzata per la presente serie di misure, il risultato più piccolo previsto per questo carico ammonta a 27.51465 g e il più gran-de a 27.51469 g; un buon risultato per questa serie di pesate.

TracciabilitàLa proprietà di un risultato di misurazione di riferirsi, con una serie inin-terrotta di pesate di controllo con incertezze di pesata date a un campione primario internazionale e nazionale ([VIM]1) 6.10). I pesi campione uti-lizzati nella determinazione della massa si riferiscono sempre ai campioni primari.

Messa in bollaLivellamento di una bilancia nella sua posizione di riferimento (soli-tamente orizzontale), ossia il suo asse d'azione deve essere allineato in parallelo alla verticale. Normalmente ciò significa posizionare lo chassis della bilancia in orizzontale. Il risultato viene falsato del coseno dell'an-golo di inclinazione. Provvedimenti: tutte le bilance hanno la possibilità di essere livellate con i piedini regolabili.

Carico decentrato1. Scostamento del valore misurato a causa del carico decentrato (eccen-

trico). Maggiore è il peso dell'oggetto e maggiore la sua distanza dal centro del piatto, maggiore è il carico decentrato.

Se l'indicazione resta costante anche spostando lo stesso carico in posizio-ni differenti, la bilancia non ha nessuno scostamento per carico decentra-to. Fare attenzione nelle bilance ad alta risoluzione a posizionare il carico in una posizione centrale.

NOTA BENE: La bilancia Excellence Plus dispone di “LevelControl”, un sistema automatico di controllo del livellamento. Questo sistema comu-nica e documenta subito se la bilancia non è in bolla. Ciò aumenta la certezza di misura ed esclude errori dovuti al rischioso controllo visivo per esempio in una cabina di pesata.

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RiproducibilitàAvvicinamento tra i valori di misurazione della stessa entità, se le singole misurazioni vengono eseguite in condizioni differenti (che sono da indi-care), quindi in riferimento al

processo di misurazione all'osservatore all'installazione al luogo di misurazione alle condizioni di applicazione al momento temporale

EsattezzaConcetto qualitativo che giudica lo scostamento sistematico delle misura-zioni. Dimensione della coincidenza tra il valore nominale (valore medio) di una serie di valori di misurazione e il valore reale dell'oggetto misurato ([ISO1) 5725] 3.7).

OsservazioniL'esattezza si può giudicare solo se sono presenti più valori di misurazione e un valore di riferimento riconosciuto come esatto.

PrecisioneConcetto qualitativo che giudica la variabilità delle misurazioni.

Grandezza della coincidenza di valori di misurazione indipendenti in condizioni stabilite ([ISO1) 5725] 3.12). La precisione dipende solo dalla ripartizione degli scostamenti casuali, non dai valori reali delle grandezze di misurazione (esattezza).

Esempio Capacità di uno strumento di fornire valori di misurazione che si discosta-no poco dal valore di riferimento.

1) ISO International Standards Organization

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OsservazioniLa precisione si può giudicare solo in presenza di diversi valori di misurazio-ne.

Incertezza di misuraUno dei parametri assegnati al risultato di misurazione, che caratterizza la deviazione dei valori che possono essere ragionevolmente assegnati alla grandezza di misurazione ([VIM]1) 3.9).

Questo parametro, ossia l'incertezza di misura, viene normalmente espresso dall'incertezza standard u o dall'incertezza di misura ampliata U (intervallo di confidenza). Una guida per determinare l'incertezza di misura è contenuta nel GUM2). L'incertezza di misura secondo GUM si ottiene sommando il quadrato delle grandezze d'errore, se queste non si influenzano reciprocamente.

NotaL'incertezza di misura si può calcolare in diversi modi. Nel settore farma-ceutico viene spesso rilevata la determinazione del contenuto di riferimen-to, secondo la farmacopea statunitense, altrimenti si ricava anche spesso l'incertezza di misura secondo ISO3) 17025. Quest'ultima corrisponde a quella del GUM.

Pesata minimaLa pesata minima iniziale fornisce un'indicazione del fatto che il risultato di pesata che non raggiunge questa grandezza ha come conseguenza uno scostamento relativo troppo elevato.

1) VIM International Vocabulary of basic and general terms in Metrology2) GUM Guide of Uncertainty of Measurement 3) ISO International Standards Organization

NOTA BENE: Le bilance METTLER TOLEDO della linea Excellence Plus dispongono della migliore tecnologia di pesata. In questo modo si raggiungono le pesate minime iniziali più basse possibili.!

NOTA BENE: L'assistenza METTLER TOLEDO offre il servizio di determina-zione dell'incertezza di misura in loco nei principali paesi su richiesta del cliente.!

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1.00005 mg CalibrazioneDeterminazione dello scostamento tra il valore misurato e il valore reale della grandezza di misurazione in condizioni date.

RegolazioneDeterminazione dello scostamento tra il valore misurato e il valore reale della grandezza di misurazione in condizioni date. Successivamente si deve applicare una correzione.

1.00000 mg1.00005 mg

NOTA BENE: Le bilance METTLER TOLEDO Excellence ed Excellence Plus documentano i singoli scostamenti sul display o li inviano esternamente a un software o a una stampante. Come software raccomandiamo “LabX balance” con controllo del mezzo di verifica integrato conforme a Good Weighing Practice™ di METTLER TOLEDO (www.mt.com/GWP).

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NOTA BENE: Le bilance METTLER TOLEDO Excellence ed Excellence Plus documentano i singoli scostamenti sul display o li inviano esternamente a un software o a una stampante.!

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GWP® – Good Weighing Practice™

Il sistema planetario GWP®

METTLER TOLEDO offre la soluzione perfetta grazie a Good Weighing Practice™ (GWP®). Scegliendo GWP®, un teamdi esperti seguirà il cliente in tutte le fasi importanti, durante la valutazione e la scelta della soluzione di pesata migliore, nella messa in funzione e calibrazione e nel funziona-mento di routine quotidiano.

Grazie a GWP® METTLER TOLEDO offre per la prima volta una guida valida a livello globale per i sistemi di pesata. Secondo questa guida GWP® mette in atto un pacchetto di soluzioni ottimale su misura per le esigenze singole. Per noi ottimale significa: la soluzione di pesata più vantaggiosa economicamente e contemporaneamente più sicura. Riconoscere uno scostamento quando è troppo tardi o non riconoscerlo affatto? Questo pro-babilmente non potete permettervelo. Good Weighing Practice™ significa „pesare senza rischi“, perché è in gioco la qualità e la sicurezza dei vostri prodotti.

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Grazie alla serie di masse “CarePac” siete sempre al sicuro.

Il triangolo GWP®

Funzionamento di routine Come deve essere testata la mia pesa? Quanto spesso e quali test verranno effettuati? Come si possono ridurre le spese?

Per essere certi di mantenere negli anni un'accuratezza di pesata costante, si consiglia di far eseguire la manutenzione della bilancia da laboratorio da un tecnico dell'assistenza autorizzato. In questo modo si aumenterà contemporaneamente la durata della bilancia.

Tra un intervento di manutenzione e l'altro è necessario eseguire un con-trollo sensato con masse certificate esterne per stabilire immediatamente un'eventuale scostamento di misurazione.

Per ulteriori informazioni su Good Weighing Practic™,

visitate il sito www.mt.com/GWP

NOTA BENE: Per questi test di routine devono essere utilizzate masse di verifica adeguate. Grazie alla serie di masse “CarePac” METTLER TOLEDO offre all'utente un controllo privo di problemi. Questa serie di masse conformi alla guida GWP® contengono le masse, le tolleranze di test, le pinze, i guanti e le istruzioni giuste per ciascun tipo di bilancia.

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Addetti al controllo indipendenti testano la funzionalità della bilancia con processi di calibrazione accreditati e documentano i risultati.

Le bilance dotate di “FACT” necessitano di meno test di routine. Funzioni della bilancia intelligenti riducono le spese per i controlli e offrono un'assicu-razione della qualità aggiuntiva.

L'utente esegue perio-dicamente brevi test e riconosce subito se l'accuratezza del pro-cesso viene rispettata.

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AAccensione 8Accuratezza 20Area di lavoro 6Aria 7Assorbimento di umidità / evaporazione 13

BBanco di pesata 6

CCalibrazione 28Carico decentrato 25Categorie di accuratezza delle masse di verifica 20Coefficiente termico della sensibilità 21

EElettrostatica 14Esattezza 26Evaporazione 13

FFACT 22

GGravitazione 18GWP® (Good Weighing Practice™) 30

IIncertezza di misura 27

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LLettura 9Luce 7Linearità (non linearità) 23

MMagnetismo 15Manutenzione della bilancia 11Messa in bolla 8, 25

PParavento 10Pesata minima 27Piatto di pesata 9Precisione 26proFACT 23

RRecipiente di pesata 10Regolazione 9, 28Ripetibilità 23Riproducibilità 26Risoluzione 20

SSensibilità 21Spinta statica 16

TTemperatura 7, 12Tracciabilità 25

UUmidità dell'aria 7

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