در مقاله پیش رو توضیح خواهیم داد که چرا ترازو را کالیبره می‌کنیم؟ با کالیبراسیون ترازو، دقیقا چه چیزی را تنظیم می‌کنیم؟ و چرا باید پس از هربار جابجا کردن ترازوهای حساس آزمایشگاهی، آن را دوباره کالیبره کرد؟

علت کالیبراسیون ترازو

در مورد تنظیم کردن ترازو یا اصطلاحا کالیبراسیون آن، حتما باید از خود پرسیده باشید که چرا باید ترازو را کالیبره کرد؟ آیا کارخانه این کار را انجام نمی‌دهد؟ علت‌های بسیاری برای کالیبراسیون ترازوهای دیجیتالی، خاصه آزمایشگاهی وجود دارد که از نظر علمی توضیح و تفسیرهای خاص خود را می‌طلبد. عمومی‌ترین و ساده‌ترین علت‌های آن می‌تواند جابجایی‌ها و تکان‌های مداوم دستگاه از در کارخانه تا عرضه آن به بازار و فروشنده باشد؛ که سبب تغییرهای اندکی در اصول مکانیکی ترازو خواهد شد. سوا از جابجایی، تغییر دما نیز ممکن است بر کالیبراسیون تاثیر بگذارد. علت دیگر این است که برخی، اقلام و اجناس متفاوتی را با آنچه در کارخانه آزمایش می‌شود، برای وزن کردن استفاده می‌کنند؛ و علت علمی بزرگی که بسیار اهمیت دارد این است که مکان قرار دادن ترازو پس از عرضه، نیروی گرانشی متفاوتی در قیاس با کارخانه دارد.

در توضیح علت واپسین شرح بیشتری وجود دارد. به زبان ساده باید گفت که گرانش در تمام سطح زمین یکسان نیست. دانستن این امر بسیار مهم است؛ چراکه ترازوها حجم را اندازه نمی‌گیرند؛ این نیروی گرانش یا کشاننده حجم به سوی مرکز زمین است که حسگرهای ترازو (لودسل) آن را محاسبه می‌کنند. بنابراین کالیبراسیون ترازوهای دیجیتالی و آزمایشگاهی بی‌سبب نیست، و به دلایلی آشکار و موجه تنظیم می‌شود. بنابر همین دلایل نیز تاکید و توصیه شده است که کالیبراسیون ترازوهای آزمایشگاهی را پس از هر جابجایی، دوباره تکرار کنید. اکنون علت این توصیه را نیز می‌دانیم.

مفهوم کالیبراسیون ترازوی آزمایشگاهی

به نکته‌ای که در ابتدای این بخش اشاره خواهد شد توجه کنید تا در مواقع بروز مشکل، علت را دانسته باشید. تعریف کالیبراسیون به زبان ساده معرفی وزنی مشخص و استاندارد به ترازو است. این کار برای تنظیم پارامترها یا متغیرهای اندازه‌گیری ترازو است تا تضمینی برای دقت آن باشد. کالیبراسیون را اغلب به وسیله وزنه‌ کالیبراسیون استاندارد انجام می‌دهند که کلاس‌بندی و تعیین وزن آنها بر عهده سازمان اندازه شناسی قانونی (OIML) است. پس ترازو را کالیبره می‌کنیم، تا دقیق وزن کند. هدف نهایی کالیبراسیون، توزین دقیق است.

برای مثال، زمانی که وزنه‌ای 1 کیلوگرمی و استاندارد را (پس از کالیبراسیون) بر روی ترازویی می‌گذاریم، ترازو وزن 1000 گرم را نمایش خواهد داد. پس از آن هر وزن دیگر، مطابق با همین اندازه‌گیری نخست و استاندارد اندازه‌گیری می‌شود. چنانچه وزن جدید، نیمی از حجم پیشین را داشته باشد، نیمی از نیروی کشاننده به سمت مرکز زمین، روی  سینی ترازو فشار خواهد آورد؛ در نتیجه نمایشگر نیمی از وزن پیشین را نمایش می‌دهد. اگر ترازویمان به مکانی با گرانش متفاوت منتقل شود، همان حجم اندازه‌گیری شده پیشین (1 کیلوگرم)، مقداری متفاوت را نشان خواهد داد. چراکه نیروی وارد آمده متفاوت است.

دلیل تفاوت گرانش در موقعیت‌های جغرافیایی مختلف زمین، این است که زمین کاملا گرد و دایره‌ای نیست. توضیح بیشتر این مساله با مقاله مرتبط نخواهد بود. اما بدانید که تشخیص این تغییرهای گرانشی در ترازوهایی با حساسیت‌هایی مانند یک هزارم گرم (0.001) یا یک ده هزارم گرم (0.0001)، بیشتر از ترازویی با حساسیت 1 گرم است.

به این ترتیب کالیبراسیون در ترازوهای آزمایشگاهی بسیار حساس اهمیت بیشتری پیدا می‌کند و کوچکترین تغییر و جابجایی در وضعیت ترازو، چه جابجایی در طول و عرض و چه جابجایی ارتفاع، نتایج کاملا متفاوتی را در اندازه‌گیری وزن رقم خواهد زد.

برای مثال یک ترازوی تحلیلی آزمایشگاهی، که حساسیت و دقتش برابر با 0.0001 گرم (یک ده هزارم) است و نهایتا می‌تواند 100 گرم وزن را اندازه بگیرد، قادر است کوچکترین تغییر در گرانش را تشخیص بدهد. چنانچه این ترازو را با حجمی 100 گرمی (وزنه کالیبراسیون 100 گرمی استاندارد) کالیبره کرده باشیم، و آن را از طبقه اول یک ساختمان به طبقه سوم همان ساختمان منتقل کنیم (انتقالی حدودا 10 متری)، تغییر در گرانش باعث خواهد شد که ترازو 100 گرم را 99.9970 گرم نشان دهد؛ یعنی 0.0030 گرم کمتر. توضیح علمی این تفاوت، دور شدن از مرکز زمین است. اگر همین ترازوی تحلیلی آزمایشگاهی را یک کیلومتر به سمت شمال ببریم، همان حجم 100 گرم را، 100.0007 اندازه خواهد گرفت؛ علت، نزدیک شدن به قطب شمال است. و اگر ترازو را یک کیلومتر به سمت جنوب ببریم، همان وزن را باید 0.0007 گرم اندازه‌گیری کند. اما اگر آن را به سمت غرب و شرق ببریم، همان مقدار نخستین را نشان خواهد داد؛ چراکه هیچ کدام از این دو جهت به مرکز زمین نزدیک یا دور نیستند.

نتیجه گیری

به این ترتیب دانستیم که علت کالیبراسیون ترازوها، مخصوصا ترازوهای آزمایشگاهی تغییراتی است که پس از خروج از کارخانه برایشان اتفاق می‌افتد؛ خاصه تغییرهای گرانشی نسبت به مکان. همچنین دانستیم که با کالیبره کردن ترازو به وسیله وزنه کالیبراسیون استاندارد، ترازو را برای توزین دقیق در محل قرار گرفتن مهیا می‌کنیم. و اینکه دلیل نیاز ترازوهای آزمایشگاهی به کالیبراسیون مجدد پس از جابجا کردنشان، تغییرهای گرانشی است که بر ترازو عارض می‌شود.