Waage im Labor Arten, Anforderungen und Kriterien

Waage im Labor: Arten, Anforderungen und Kriterien

Im Labor herr­schen in der Wäge­tech­nik beson­de­re Anfor­de­run­gen. Eine Waa­ge im Labor muss beson­ders prä­zi­se und hoch­auf­lö­sen­de Mess­ergeb­nis­se lie­fern. In der Prü­fung und Abmes­sung unter­schied­li­cher Stof­fe und Güter sind Labor­wa­gen essen­zi­el­le Hilfs­mit­tel.

Überblick und Allgemeines zur Waage im Labor

An eine Waa­ge im Labor rich­ten sich in Abhän­gig­keit ihrer Anwen­dungs­be­rei­che unter­schied­li­che Anfor­de­run­gen. Aus die­sem Grun­de exis­tie­ren bei­spiels­wei­se spe­zi­el­le Indus­trie­waa­gen oder Fahr­zeug­waa­gen. Auch inner­halb der Waa­gen-Kate­go­ri­en fin­den Sie ver­schie­de­ne spe­zia­li­sier­te Pro­duk­te. Im Bereich der Labor­waa­gen sind die Ein­satz­be­rei­che viel­sei­tig und mit ihnen unter­schei­den sich die Eigen­schaf­ten der Instru­men­te.

Labor­waa­gen las­sen sich im Wesent­li­chen in drei Sub­ka­te­go­ri­en ein­ord­nen: Prä­zi­si­ons- bezie­hungs­wei­se Fein­waa­gen, Ana­ly­sen- und Mikro­waa­gen sowie Feuch­te­be­stim­mer. Die Fein- und Prä­zi­si­ons­waa­gen sind beson­ders prä­zi­se Mess­in­stru­men­te. Sie sind dazu geeig­net, bei einer Mas­se ab 1 Mil­li­gramm exak­te Mess­ergeb­nis­se zu lie­fern. Noch prä­zi­ser sind Mikro- oder Ana­ly­sen­waa­gen. Die­se Instru­men­te fin­den Ein­satz, wenn es um die Bestim­mung und Ana­ly­se kleins­ter Men­gen (bei Wer­ten im Bereich von einem Mikro­gramm) geht. Feuch­te­be­stim­mer fin­den in Berei­chen Anwen­dung, in denen es um die Ermitt­lung des exak­ten Feuch­tig­keits­ge­halts eines Stof­fes oder Gutes geht.

Kriterien und Anforderungen an Laborwaagen

Beim Ein­satz einer Waa­ge im Labor geht es nicht nur um prä­zi­se Mess­ergeb­nis­se im Bereich Mil­li- oder Mikro­gramm. Hin­zu kommt die Anfor­de­rung, dass bestimm­te Fak­to­ren aus­zu­schlie­ßen sind, die sich auf die Mess­ergeb­nis­se aus­wir­ken könn­ten. Bestimm­te Umwelt­be­din­gun­gen sind daher zu kon­trol­lie­ren und gege­be­nen­falls zu neu­tra­li­sie­ren. Hier­bei kom­men bestimm­te Fil­ter­tech­ni­ken zum Ein­satz.

Ein wich­ti­ges Kri­te­ri­um für eine Labor­waa­ge ist ihre Auf­lö­sung. Die Auf­lö­sung ent­spricht dem Grad, bis zu dem eine Waa­ge Belas­tungs­än­de­run­gen erfas­sen kann. Die Ein­heit der Auf­lö­sung ist eine Punkt­an­zahl. Die­se ergibt sich als Quo­ti­ent aus der Höchst­last der Waa­ge in Gramm und der Ables­bar­keit in Gramm. Hat eine Labor­waa­ge bei­spiels­wei­se eine Höchst­last von 300 Gramm und eine Ables­bar­keit von 0,00001 Gramm, so ent­spricht dies einer Auf­lö­sung von 30 Mil­lio­nen Punk­ten.

Laborwaagen und ihre Anwendungsbereiche

Nicht nur in den ver­schie­de­nen Labo­ren selbst fin­den Labor­waa­gen ihre Anwen­dung. Auf­grund ihrer Auf­lö­sung und ihre Prä­zi­si­ons­ei­gen­schaf­ten fin­den die Instru­men­te auch Ein­satz in Apo­the­ken sowie in medi­zi­ni­schen Ein­rich­tun­gen all­ge­mein. Auch bei Juwe­lie­ren oder in Pfand­häu­sern sind die Prä­zi­si­ons­in­stru­men­te wich­ti­ge Hel­fer. Eben­so kom­men Labor­waa­gen in der For­schung und Ent­wick­lung in unter­schied­li­chen Fach­be­rei­chen zum Ein­satz. Vie­le Labor­waa­gen zeich­nen sich durch eine nut­zer­freund­li­che Hand­ha­bung aus. Dadurch eig­nen sie sich nicht nur für die pro­fes­sio­nel­le Anwen­dung, son­dern auch für Schu­lungs­zwe­cke oder zur Bewäl­ti­gung täg­li­cher Rou­ti­ne­auf­ga­ben.

Auswahl der richtigen Waage im Labor

Bei der Aus­wahl einer der rich­ti­gen Waa­ge im Labor soll­ten Sie auf ver­schie­de­ne Eigen­schaf­ten ach­ten. An ers­ter Stel­le ist die Eichung von Bedeu­tung. Nicht sämt­li­che Model­le sind eich­fä­hig. Eben­so kön­nen bestimm­te Model­le Son­der­vor­schrif­ten unter­lie­gen. Die Eichung ist ins­be­son­de­re des­halb von Bedeu­tung, da eine nach­träg­li­che Eichung der Waa­ge in den meis­ten Fäl­len nicht mehr mög­lich ist. Falls Ihre Anwen­dung der Eich­pflicht unter­liegt, soll­ten Sie daher dar­auf ach­ten, in den ver­schie­de­nen Modell­rei­hen der Her­stel­ler eine geeich­te Aus­füh­rung zu fin­den.

Im Hin­blick auf mög­lichst exak­te Mess­ergeb­nis­se soll­ten Sie meh­re­re Fak­to­ren berück­sich­ti­gen. Dazu gehört die erfor­der­li­che Wäge­ge­nau­ig­keit. Die­se legt eine Ober­gren­ze der Mess­un­si­cher­hei­ten bezie­hungs­wei­se Pro­zess­to­le­ranz fest. Die Anga­be der Wäge­ge­nau­ig­keit erfolgt typi­scher­wei­se in Pro­zent. Wei­ter­hin gilt es, den Sicher­heits­fak­tor zu berück­sich­ti­gen. Die­ser trägt dazu bei, dass die ange­ge­be­ne Wäge­ge­nau­ig­keit auch im Ver­lau­fe der Zeit sowie bei ver­schie­de­nen auf­tre­ten­den Ver­än­de­run­gen bestehen bleibt.

In Abhän­gig­keit der Anwen­dung soll­ten Sie dar­auf ach­ten, dass die Min­destein­waa­ge Ihren Anfor­de­run­gen genügt. Labor­waa­gen unter­schei­den sich hin­sicht­lich ihres kleins­ten erfor­der­li­chen Net­to­ge­wichts. Die­ses soll­te zudem in einem guten Ver­hält­nis zu Mess­un­si­cher­hei­ten bezie­hungs­wei­se Pro­zess­to­le­ran­zen ste­hen. Eben­so wich­tig ist die Höchst­last der Labor­waa­ge. Die­se ent­spricht dem maxi­mal zu wägen­den Gewicht inklu­si­ve Tara. Auch die Umwelt­fak­to­ren des Wäge­pro­zes­ses kön­nen über bestimm­te wei­te­re Eigen­schaf­ten der Labor­waa­ge bestim­men, da die­se Bedin­gun­gen das Mess­ergeb­nis nicht ver­fäl­schen sol­len.

Zusam­men­fas­send soll­ten Sie sicher­stel­len, dass die gewähl­te Labor­waa­ge kon­kret auf Ihre Wäge­an­for­de­run­gen abge­stimmt ist und Ihren Ansprü­chen an Prä­zi­si­on und Mess­to­le­ran­zen gerecht wird.

Messtoleranzen bei Wägeprozessen im Labor

Die Mess­to­le­ran­zen für die Waa­ge im Labor muss, neben den indi­vi­du­el­len, auch bestimm­ten gesetz­li­chen und eich­amt­li­chen Anfor­de­run­gen genü­gen. Zu den wich­tigs­ten gesetz­lich fest­ge­leg­ten Tole­ran­zen gehö­ren die OIML R76 sowie im US-ame­ri­ka­ni­schen Raum das NIST Hand­book 44. Die­se gehö­ren zu den eich­amt­li­chen Vor­aus­set­zun­gen. Es han­delt sich um rela­tiv breit gefass­te Tole­ran­zen, sodass typi­sche Labor­waa­gen die­se leicht erfül­len. Die­se gesetz­li­chen Tole­ran­zen die­nen dem Ver­brau­cher­schutz, kön­nen aber kon­kre­ten Pro­zess­an­for­de­run­gen nicht Rech­nung tra­gen.

Davon unab­hän­gig gibt es eigen­stän­di­ge Mess­to­le­ran­zen, die Her­stel­ler fest­le­gen. Mit die­sen stel­len Her­stel­ler sicher, dass ihre Gerä­te ihren eige­nen Spe­zi­fi­ka­tio­nen genü­gen. Dabei berück­sich­ti­gen Her­stel­ler anwen­dungs­be­zo­ge­ne Pro­zess­an­for­de­run­gen.

Im direk­ten Wäge­pro­zess gibt es wie­der­um vom Her­stel­ler unab­hän­gi­ge Pro­zess­to­le­ran­zen. Die­se legen Sie als Anwen­der selbst fest. Die­se Tole­ran­zen ent­schei­den unter ande­rem über das benö­tig­te Mate­ri­al sowie anste­hen­de Nach­ar­bei­ten. Ein inter­na­tio­nal aner­kann­ter Stan­dard zur Prü­fung und Aus­wahl einer Waa­ge im Labor ist die Good Weig­hing Prac­tice. Die­se uni­ver­sel­le Metho­de eig­net sich für nahe­zu sämt­li­che Arbeits- und Indus­trie­an­wen­dun­gen für vor­han­de­ne oder neue Wäge­sys­te­me. Mit der Good Weig­hing Prac­tice erhal­ten Sie einen doku­men­tier­ten Nach­weis für zuver­läs­si­ge Mess­ergeb­nis­se in Abstim­mung aktu­el­ler Stan­dards.

Hea­der­bild: © Shutterstock/ Goro­den­koff

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