หลายครั้งหลายคราวที่ได้ยินชาวชั่งตวงวัดเมื่อมีปัญหาในการเตรียมระบบสอบตรวจให้คำรับรองหรือระบบสอบเทียบแบบมาตราแล้วมีปัญหาไม่สามารถจัดหาแบบมาตราได้จนมีขีดความสามารถตรวจสอบเครื่องชั่งตวงวัดให้ครอบคลุมผลการชั่งตวงวัดได้ตั้งแต่ค่าต่ำสุดจนถึงค่าสูงสุด พูดง่ายๆ ก็คือไม่สามารถจัดตั้งขีดความสามารถระบบสอบเทียบหรือระบบตรวจสอบให้คำรับรองเครื่องชั่งตวงวัดนั้นๆ ได้ครบสมบูรณ์ ก็มักจะยกตัวอย่างให้ “เครื่องชั่งไม่อัตโนมัติชนิดเครื่องชั่งแท่นชั่งรถยนต์บรรทุก” เป็นพระเอกและเป็นตัวอย่างเพื่อใช้เป็นหลักยึดถือเป็นสาระเพื่อเป็น Safe Harbor ให้หัวใจอบอุ่นขึ้นมา ยกตัวอย่างเช่นเครื่องวัดความชื้นข้าวเปลือกที่สามารถแสดงผลการวัดค่าความชื้นได้จนถึง 35% แรกเริ่มก็จัดทำตัวอย่างแบบมาตรา หรือ Certified Reference Material (CRM) ตามวิธีการเตรียมตัวอย่างตามมาตรฐาน ISO 712, International Standard, Cereals and cereal products -- Determination of moisture content -- Routine reference method, 1998 ได้เพียงช่วง 15% -19% แล้วให้คำรับรองเครื่องวัดความชื้นข้าวเปลือกจนถึง 35% เคยถามว่าทำไมทำอย่างนั้นได้รับคำตอบกลับมาว่า อ้าวที “เครื่องชั่งไม่อัตโนมัติชนิดเครื่องชั่งแท่นชั่งรถยนต์บรรทุก” ก็ตรวจไม่ถึง 50 ตัน ตรวจได้แค่ 20 ตันตามที่ชั่งตวงวัดมีรถยนต์บรรทุก 10 ล้อพร้อมตุ้มน้ำหนักแบบมาตราอีก 10 ตัน รวมแล้วประมาณ 21 ตัน ตูล่ะเบื่อยึดเอาการตรวจรับรอง “เครื่องชั่งไม่อัตโนมัติชนิดเครื่องชั่งแท่นชั่งรถยนต์บรรทุก” เป็นตัวประกัน ก็เลยให้เพิ่มขีดความสามารถให้ทำการเตรียม CRM ให้ถึง 35% ปรากฏว่าพบเรื่องราวที่น่าตื่นเต้นหัวใจบีบอัดแทบหัวใจวาย ต้องนอนลงไปชักกระเด๋วๆๆ บนพื้น 92 ที (เพราะเรามี พระราชบัญญัติมาตราชั่งตวงวัด พ.ศ. 2466 กะเอาให้ครบอายุชั่งตวงวัด แต่กลัวลุกไม่ขึ้นภายหลังชักไป) แล้วค่อยลุกขึ้นมาคิดต่อว่าโดยปกติแล้ววิญญูชนที่จัดเก็บข้าวเปลือกเพื่อนำมาสีข้าวให้เป็นข้าวสารนั้นตั้งแต่โบราณกาลไม่เคยมีข้าวเปลือกอื่นใดมีค่าความชื้นถึง 30% ขอย้ำคำว่า “วิญญูชน” (คำนี้มันเจ็บภายในทรวงมากสำหรับกระผม) ชั่งตวงวัดเดินทางออกต่างจังหวัดในแถบทุ่งกุลาร้องไห้และลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยาเพื่อไปเก็บตัวอย่างข้าวเปลือกก็วัดค่าความชื้นข้าวเปลือกไม่เคยถึง 35% ยกเว้นข้าวเปลือกจมน้ำ!!!! อ้าวคราวนี้ก็สงสัยว่าบริษัทผลิตเครื่องวัดความชื้นข้าวใช้อะไรเป็นแบบมาตราเพื่อให้สามารถวัดได้ถึง 35% ก็ให้ชั่งตวงวัด้ราเนี้ยแหละครับไปสอบถามคนในบริษัทฯ ผู้ผลิตอย่างไม่เป็นทางการ คำตอบที่ได้เขาบอกว่าใช้โมเดลทางคณิตศาสตร์ (Mathematical Model) (ตัวแปรที่สำคัญ เช่น ค่าน้ำหนักข้าวเปลือก, ค่าความหนาแน่นข้าวเปลือกระหว่างแผ่นโลหะ, ค่าอุณหภูมิข้าวเปลือก, ค่า Dielectric ของข้าวเปลือก และค่า Capacitance มาตรฐานที่อยู่ภายในตัวเครื่อง เป็นต้น) บริษัทฯ ยอมรับว่าไม่สามารถทำแบบมาตรา CRM ให้ได้ความชื้นข้าวเปลือกได้ถึง 35% เช่นกัน บรรลัยเสถียรสิครับ แต่การที่เครื่องวัดความชื้นข้าวเปลือกต้องแสดงให้ได้ถึง 35% ก็เพราะตลาดต้องการงั๊ย แล้วคุณรู้ได้อย่างไรว่าตลาดต้องการเครื่องวัดความชื้นข้าวเปลือกให้สามารถวัดค่าความชื้นได้ถึง 35% ก็เพราะหลวงออกตารางจำนำข้าวเปลือก (แต่ในบางยุคก็เป็นประกันราคาข้าว) ที่มีค่าความชื้นข้าวเปลือกจนถึง 35% มันล่ะครับมันทุกเม็ด แต่อย่าไปไล่เรื่องราวเลยครับว่าใครเอาข้อมูลมาจากไหนหรือใครเป็นผู้กำหนดตารางจำนำข้าวเปลือก ต้นตอมาจากไหน กลัวครับ กลัวเจอแต่เทียนพรรษา แต่ให้คิดง่ายๆว่า ค่าความชื้นข้าวเปลือกนั้นเป็นค่าสัดส่วนน้ำหนักของน้ำในข้าวเปลือกเทียบกับน้ำหนักเนื้อข้าวเปลือก โดยน้ำหนักเนื้อข้าวเปลือกคิดจากน้ำหนักข้าวเปลือกที่เหลือเมื่ออบไล่ความชื้นออกจากข้าวเปลือกตามวิธีการขั้นตอนใน ISO ส่วนน้ำหนักของน้ำในข้าวเปลือกได้จากน้ำหนักข้าวเปลือกลบด้วยน้ำหนักเนื้อข้าวเปลือก ดังนั้นหากค่าความชื้นข้าวเปลือก 35% นั้นหมายว่า 1 เมล็ดข้าวเปลือก 35% ของข้าวเปลือกเป็นน้ำ (H2O) ครับและ 65% ของข้าวเปลือกเป็นเนื้อข้าวเปลือก เอ๋....ข้าวต้ม... โจ๊ก..... หรือเปล่าน๊า.....?
ส่วนอีกกรณีเมื่อตรวจสอบมาตรวัดปริมาตรน้ำประปาต้องดำเนินการตรวจสมรรถนะมาตรวัดปริมาตรน้ำที่อัตราการไหลที่กำหนด หนึ่งในอัตราการไหลที่กำหนดคือที่อัตราการไหลสูงสุด Q3 แต่พบว่าหน่วยงานนั้นไม่สามารถสร้างอัตราการไหลทดสอบได้ถึง Q3 ก็ยกตัวอย่างเอา “เครื่องชั่งไม่อัตโนมัติชนิดเครื่องชั่งแท่นชั่งรถยนต์บรรทุก” เป็นพระเอกและเป็นตัวอย่างอ้างอิงอีกแล้วพิจารณาว่า ไม่จำเป็นต้องทดสอบที่อัตราการไหลสูงุสุด Q3 เช่นกัน เลยนั่งไม่ติดอีกแล้วเลยต้องยกบทความนี้มาลงซ้ำๆๆ เพราะเนื้อหานี้ก็มีอยู่ใน E book “คู่มือการตรวจสอบให้คำรับรองชั้นแรก, คำรับรองชั้นหลัง และการสำรวจตรวจสอบเครื่องชั่งไม่อัตโนมัติ” และ “นานาสาระชั่งตวงวัด เล่ม 2” ใน www.cbwmthai.org แต่ขอลงซ้ำอีกเถอะเพราะต้องให้บทความนี้ปรากฏในหลายๆ ที่
ด้วยเหตุนี้จึงขอสรุปว่า ชั่งตวงวัดหากต้องการเจริญก้าวหน้าและทำประโยชน์ให้ประชาชนคนไทยได้ เราต้องมีนวัตกรรมชั่งตวงวัด ซึ่งไม่จำเป็นต้องเป็นนวัตกรรมชนิดพลิกโลกพลิกประเทศหรอกครับแค่นวัตกรรมเล็กๆน้อยๆ เพื่อเพิ่มขีดความสามารถให้ชั่งตวงวัดทำงานได้อย่างมีประสิทธิผล และมีประสิทธิภาพ เช่น มีรถยนต์บรรทุก 10 ล้อบรรทุกแบบมาตรา 10 ตันรวมน้ำหนักทดสอบได้ประมาณ 21 ตันจึงมีน้ำหนักทดสอบไม่พอนำไปตรวจเครื่องชั่งรถยนต์บรรทุก 50 ตัน ก็ขยับออกแบบตั้งงบประมาณฯ จัดให้มีรถยนต์บรรทุกแบบมาตราไปเป็นรถพ่วงหรือ ส่งเสริมให้ผู้ผลิตเครื่องชั่งบรรทุกรถยนต์ให้สามารถตรวจสอบให้คำรับรองเครื่องชั่งที่ตนเองผลิตตามมาตรา 41 พระราชบัญญัติมาตราชั่งตวงวัด พ.ศ. 2542 ไป หรือหากงบประมาณฯไม่พอก็เอาเทคนิคการทำงานเข้าช่วยซึ่งจะเป็นเนื้อหาในบทความนี้ หากเครื่องวัดความชื้นข้าวเปลือกเราสร้างแบบมาตราที่เรียกว่า CRM ไม่ถึง 35% ซึ่งแม้แต่ผู้ผลิตเครื่องวัดความชื้นข้าวเปลือกเองก็ทำไม่ได้ เราก็ต้องลดให้เครื่องวัดความชื้นลดลงตามขีดความสามารถจริงๆที่ทำได้ เช่นเครื่องวัดความชื้นข้าวเปลือกควรวัดค่าได้ไม่เกิน 30% เพราะผู้ผลิตสามารถเตรียมแบบมาตราความชื้นได้ถึงเพียง 30% (แต่....ระวังตัวให้ดีน่ะท่าน.....) หากระบบตรวจสอบให้คำรับรองมาตรวัดปริมาตรน้ำขนาด 2 นิ้ว ระบบฯไม่สามารถสร้างอัตราการไหลได้ถึง Q3 ก็ให้ไปออกแบบระบบแล้วลงทุนเพิ่มเติม หากไม่ลงทุนเพิ่มเติมก็ต้องยอมรับสภาพถึงขีดความสามารถขององค์กรตนเอง หรือเพิ่มขีดความสามารถด้วยการคิดค้นนวัตกรรมให้สามารถทำงานได้ เราต้องอยู่กับพื้นฐานความเป็นจริง สุดท้าย ผู้ผลิตเครื่องชั่งตวงวัดใดที่รับผิดชอบสังคม ผู้ผลิตนั้นต้องมีขีดความสามารถตรวจสอบความถูกต้องเครื่องชั่งตวงวัดที่ตนเองผลิตหรือซ่อมนั้นได้ตลอดช่วงการวัดผลการชั่งตวงวัดของเครื่องชั่งตวงวัดนั้นได้ ง่ายๆ ......ธรรม (ธรรมชาติ) เถอะโยม.....
ต่อคำถามว่า ตรวจสอบเครื่องชั่งไม่อัตโนมัติแต่มีตุ้มน้ำหนักแบบมาตรามีค่าน้ำหนักไม่ถึงพิกัดกำลังเครื่องฯ เราสามารถตรวจสอบได้มั๊ย ตอบว่าได้ครับและเราเรียกเทคนิคการทำงานดังกล่าวว่า “การทดสอบการชั่งที่ใช้น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (Weighing test using substitution of standard weights)” ซึ่งเนื้อหาดังต่อไปนี้อ้างอิงตาม OIML R76 ฉบับเก่าคือ OIML R 76, Non-Automatic weighing instruments, Edition 1992(E) ซึ่งในปัจจุบันได้มีฉบับใหม่ คือ OIML R 76, Non-Automatic weighing instruments, Edition 2006 ให้ไปเทียบเคียงดูเพื่อความแน่ใจอีกทีน่ะครับ ถือว่าขยันหน่อยน่ะ ออ แนะนำให้ไป Download E-Book “การตรวจสอบต้นแบบเครื่องชั่งไม่อัตโนมัติ” ใน www.cbwmthai.org อ่านประกอบร่วมด้วยกับบทความนี้ยิ่งดี
การพัฒนาขีดความสามารถ ความรู้ของตนเองอย่าไปคาดหวังให้หน่วยงาน เช่น หน่วยงานการเจ้าหน้าที่หรือ Human Resources ขององค์กรมาพัฒนาตัวท่านหรือจัดฝึกอบรมให้ท่านเลยครับ ยากส์....... ท่าน........ต้องขวนขวายเอาเอง ต้องกระหายใคร่รู้เอาเอง.....ครับ
การทดสอบการชั่งที่ใช้น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (Weighing test using substitution of standard weights)
การตรวจสอบให้คำรับรองชั้นแรก
จากข้อกำหนดใน OIML R76-1, 8.3 การตรวจสอบให้คำรับรองชั้นแรก (Initial verification) นั้นได้กำหนดแนวทางการตรวจสอบให้คำรับรองชั้นแรกไว้ซึ่งจะมีเนื้อหาสาระแนวทางการทดสอบตาม OIML R76-1, 8.3.1 ความสอดคล้องของคุณสมบัติของเครื่อง (Conformity), 8.3.2 การตรวจสอบด้วยสายตาเบื้องต้น (Visual Inspection), 8.3.3 การทดสอบ (Tests) และ 8.3.4 การประทับตรา (Marking and Securing) โดยสาระสำคัญที่จะเน้นอยู่ใน 8.3.3 รายละเอียดดังนี้
8.3.3 การทดสอบ (Tests)
- ข้อกำหนด 3.5.1, 3.5.3.3 และ 3.5.3.4 สำหรับผลผิดของการแสดงค่า (Error of Indications) (ตามข้อกำหนด A.4.4 ถึงข้อกำหนด A.4.6 แต่ให้ทดสอบด้วยการวางน้ำหนัก 5 ครั้ง ถือว่าพอเพียง)
- ข้อกำหนด 4.5.2 และ 4.6.3 สำหรับความถูกต้องแม่นยำของส่วนตั้งศูนย์ และส่วนทดน้ำหนัก (Accuracy of Zero-Setting and Tare Devices) (ตามข้อกำหนด A.4.2.3 และข้อกำหนด A.4.6.2)
- ข้อกำหนด 3.6.1 สำหรับความสามารถในการทำซ้ำได้ (Repeatability) (ตามข้อกำหนด A.4.10 แต่ชั่งไม่เกิน 3 ครั้ง สำหรับเครื่องชั่งชั้นความเที่ยง III และ IIII หรือ 6 ครั้ง สำหรับเครื่องชั่งชั้น I และ II)
- ข้อกำหนด 3.6.2 สำหรับการเยื้องศูนย์ (Eccentric Loading) (ตามข้อกำหนด A.4.7)
- ข้อกำหนด 3.8 สำหรับดิสคริมิเนชั่น (Discrimination) (ตามข้อกำหนด A.4.8) ไม่นำข้อกำหนดไปใช้งานกับเครื่องชั่งที่มีส่วนแสดงค่าแบบดิจิทัล
- ข้อกำหนด 4.18 ทดสอบการวางเอียง (Tilt) กรณีเครื่องชั่งแบบพกพา (Mobile instrument) (ตามข้อกำหนด A.5.1.3) และ
- ข้อกำหนด 6.1 ตรวจสอบหรือทดสอบความรู้สึก (Sensitivity) สำหรับเครื่องชั่งแสดงค่าเองไม่ได้ (Non-Self-Indicating Instruments) (ตามข้อกำหนด A.4.9)
เพื่อให้เป็นไปตามแนวทางข้อแนะนำดังกล่าวจึงได้กำหนดและสรุปขั้นตอนโดยภาพรวมของการตรวจสอบให้คำรับรองชั้นแรกหรือชั้นหลัง ไว้ดังนี้
1. จัดวางเครื่องชั่งในตำแหน่งที่มั่นคง สำหรับเครื่องชั่งไม่อัตโนมัติที่ทำงานด้วยแหล่งพลังงานไฟฟ้าต้องเปิดเครื่องให้พร้อมรอรับการตรวจสอบให้คำรับรองอย่างน้อย ½ ชั่วโมง
2. ตรวจสอบเอกสาร หรือข้อบันทึกหมายเหตุ เอกสาร OIML R76-1 ว่ามีการทดสอบการชั่งเพิ่มเติม (Supplementary Tests) เพิ่มเติมหรือไม่ ในขณะเดียวกันก็ต้องพิจารณาความต้องการของหน่วยงานสำนักงานกลางชั่งตวงวัดว่ามีอยู่ในระดับใดหรือมีความพร้อมมากน้อยเพียงใด
3. ตรวจสอบสภาพโดยทั่วไปด้วยสายตาและบันทึกว่าเครื่องชั่งไม่อัตโนมัติมีคุณสมบัติทางชั่งตวงวัด (Metrological Characteristics) ตามกฎกระทรวงฉบับเทคนิค พ.ศ. 2546 (ปัจจุบันเป็นประกาศกระทรวงฯ )
4. ดำเนินการทดสอบความสามารถในการทำซ้ำได้ (Repeatability Test) การทดสอบนี้ถือว่าเป็นการทดสอบวางน้ำหนักทดสอบก่อนการทดสอบจริง (Pre-Load Test) หรือเพื่อเป็นการอุ่นเครื่องกลไกที่เป็นส่วนประกอบของเครื่องชั่ง สำหรับในกรณีเครื่องชั่งไม่อัตโนมัติแบบกลไก ในระหว่างดำเนินการทดสอบความสามารถในการทำซ้ำได้ให้ทำการตรวจสอบความเที่ยง (Accuracy) ของส่วนตั้งศูนย์ (Zero Setting Device) ของเครื่องชั่งไปด้วย ตามขั้นตอนที่ 6
แนวปฏิบัติที่ต้องพิจารณา (ก่อนหาข้อยุติ)
เท่าที่ทราบในบางประเทศที่ต้องการดำเนินการตรวจสอบให้คำรับรองเพื่อความสะดวกและรวดเร็ว รวมทั้งประหยัดค่าใช้จ่ายในการดำเนินการ แต่ยังคงอยู่บนพื้นฐานทางเทคนิคซึ่งส่วนตัวก็ยอมรับได้เช่นกัน สำหรับเครื่องชั่งไม่อัตโนมัติที่มีพิกัดกำลังสูงๆ เช่น 20,000 กก. ขึ้นไปกำหนดไว้ว่า หากทำการทดสอบเครื่องชั่งในขั้นตอนการทดสอบความสามารถทำซ้ำได้ (Repeatability Test) และปรากฏว่าเครื่องชั่งมีผลผิดของความสามารถทำซ้ำได้สูงเกินกว่าที่กำหนดหรือพูดง่ายๆ ว่าไม่ผ่านการทดสอบแล้ว ถือว่ายุติการทดสอบอื่นๆ ที่จะตามมาเนื่องจากเป็นคุณสมบัติที่สำคัญและจำเป็นสำหรับเครื่องชั่ง ดังนั้นเครื่องชั่งต้องผ่านขั้นตอนการทดสอบขั้นตอนนี้เสียก่อน
5. ดำเนินการทดสอบการเยื้องศูนย์ (Eccentricity Test)
6. ดำเนินการทดสอบหาความเที่ยงของตำแหน่งศูนย์ (Checking Zero) ในกรณีของเครื่องชั่งอิเลคทรอนิคส์
7. กำหนดน้ำหนักทดสอบสำหรับการทดสอบการชั่ง (Weighing Test) ทั้งนี้ให้แน่ใจว่าสามารถครอบคลุมน้ำหนักทดสอบที่ค่าครึ่งหนึ่งของพิกัดกำลังสูงสุด (Max) ด้วย
8. การรวมเอาการทดสอบการชั่งเข้ากับการทดสอบดิสคริมิเนชั่น(Discrimination Test) เข้าด้วยกัน โดยดำเนินการทดสอบการชั่งหลังจากที่ได้กำหนดน้ำหนักทดสอบ ทั้งนี้ให้เลือกค่าน้ำหนักทดสอบค่าหนึ่งในค่าทั้งหมดที่กำหนดน้ำหนักทดสอบเพื่อทำการทดสอบดิสคริมิเนชั่น ต่อจากนั้นก็ดำเนินการทดสอบการชั่งด้วยค่าน้ำหนักที่กำหนดไว้ในค่าถัดไป
9. ดำเนินการทดสอบหาความความเที่ยงของการตั้งค่าน้ำหนักทด (Accuracy of Tare Setting) ในกรณีที่เป็นเครื่องชั่งอิเลคทรอนิคส์
10. ดำเนินการทดสอบการชั่งการทดน้ำหนัก (Tare Weighing Test)
11. ดำเนินการทดสอบอื่นๆ ตามความเหมาะสม หรือตามที่จำเป็นในเครื่องชั่งที่มีคุณสมบัติต่างจากเครื่องชั่งโดยทั่วไป เช่น การทดสอบความมั่นคงของสมดุล (Test of the Stability of Equilibrium) ของเครื่องชั่งพิมพ์ราคาได้ (Price-Labeling Instrument)
การทดสอบการชั่ง (Weighing Test)
การทดสอบการชั่งในขั้นตอนที่ 7 ดังในข้างต้นนั้น ถือเป็นขั้นตอนที่ถูกใช้เพื่อหาสมรรถนะการชั่งของเครื่องชั่งที่ตำแหน่งภาระน้ำหนักที่แตกต่างกันในขณะที่เครื่องชั่งกำลังอยู่ภายใต้สภาวะการทดสอบด้วยปัจจัยต่างๆ ที่มีผลต่อการทำงานของเครื่องชั่ง ซึ่งก็เหมือนเครื่องชั่งตวงวัดทุกชนิดที่เราต้องหาสมรรถนะของเครื่องชั่งตวงวัด ดังนั้นต้องระลึกไว้ว่าการทดสอบการชั่งด้วยการวางหรือลดน้ำหนักทดสอบบนเครื่องชั่ง ต้องวางน้ำหนักทดสอบในลักษณะที่มีการเพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างต่อเนื่องสม่ำเสมอ
หากเครื่องชั่งมีส่วนตั้งศูนย์อัตโนมัติหรือส่วนรักษาศูนย์ ส่วนดังกล่าวอาจยังคงทำงานอยู่ได้ระหว่างทำการทดสอบการชั่ง ยกเว้น การทดสอบในเรื่องอุณหภูมิ ผลผิดที่ตำแหน่งศูนย์ของเครื่องชั่งสามารถหาได้จาก OIML R76-1, ข้อกำหนด A.4.2.3.2 นอกจากนี้เพื่อให้เกิดความรู้ความเข้าใจมากยิ่งขึ้น จึงควรทำความเข้าใจในเนื้อหาเพิ่มเติมก่อนใน OIML R76-1, ข้อกำหนด A.4.4.1
เราจึงแบ่งวิธีการทดสอบการชั่งออกเป็น 2 รูปแบบด้วยกันคือ
1. การทดสอบการชั่งที่ไม่ใช้น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (Weighing Test Without Using Substitution of Standard Weights) กับ
2. การทดสอบการชั่งที่ใช้น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (Weighing Test Using Substitution of Standard Weights) ร่วมกับตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา
ดังนั้นอุปกรณ์เครื่องมือที่สำคัญจึงเป็นตุ้มน้ำหนักทดสอบ หากเรามีตุ้มน้ำหนักทดสอบที่มีพิกัดกำลังครอบคลุมตั้งแต่พิกัดกำลังต่ำสุดจนถึงพิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องชั่ง เราก็สามารถทำการทดสอบแบบที่ 1 ได้ไม่มีปัญหาใดๆแต่ถ้าหากไม่มีตุ้มน้ำหนักครอบคลุมตั้งแต่พิกัดกำลังต่ำสุดจนถึงพิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องชั่งล่ะ เราก็ต้องมีเทคนิคทำงานกันบ้างละ ซึ่งเทคนิคนี้ผมไม่ได้คิดเองหรอก รับรู้และเรียบเรียงมาบอกกล่าวกับท่านนี้แหละ
จึงมีหลักคิดการพิจารณาพิกัดกำลังตุ้มน้ำหนักโดยภาพรวมในการทดสอบการชั่งในส่วนของจำนวนตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (Standard Weights) กับน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (Substitution of Standard Weights)พิจารณาดังนี้คือ
1. จำนวนตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (Standard Weights)
|
พิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องชั่ง (Max)
|
จำนวนตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (kg)
(แนะนำ)
|
|
Max £ 1,000 kg
|
1,000 kg
|
+ addition tare§ + 0.1e ถึง 10e
|
|
|
1,000 kg < Max £ 5,000 kg
|
1,000 kg หรือ 50% Max เลือกค่ามากกว่า
|
+ addition tare + 0.1e ถึง 10e
|
|
|
5,000 kg< Max
|
³20% Max
|
+ addition tare + 0.1e ถึง 10e
|
|
หมายเหตุ § ในกรณีเครื่องชั่งไม่อัตโนมัติที่มีส่วนทดน้ำหนัก
2. ปริมาณน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (Substitution of Standard Weights) หากใช้น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราเมื่อทดสอบเครื่องชั่งที่มีพิกัดกำลังสูงสุดเกินกว่า 1 ตัน ยอมให้ใช้น้ำหนักอื่นๆที่มีค่าคงที่เพื่อแทนน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราได้แต่ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับผลผิดของการทำซ้ำได้ (Repeatability Error) ดังในตารางข้างล่างเป็นการกำหนดความสัมพันธ์ผลผิดของการซ้ำได้กับพิกัดกำลังรวมต่ำสุดของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราที่ควรมี โดยน้ำหนักที่เหลือเป็นน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราได้
ทั้งนี้การหาผลผิดของการทำซ้ำได้ (Repeatability Error) หาได้โดยวางน้ำหนักทดสอบด้วยน้ำหนักประมาณ 50% ของพิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องชั่งบนส่วนรับน้ำหนัก 3 ครั้งติดต่อกัน
|
Repeatability Error
|
Standard Weights
(when Max > 1,000 kg)
|
|
> 0.3e
|
1,000 kg หรือ 50% Max.
|
|
£ 0.3e
|
35% Max.
|
|
£ 0.2e
|
20% Max.
|
ก. การทดสอบการชั่งที่ไม่ใช้น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (Weighing Test Without Using Substitution of Standard Weights)
ขั้นตอนการทดสอบ
1. กำหนดช่วงน้ำหนักทดสอบอย่างน้อย 5 ช่วงการทดสอบ, L นั้นคือน้ำหนักทดสอบที่มีค่าแตกต่างกันเพื่อทดสอบอย่างน้อย 5 ค่า โดยขอบเขตในการเลือกค่าน้ำหนักทดสอบให้ครอบคลุมถึงน้ำหนักทดสอบต่อไปนี้
- น้ำหนักทดสอบต้องครอบคลุมตั้งแต่พิกัดกำลังต่ำสุดจนถึงพิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องชั่ง โดยการเพิ่มขึ้นหรือการลดลงของค่าน้ำหนักทดสอบควรมีระยะแตกต่างกันอย่างใกล้เคียงกันให้มากที่สุดเท่าที่ทำได้
- ค่าที่ใกล้เคียงหรือค่าน้ำหนักทดสอบตรงตำแหน่งที่อัตราเผื่อเหลือเผื่อขาดของเครื่องชั่งมีการเปลี่ยนแปลง ในกรณีที่เป็นเครื่องชั่งที่เปลี่ยนค่าช่องขั้นหมายมาตราได้ (Multi - Interval Instrument) ที่มีหลายช่วงการชั่งย่อย (Partial Weighing Ranges) ให้เลือกค่าน้ำหนักทดสอบที่ตำแหน่งที่มีการเปลี่ยนอัตราเผื่อเหลือเผื่อขาดด้วย
- ต้องไม่เลือกค่าน้ำหนักทดสอบที่เป็นจุดที่ค่าขั้นหมายมาตรา (Scale Interval) เปลี่ยน ให้เลือกตำแหน่งที่น้อยกว่าจุดดังกล่าว 5e แทน
- ค่าน้ำหนักทดสอบตรงตำแหน่งวิธีการเข้าสู่สมดุลของเครื่องชั่งเปลี่ยนไป
- ต้องไม่เลือกจุดน้ำหนักที่เท่ากับพิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องชั่งหากเมื่อทำการชั่งน้ำหนักมากกว่าค่าพิกัดกำลังของเครื่องชั่งแล้วส่วนแสดงค่าไม่แสดงผลการชั่งใดๆ ในกรณีเช่นนี้ให้ใช้ตำแหน่งน้ำหนักทดสอบให้มีค่าน้อยกว่าพิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องชั่ง 5e แทน
2. ทำการบันทึกค่าน้ำหนักทดสอบใน แถว L, บันทึกค่าน้ำหนักที่เครื่องชั่งแสดงค่า แถว I และทำการหาค่าอัตราเผื่อเหลือเผื่อขาดที่สอดคล้องกับค่าน้ำหนักทดสอบใส่ในแบบฟอร์มประเมินผล
3. ปรับให้เครื่องชั่งแสดงค่าศูนย์
4. วางน้ำหนักทดสอบลงบนส่วนรับน้ำหนักโดยเพิ่มขึ้นตั้งแต่พิกัดกำลังต่ำสุดจนถึงพิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องชั่ง ตามค่าน้ำหนักทดสอบที่เลือกไว้ในขั้นตอน 1. โดยต้องตระหนักว่าให้วางน้ำหนักทดสอบในลักษณะที่มีการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องสม่ำเสมอ
5. ในแต่ละค่าน้ำหนักทดสอบที่วางลงไปนั้น ให้ทำการตรวจสอบหาค่าผลผิดที่ค่าน้ำหนักทดสอบค่านั้นๆ ด้วยวิธีการทดสอบหาอัตราเผื่อเหลือเผื่อขาด (Maximum Permissible Error Check) (ไปอ่านในหนังสือ “การตรวจสอบต้นแบบเครื่องชั่งไม่อัตโนมัติ” สำนักงานกลางชั่งตวงวัด) หรือทำการหาตำแหน่งค่าน้ำหนักจริงของการวางน้ำหนักทดสอบด้วยการหาตำแหน่งเปลี่ยนจุด (Changeover Point) ตำแหน่งถัดไป โดย
5.1 วางน้ำหนักเพิ่มเติม (Additional Weights) เท่ากับ 0.1e ลงบนส่วนรับน้ำหนัก และวางเพิ่มทีละชิ้นในแต่ละครั้งไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งส่วนแสดงค่าแสดงค่าผลการชั่งเปลี่ยนแปลงไปอย่างชัดเจนเพิ่มขึ้น 1 ค่าขั้นหมายมาตรา (I + e)
5.2 บันทึกค่าน้ำหนักเพิ่มเติมทั้งหมดที่ใส่ลงไป เป็นค่า DL
5.3 เครื่องชั่งแสดงค่าน้ำหนักจริงของการวางน้ำหนักทดสอบก่อนเครื่องชั่งปัดค่าน้ำหนักไปแสดงค่าที่ I +e เรียกว่า P สามารถหาได้จากสมการข้างล่างนี้
6. เอาน้ำหนักทดสอบออกจากส่วนรับน้ำหนักในลักษณะที่มีการลดลงอย่างต่อเนื่องสม่ำเสมอจาก พิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องโดยให้มีค่าเท่ากับเมื่อครั้งที่เพิ่มน้ำหนักในขั้นตอนที่ 4
7. ในแต่ละค่าน้ำหนักทดสอบที่คงเหลือไว้นั้น ให้ทำการตรวจสอบหาค่าผลผิดที่ค่าน้ำหนักทดสอบค่านั้นๆ ตามขั้นตอนที่ 5
8. ตรวจสอบผลผิดที่แต่ละค่าน้ำหนักทดสอบทั้งในขั้นตอนเพิ่มน้ำหนักและลดน้ำหนักว่ายังคงอยู่ในขอบเขตของค่าอัตราเผื่อเหลือเผื่อขาดหรือไม่ ถ้าอยู่ภายในขอบเขต ถือว่าผ่านการทดสอบการชั่ง
ตารางรายงานผลการทดสอบการชั่ง (Weighing Test)
|
Non-self-indicating instrument Weighing Test
|
|
E < MPE Pass
|
|
Load (L)
|
Indication (I)
|
Measure deviation
(E = I – L)
|
MPE
|
|
II
|
III
|
¯
|
|
¯
|
|
|
|
0
|
0
|
|
|
|
|
0.5e
|
|
Min
|
Min
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5000e
|
500e
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.0e
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20000e
|
2000e
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.5e
|
|
MAX.
|
MAX.
|
|
|
|
|
|
Self and Semi-self-indicating instrument Weighing Test
|
|
E < MPE Pass
|
|
Load (L)
|
Indication (I)
|
Additional load
(DL)
|
Indication prior to rounding
P = I+1/2 e - DL
|
Measure deviation
(E = P – L)
|
MPE
|
|
II
|
III
|
¯
|
|
¯
|
|
¯
|
|
¯
|
|
|
|
0
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.5e
|
|
Min
|
Min
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5000e
|
500e
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.0e
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20000e
|
2000e
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.5e
|
|
MAX.
|
MAX.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ข. การทดสอบการชั่งที่ใช้น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (Weighing Test Using Substitution of Standard Weights)
เงื่อนไขก่อนที่ดำเนินการทดสอบการชั่งที่ใช้น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา นั้นก็คือ เครื่องชั่งต้องผ่านการทดสอบการทำซ้ำได้ (Repeatability Test) นั่นคือมีผลผิดของการทำซ้ำได้ (Repeatability Error) ตามที่กำหนด ทั้งนี้อาจเนื่องจากต้องเสียค่าใช้จ่ายในการดำเนินการตรวจสอบให้คำรับรองสูงมากในการสอบเทียบเครื่องชั่งในลักษณะนี้ ซึ่งส่วนใหญ่แล้วมักจะเป็นเครื่องชั่งรถยนต์บรรทุกที่มีพิกัดกำลังสูง 30 –60 ตัน และต้องใช้น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราตั้งแต่ 10 –20 ตันต่อครั้ง
ข้อจำกัดของการใช้น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา นั้นก็คือ ยากที่จะหาน้ำหนักทดสอบอื่นให้มีค่าตรงกันหรือเท่ากันกับชุดน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา ดังนั้นจึงพออนุโลมให้น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรามีน้ำหนักน้อยกว่าน้ำหนักรวมสูงสุดของแบบมาตราที่มีอยู่ได้ 10% หรือ 1,000 kg ให้เลือกเอาค่าน้อยกว่า เช่นเรามีตุ้มน้ำหนักแบบมาตราทั้งหมด 10 ตัน (500 kg x 20 ตุ้ม) ดังนั้นน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรามีน้ำหนัก ได้ตั้งแต่ 9 ตัน ถึง 10 ตัน แต่ต้องระวังว่าต้องไม่ให้น้ำหนักทดสอบอื่นที่ใช้แทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรามีน้ำหนักมากกว่าน้ำหนักแบบมาตราสูงสุดเท่าที่มี เป็นต้น
สำหรับเครื่องชั่งอิเล็คทรอนิค ซึ่งอาจมีส่วนรักษาศูนย์ (Zero Tracking Device) ต้องวางตุ้มน้ำหนักเท่ากับ 10e ค้างไว้อยู่บนส่วนรับน้ำหนักทุกครั้งเมื่อเอาตุ้มน้ำหนักแบบมาตราออกจากส่วนรับน้ำหนักเพื่อเอาน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา
วิธีการตรวจสอบว่าเครื่องชั่งมีส่วนรักษาศูนย์หรือไม่ กระทำโดยวางน้ำหนักทดสอบคราวละน้อยๆ ประมาณเท่ากับ 0.2d จากนั้นเว้นระยะเวลาทิ้งห่างกันสักพักหนึ่งเพื่อให้ส่วนรักษาศูนย์ทำงานเป็นช่วงระยะเวลาประมาณ 2 วินาทีหรืออาจจะนานกว่านั้นตามความเหมาะสม จะเห็นได้ว่าเครื่องชั่งจะปรับตัวแสดงค่าศูนย์ ต่อจากนั้นวางน้ำหนักทดสอบอีก 0.2d ลงไปอีกและหากเครื่องชั่งยังคงปรับตัวแสดงค่าศูนย์อีกนั่นหมายถึงเครื่องชั่งดังกล่าวมีส่วนรักษาศูนย์
ขั้นตอนการทดสอบ
1. หาค่าน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราที่ต้องใช้ตามข้อกำหนดไว้ข้างต้น และเตรียมการไว้ให้พร้อมปฏิบัติงาน
2. กำหนดช่วงน้ำหนักทดสอบอย่างน้อย 5 ช่วงการทดสอบ, L นั่นคือน้ำหนักทดสอบที่มีค่าแตกต่างกันเพื่อทดสอบอย่างน้อย 5 ค่า โดยขอบเขตในการเลือกค่าน้ำหนักทดสอบให้ครอบคลุมถึงน้ำหนักทดสอบต่อไปนี้
- น้ำหนักทดสอบต้องครอบคลุมตั้งแต่พิกัดกำลังต่ำสุดจนถึงพิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องชั่ง โดยการเพิ่มขึ้นหรือการลดลงของค่าน้ำหนักทดสอบควรมีระยะแตกต่างกันอย่างใกล้เคียงกันให้มากที่สุดเท่าที่ทำได้
- ค่าที่ใกล้เคียงหรือค่าน้ำหนักทดสอบตรงตำแหน่งที่อัตราเผื่อเหลือเผื่อขาดของเครื่องชั่งมีการเปลี่ยนแปลง ในกรณีที่เป็นเครื่องชั่งที่เปลี่ยนค่าช่องขั้นหมายมาตราได้ (Multi - Interval Instrument) ที่มีหลายช่วงการชั่งย่อย (Partial Weighing Ranges) ให้เลือกค่าน้ำหนักทดสอบที่ตำแหน่งที่มีการเปลี่ยนอัตราเผื่อเหลือเผื่อขาดด้วย
- ต้องไม่เลือกค่าน้ำหนักทดสอบที่เป็นจุดที่ค่าขั้นหมายมาตราเปลี่ยน ให้เลือกตำแหน่งที่น้อยกว่าจุดดังกล่าว 5e แทน
- ค่าน้ำหนักทดสอบตรงตำแหน่งวิธีการเข้าสู่สมดุลของเครื่องชั่งเปลี่ยนไป
- ต้องไม่เลือกจุดน้ำหนักที่เท่ากับพิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องชั่งหากเมื่อทำการชั่งน้ำหนักมากกว่าค่าพิกัดกำลังของเครื่องชั่งแล้วส่วนแสดงค่าไม่แสดงผลการชั่งใดๆ ในกรณีเช่นนี้ให้ใช้ตำแหน่งน้ำหนักทดสอบให้มีค่าน้อยกว่าพิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องชั่ง 5e แทน
3. ทำการบันทึกค่าน้ำหนักทดสอบใน แถว L บันทึกค่าน้ำหนักที่เครื่องชั่งแสดงค่า แถว I และทำการหาค่าอัตราเผื่อเหลือเผื่อขาดที่สอดคล้องกับค่าน้ำหนักทดสอบใส่ในแบบฟอร์มประเมินผล
4. ปรับให้เครื่องชั่งแสดงค่าศูนย์
5. วางน้ำหนักทดสอบแบบมาตราลงบนส่วนรับน้ำหนักโดยเพิ่มขึ้นตั้งแต่พิกัดกำลังต่ำสุดจนถึงพิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องชั่ง ตามค่าน้ำหนักทดสอบที่เลือกไว้ในขั้นตอน 1. โดยต้องตระหนักว่าให้วางน้ำหนักทดสอบในลักษณะที่มีการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องสม่ำเสมอ
6. ในแต่ละค่าน้ำหนักทดสอบที่วางลงไปนั้น ให้ทำการตรวจสอบหาค่าผลผิดที่ค่าน้ำหนักทดสอบค่านั้นๆ ด้วยวิธีการทดสอบหาอัตราเผื่อเหลือเผื่อขาด (Maximum Permissible Error Check) ที่กล่าวไว้ข้างต้น หรือทำการหาตำแหน่งค่าน้ำหนักจริงของการวางน้ำหนักทดสอบ P ด้วยการหาตำแหน่งเปลี่ยนจุด (changeover point) ตำแหน่งถัดไป โดย
6.1 วางน้ำหนักเพิ่มเติม (Additional Weights) เท่ากับ 0.1e ลงบนส่วนรับน้ำหนัก และวางเพิ่มทีละชิ้นในแต่ละครั้งไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งส่วนแสดงค่าแสดงค่าผลการชั่งเปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้น 1 ค่าขั้นหมายมาตรา (I+ e) อย่างชัดเจน
6.2 บันทึกค่าน้ำหนักเพิ่มเติมทั้งหมดที่ใส่ลงไป เป็นค่า DL
6.3 เครื่องชั่งแสดงค่าน้ำหนักจริงของการวางน้ำหนักทดสอบก่อนเครื่องชั่งปัดค่าน้ำหนักไปแสดงค่าที่ I+ e เรียกว่า P สามารถหาได้จากสมการข้างล่างนี้
ผลผิดของการแสดงผลการชั่งเท่ากับ
7. เมื่อค่าน้ำหนักทดสอบที่ตรงกับน้ำหนักสูงสุดของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราที่มี จากนั้นทำการคำนวณหาผลผิดการชั่ง (E) สำหรับเครื่องชั่งที่มีส่วนแสดงค่าแบบดิจิตอลและไม่มีส่วนแสดงค่าได้ละเอียดกว่าปกติซึ่งมีค่าขั้นหมายมาตราน้อยกว่าขั้นหมายมาตราของส่วนแสดงค่าหลัก (ต้องไม่เกิน 1 ใน 5 ของ e) ให้ใช้ตำแหน่งเปลี่ยนจุด (Changeover Point) ในการหาค่าผลการแสดงค่าของเครื่องชั่งก่อนจะมีการปัดเศษ หรือตำแหน่งค่าน้ำหนักจริงของการวางน้ำหนักทดสอบ P วิธีการเช่นเดียวกับขั้นตอนที่ 6
8. เอาน้ำหนักทดสอบซึ่งเป็นน้ำหนักสูงสุดของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราออกจากส่วนรับน้ำหนัก แต่ต้องมั่นใจว่าได้วางตุ้มน้ำหนักเท่ากับ 10e ค้างไว้อยู่บนส่วนรับน้ำหนัก ก่อนเอาตุ้มน้ำหนักทดสอบออกไปทั้งหมด เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องชั่งอิเล็คทรอนิค ซึ่งมีส่วนรักษาศูนย์ไม่แสดงค่ากลับไปยังค่าศูนย์
9. เอาน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราซึ่งคำนวณไว้ก่อนหน้านี้ในขั้นตอน 1 ขึ้นบนส่วนรับน้ำหนัก ทั้งนี้ค่าน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราต้องน้อยกว่าน้ำหนักรวมสูงสุดของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราที่มีอยู่ 10% หรือ 1,000 kg เลือกเอาค่าน้อยกว่า
10. คำนวณหาตำแหน่งค่าน้ำหนักที่แท้จริงหรือน้ำหนักที่เครื่องชั่งได้ของน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราซึ่งวางไว้บนส่วนรับน้ำหนักในขั้นตอนที่ 9 ทั้งนี้โดยตั้งอยู่บนสมมุติฐานที่ว่าผลผิดการชั่งของเครื่องชั่งที่ค่าน้ำหนักรวมสูงสุดของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราที่มีอยู่มีค่าเท่ากับผลผิดการชั่งของเครื่องชั่งที่ค่าน้ำหนักของน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราซึ่งวางไว้บนส่วนรับน้ำหนักในขั้นตอนที่ 9 วิธีการคำนวณเป็นดังนี้
10.1 อ่านค่าน้ำหนัก เครื่องชั่งแสดงค่าน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา Isub
10.2 จากนั้นทำการเติมน้ำหนักทดสอบเท่ากับ 0.1e ลงบนเครื่องชั่งในแต่ละครั้งไปเรื่อย ๆ จนเครื่องชั่งแสดงค่าเพิ่มขึ้น 1 ค่าขั้นหมายมาตรา (Isub + e) อย่างชัดเจน
10.3 น้ำหนักทดสอบที่เติมลงบนส่วนรับน้ำหนักของเครื่องชั่งและทำให้เครื่องชั่งแสดงค่า Psub(ค่าจริงของน้ำหนักที่เครื่องชั่งวัดได้) ก่อนที่มีการปัดค่าไปแสดงค่า (Isub + e) ดังนั้นสามารถหาค่า Psubได้จากสมการข้างล่างนี้
แต่
ดังนั้นค่าน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราซึ่งวางไว้บนส่วนรับน้ำหนักในขั้นตอนที่ 9 มีค่าเท่ากับ
จากสมมุติฐานซึ่งกล่าวไว้ดังข้างต้น ดังนั้น Esub ในสมการข้างบนนี้จึงมีค่าเท่ากับ E ในขั้นตอนที่ 7 ส่วน DLsub มีค่าน้อยมากพอสามารถตัดทิ้งได้จึงเหลือสมการ
11. ทดสอบการชั่งที่มีค่าน้ำหนักค่าถัดไป โดยวางน้ำหนักทดสอบตุ้มน้ำหนักแบบมาตราลงบนส่วนรับน้ำหนักโดยรวมกับน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราที่วางไว้ในขั้นตอนที่ 9 ให้ได้ค่าน้ำหนักที่กำหนดค่าน้ำหนักทดสอบที่เลือกไว้ในขั้นตอนที่ 2
12. ตรวจสอบหาค่าผลผิดที่ค่าน้ำหนักทดสอบค่านั้น ๆ ตามขั้นตอนที่ 6
13. หากค่าน้ำหนักที่กำหนดค่าน้ำหนักทดสอบที่เลือกไว้ในขั้นตอน 2 นั้นสูงมากกว่าผลรวมของน้ำหนักทดสอบแบบมาตรา กับน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา ก็ต้องหาน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราให้มีค่ามากกว่าน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราในขั้นตอนที่ 9 จากนั้นดำเนินการตามขั้นตอนที่ 7 จนถึง ขั้นตอนที่ 12 ซ้ำ
14. เอาน้ำหนักทดสอบออกจากส่วนรับน้ำหนักในลักษณะที่มีการลดลงอย่างต่อเนื่องสม่ำเสมอจาก พิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องโดยให้มีค่าเท่ากับเมื่อครั้งที่เพิ่มน้ำหนัก
15. ในแต่ละค่าน้ำหนักทดสอบที่คงเหลือไว้บนส่วนรับน้ำหนักนั้น ให้ทำการตรวจสอบหาค่าผลผิดที่ค่าน้ำหนักทดสอบค่านั้นๆ
16. ตรวจสอบผลผิดที่แต่ละค่าน้ำหนักทดสอบทั้งในขั้นตอนเพิ่มน้ำหนักและลดน้ำหนักว่ายังคงอยู่ในขอบเขตของค่าอัตราเผื่อเหลือเผื่อขาดหรือไม่ ถ้าอยู่ภายในขอบเขต ถือว่าผ่านการทดสอบการชั่ง
ตัวอย่าง การทดสอบการชั่งที่ใช้น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (Weighing test using substitution of standard weights)
การตรวจสอบให้คำรับรอง เครื่องชั่งรถยนต์บรรทุกชั้นความเที่ยง III
· เครื่องชั่งรถยนต์บรรทุกชั้นความเที่ยง III
· พิกัดกำลังสูงสุด Max 60,000 kg, e = 20 kg, n = 3000
· เครื่องชั่งทดสอบความสามารถทำซ้ำได้มีค่าเท่ากับ 0.2e จึงใช้ตุ้มน้ำหนักแบบมาตราอย่างน้อย 20% Max.
· มีตุ้มน้ำหนักแบบมาตราจำนวนทั้งหมด 16,000 kg (16000 kg/60000 kg= 0.26) ซึ่งเกินกว่า 20% Max.
· น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา เช่น รถยนต์บรรทุก หนักประมาณ 15,000 kg จำนวน 1 คัน
· น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา หนักประมาณ 30,000 kg จำนวน 1 คัน
ขั้นตอนการตรวจสอบให้คำรับรอง
1) พิจารณาอัตราเผื่อเหลือเผื่อขาดของเครื่องชั่งรถยนต์บรรทุก จะได้ว่า
|
|
น้ำหนักใช้ทดสอบ (m) แสดงในหน่วยของ
ค่าขั้นหมายมาตราตรวจรับรอง (e)
|
|
อัตราเผื่อเหลือเผื่อขาด
|
ชั้น III
|
เครื่องชั่งรถยนต์บรรทุก
|
|
± 0.5e
|
ตั้งแต่ 0 ถึง 500
(0 £ m £ 500)
|
0 kg - 10,000 kg
|
|
± 1.0e
|
มากกว่า 500 ถึง 2000
(500 < m £ 2000)
|
10,000 kg – 40,000 kg
|
|
± 1.5e
|
มากกว่า 2000 ถึง 10000
(2000 < m £ 10000)
|
40,000 kg – 60,000 kg
|
2) กำหนดช่วงน้ำหนักทดสอบอย่างน้อย 5 น้ำหนักทดสอบที่มีค่าแตกต่างกัน โดยครอบคลุม
· น้ำหนักทดสอบที่พิกัดกำลังต่ำสุด Min. = 400 kg
· ค่าที่ใกล้เคียงหรือค่าน้ำหนักทดสอบตรงตำแหน่งที่อัตราเผื่อเหลือเผื่อขาดของเครื่องชั่งมีการเปลี่ยนแปลงช่วงที่ 1 เท่ากับ 10,000 kg
· ค่าที่ใกล้เคียงหรือค่าน้ำหนักทดสอบตรงตำแหน่งที่อัตราเผื่อเหลือเผื่อขาดของเครื่องชั่งมีการเปลี่ยนแปลงช่วงที่ 2 เท่ากับ 40,000 kg
· น้ำหนักทดสอบที่พิกัดกำลังสูงสุด Max. = 60,000 kg
· ค่าน้ำหนักทดสอบเพื่อให้ค่าการเพิ่มน้ำหนักทดสอบเพิ่มขึ้นในอัตราเพิ่มที่สม่ำเสมอตลอดช่วงตั้งแต่พิกัดกำลังต่ำสุดถึงพิกัดกำลังสูงสุดและน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราที่มีจึงกำหนดให้มีน้ำหนักทดสอบ ประมาณเท่ากับ 16,000 kg และ 30,000 kg
จึงสรุปลำดับน้ำหนักทดสอบคร่าวๆ คือ 400 kg , 10,000 kg, 16,000 kg, 30,000 kg 40,000 kg และ 60,000 kg
3) ทำการบันทึกค่าน้ำหนักทดสอบใน แถว L และทำการหาค่าอัตราเผื่อเหลือเผื่อขาดที่สอดคล้องกับค่าน้ำหนักทดสอบใส่ในแบบฟอร์มประเมินผล
4) ปรับให้เครื่องชั่งแสดงค่าศูนย์
5) วางน้ำหนักทดสอบแบบมาตรา 400 kg ลงบนส่วนรับน้ำหนัก
6) อ่านค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา ได้ 400 kg จากนั้นทำการเติมน้ำหนักทดสอบเท่ากับ 1 ใน 10 เท่าของ e ลงบนเครื่องชั่งในแต่ละครั้งไปเรื่อย ๆ จนเครื่องชั่งแสดงค่าเพิ่มขึ้น 1 ค่าขั้นหมายมาตรา (I+ e) อย่างชัดเจน น้ำหนักที่ใส่ไปมีค่าเท่ากับ 2 kg ดังนั้นเครื่องชั่งแสดงค่า P (ค่าจริงของน้ำหนักที่เครื่องชั่งวัดได้) ก่อนที่มีการปัดค่าไปแสดงค่า I+ e เท่ากับ
P = 400 + ½ (20) – 2 = 408 kg
ผลผิดก่อนปัดค่า
E = P – L = 408 – 400 = 8 kg < MPE
7) เอาน้ำหนักทดสอบตุ้มน้ำหนักแบบมาตราออกจากส่วนรับน้ำหนัก แต่ต้องมั่นใจว่าได้วางตุ้มน้ำหนักเท่ากับ 10e ค้างไว้อยู่บนส่วนรับน้ำหนัก ก่อนเอาตุ้มน้ำหนักทดสอบออกไปทั้งหมด หรือวางตุ้มน้ำหนักเพิ่มลงไปจนได้ค่าน้ำหนักทดสอบที่ต้องการ
|
Self and Semi-self-indicating instrument Weighing Test
|
|
|
|
Load (L)
(kg)
|
Indication
(I)
(kg)
|
Additional load
(DL)
(kg)
|
Indication prior to rounding
P = I + 1/2 e - DL
|
Measure deviation
(E = P – L)
|
MPE
(kg)
|
|
|
¯
|
|
¯
|
|
¯
|
|
¯
|
|
|
|
400
|
400
|
|
2
|
|
408
|
|
8
|
|
10
|
|
10,000
|
10000
|
|
2
|
|
10008
|
|
8
|
|
20
|
|
16,000
|
16020
|
|
10
|
|
16020
|
|
20
|
|
20
|
|
Lsub_1=
15,570
|
15580
|
|
|
|
|
|
20
|
|
20
|
|
Lsub_1 +16,000 =
31,570
|
31580
|
|
6
|
|
31584
|
|
14
|
|
20
|
|
Lsub_2=
30,976
|
30980
|
|
|
|
|
|
14
|
|
20
|
|
Lsub_2 +9,000 =
39,976
|
40000
|
|
10
|
|
40000
|
|
24
|
|
30
|
|
Lsub_1+Lsub_2 +13,000 =
59,546
|
59580
|
|
20
|
|
59570
|
|
24
|
|
30
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pass when E < MPE
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fail when E > MPE
|
8) ทำการทดสอบในขั้นตอนที่ 5 ถึงขั้นตอนที่ 7 อีกครั้งด้วยน้ำหนักทดสอบแบบมาตราเท่ากับ 10,000 kg และ 16,000 kg
9) เอาน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา ซึ่งในที่นี้จะเป็นรถยนต์บรรทุกดินหนักประมาณ 15,000 kg ลงบนส่วนรับน้ำหนัก
10) คำนวณหาค่าน้ำหนักที่แท้จริงหรือน้ำหนักที่เครื่องชั่งชั่งได้ของน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราซึ่งวางไว้บนส่วนรับน้ำหนัก
· อ่านค่า เครื่องชั่งแสดงค่า Isub_1 = 15,580 kg
· จากนั้นทำการเติมน้ำหนักทดสอบเท่ากับ 1 ใน 10 เท่าของ e ลงบนเครื่องชั่งในแต่ละครั้งไปเรื่อย ๆ จนเครื่องชั่งแสดงค่าเพิ่มขึ้น 1 ค่าขั้นหมายมาตรา (I+ e) อย่างชัดเจน น้ำหนักทดสอบที่เติมลงบนส่วนรับน้ำหนักของเครื่องชั่งและทำให้เครื่องชั่งแสดงค่า Psub_1 (ค่าจริงของน้ำหนักที่เครื่องชั่งวัดได้) ก่อนที่มีการปัดค่าไปแสดงค่า (Isub_1 + e) มีค่าเท่ากับ
Psub_1 = Isub_1 + 1/2 e - DLsub_1
· ดังนั้นค่าน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราซึ่งวางไว้บนส่วนรับน้ำหนัก มีค่าเท่ากับ
Lsub_1 = Psub_1 – Esub_1 = Isub_1 + 1/2 e - Esub_1
ทั้งนี้ให้ผลผิดที่น้ำหนักทดสอบ 16000 kg มีค่าเท่ากับที่น้ำหนักทดสอบด้วยน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา
Lsub_1 = Psub_1 – Esub_1 = 15580 + 10 – 20 = 15570 kg
11) วางน้ำหนักทดสอบตุ้มน้ำหนักแบบมาตราที่มีอยู่ 16,000 kg ลงบนส่วนรับน้ำหนักเพิ่มเติมต่อจากน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (substitution load)
12) อ่านค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา ได้ 31,580 kg จากนั้นทำการเติมน้ำหนักทดสอบเท่ากับ 1 ใน 10 เท่าของ e ลงบนเครื่องชั่งในแต่ละครั้งไปเรื่อย ๆ จนเครื่องชั่งแสดงค่าเพิ่มขึ้น 1 ค่าขั้นหมายมาตรา (I+ e) อย่างชัดเจน น้ำหนักที่ใส่ไปมีค่าเท่ากับ 6 kg ดังนั้นเครื่องชั่งแสดงค่า P (ค่าจริงของน้ำหนักที่เครื่องชั่งวัดได้) ก่อนที่มีการปัดค่าไปแสดงค่า I+ e เท่ากับ
P = 31,584 kg
ผลผิดก่อนปัดค่า
E = P – L = 31,584 – 31,570 = 14 kg < MPE
13) เอาน้ำหนักทดสอบทั้งหมดออกจากส่วนรับน้ำหนัก แต่ต้องมั่นใจว่าได้วางตุ้มน้ำหนักเท่ากับ 10e ค้างไว้อยู่บนส่วนรับน้ำหนัก ก่อนเอาตุ้มน้ำหนักทดสอบออกไปทั้งหมด
14) เอาน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา ตัวที่ 2 ซึ่งในที่นี้จะเป็นรถยนต์บรรทุกดินหนักประมาณ 30,000 kg ลงบนส่วนรับน้ำหนัก
15) คำนวณหาค่าน้ำหนักที่แท้จริงหรือน้ำหนักที่เครื่องชั่งวัดได้ของน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราซึ่งวางไว้บนส่วนรับน้ำหนัก
· อ่านค่า เครื่องชั่งแสดงค่า Isub_2 = 30,980 kg
· จากนั้นทำการเติมน้ำหนักทดสอบเท่ากับ 1 ใน 10 เท่าของ e ลงบนเครื่องชั่งในแต่ละครั้งไปเรื่อย ๆ จนเครื่องชั่งแสดงค่าเพิ่มขึ้น 1 ค่าขั้นหมายมาตรา (I+ e) อย่างชัดเจน น้ำหนักทดสอบที่เติมลงบนส่วนรับน้ำหนักของเครื่องชั่งและทำให้เครื่องชั่งแสดงค่า Psub_2 (ค่าจริงของน้ำหนักที่เครื่องชั่งวัดได้) ก่อนที่มีการปัดค่าไปแสดงค่า (Isub_2 + e)
Psub_2 = Isub_2 + 1/2 e -DLsub_2
· ดังนั้นค่าน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตราซึ่งวางไว้บนส่วนรับน้ำหนัก มีค่าเท่ากับ
Lsub_2 = Psub_2 – Esub_2 = Isub_2 + 1/2 e - Esub_2
ทั้งนี้ให้ผลผิดที่น้ำหนักทดสอบ 31,570 kg มีค่าเท่ากับที่น้ำหนักทดสอบด้วยน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา
Lsub_2 = Psub_2 – Esub_2 = 30980 + 10 – 14 = 30,976 kg
16) วางน้ำหนักทดสอบตุ้มน้ำหนักแบบมาตราที่มีอยู่ 16,000 kg โดยใส่ลงเพียง 9,000 kg ลงบนส่วนรับน้ำหนักเพิ่มเติมต่อจาก น้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (Substitution Load) ชุดที่ 2 จะได้น้ำหนักทดสอบเท่ากับ 30,976 + 9,000 = 39,976 kg
17) คำนวณหาผลผิดเหมือนขั้นตอนที่ 6
18) เพิ่มน้ำหนักทดสอบอื่นแทนค่าน้ำหนักของตุ้มน้ำหนักแบบมาตรา (substitution load) ชุดที่ 1ลงไป และเพิ่มตุ้มน้ำหนักแบบมาตราอีก 4,000 kg จะได้น้ำหนักทั้งหมดเท่ากับ 39,976 + 15,570+4,000 = 59,546 kg
19) คำนวณหาผลผิดเหมือนขั้นตอนที่ 6
20) เอาน้ำหนักทดสอบออกจากส่วนรับน้ำหนักในลักษณะที่มีการลดลงอย่างต่อเนื่องสม่ำเสมอจาก พิกัดกำลังสูงสุดของเครื่องโดยให้มีค่าเท่ากับเมื่อครั้งที่เพิ่มน้ำหนัก ย้อนวิธีการเดิมกลับไป และหาผลผิดเครื่องชั่งตามที่ได้กล่าวมา
21) ตรวจสอบผลผิดที่แต่ละค่าน้ำหนักทดสอบทั้งในขั้นตอนเพิ่มน้ำหนักและลดน้ำหนักว่ายังคงอยู่ในขอบเขตของค่าอัตราเผื่อเหลือเผื่อขาดหรือไม่ ถ้าอยู่ภายในขอบเขต ถือว่าผ่านการทดสอบการชั่ง
Ans
ชั่งตวงวัด; GOM MOC
นนทบุรี
2 มีนาคม 2563