Physikalisch-Technisches Verständnisproblem -

[Gast Mouche]

Leute - ich weis jetzt nicht , ob die Frage nur peinlich für mich - oder wirklich nicht ganz einfach ist .

Folgender Fall - zum besseren Verständnis etwas vereinfacht dargestellt :

Ich habe eine elektronische Waage Bereich 1-100 Gramm (einwandfreie Funktion unterstellen wir).

Ich habe dafür ein Kalibriergewicht - das dummerweise nicht korrekt ist und nur 99 Gramm wiegt .

Das bedeutet , die Fehlerquote ist 1 Gramm oder 1 % . Jetzt kalibriere ich mein Waage mit diesem Gewicht !

Alsdann beabsichtige ich mit dieser Waage 20 Gramm eines Materials abzuwiegen .

Ich schütte also so lange von dem Zeugs auf die Waage bis sie 20 Gramm anzeigt .

Klar so weit ? Frage : WIEVIEL hab ich jetzt tatsächlich auf der Waage

20 Gramm ?

20 Gramm mit Fehlerquote 1 Gramm ?

20 Gramm mit Fehlerquote 1 % ?

Ich neige zur Vermutung , daß es tatsächlich 20 Gramm sind - aber ich bin mir wirklich nicht sicher

Es gibt hier sicherlich versierte Leute , die diese Frage beantworten können - Dank im Voraus - und wenn es peinlich ist - seid gnädig mit mir - es ist friedvolle Weihnachtszeit - aber ich steh da echt auf dem Schlauch

Gruß Mouche

[IMI]

19,8 Gramm

[alea]

20 Gramm mit Fehlerquote 1 %

[wahrsager]

20 Gramm mit Fehlerquote 1 % ?

Würde ich meinen.

Andere Idee:

Kalibriere die Waage mit dem Gewicht und dann leg das Gewicht nochmal drauf. Die Waage zeigt jetzt ja 100 an. Nun streust Du Zucker (z.B.) drauf bis die Waage 101g anzeigt. Und nun kalibrierst Du die Waage nochmal und zwar mit dem Gewicht UND genau dieser Menge Zucker drauf.

Fehlerquote dürfte nun bei 0,01% liegen.

[Daniel-Mark]

Nur mal was zum technischen Ablauf.

Es ist sehr ungünstig ein Kalibriergewicht zu nehmen, dass sich am oberen Ende des Messbereiches befindet. Eine Waage hat im Max. Bereich immer gewisse Ungenauigkeiten.

Ein 50gr. Geiwcht zum Kalibrieren wäre deutlich besser.

Und woher weisst Du eigentlich, dass das Gewicht fehlerhaft ist? Welche Genauigkeitsklasse hat die Waage? 1% Ungenauigkeit ist durchaus nichts unnormales.

Gruß

Daniel

[Gast Mouche]

Nur mal was zum technischen Ablauf.

Es ist sehr ungünstig ein Kalibriergewicht zu nehmen, dass sich am oberen Ende des Messbereiches befindet. Eine Waage hat im Max. Bereich immer gewisse Ungenauigkeiten.

Ein 50gr. Geiwcht zum Kalibrieren wäre deutlich besser.

Wenn Du das sagst - aber warum geben dann die Hersteller diese Kalibriergewichte für Höchstlast bei ?Ich unterstelle mal , daß die dafür einen Grund haben.

Und woher weisst Du eigentlich, dass das Gewicht fehlerhaft ist?

Na weil ich es hab nachwiegen lassen

Welche Genauigkeitsklasse hat die Waage? 1% Ungenauigkeit ist durchaus nichts unnormales.

Gruß

Daniel

Das ist doch für meine Verständnisfrage völlig bedeutungslos . Ich hab extra geschrieben "vereinfacht dargestellt" .

Selbstverständlich hat JEDE Waage eine gewisse Ungenauigkeit . Wenn diese sich immer verhältnismäßig(!!!) und nicht absolut auswirkt - dann ist das natürlich auch relativ egal .

Würde es sich aber absolut auswirken - dann hätte ich ein echtes Problem - warum ?

Am Beispiel leicht erklärbar : Die Abweichung des 100 Gramm Eichgewichts der Waage hier , beträgt umgerechnet 2,7 Grain . Das ist in Prozent verdammt wenig und wenn sich die Ungenauigkeit immer nur prozentual auswirkt auch wirklich kein Thema .

Da aber eine WC Ladung bei .357 z.B. 2,6 Grains Pulver beträgt , wäre ein Irrtum um 2,7 Grains schon heftig .

Der Fall , daß sich das absolute Gewicht als Fehlerquote einmogelt schien auch mir der unwahrscheinlichste - hielt es aber für besser , lieber vorher HIER - als hinterher bei der DEVA zu fragen

Gruß Mouche

[PeterHinsberg]

Insgesamt eine sehr interessante Problemstellung...

Aber: Da Du die einwandfreie Funktion der Waage vorraussetzt, wieso benutzt Du dann überhaupt das Kalibriergewicht?

-Und richtest Deine vorher fehlerfreie Waage darauf aus?

Das einzige was Du damit erreichst ist doch eigentlichnur, dass Du WEISST, dass Du auf jeden Fall einen Messfehler hast.

Hättest Du die Waage nicht auf das Gewicht ausgerichtet, wäre der Messfehler vermutlich noch geringer als jetzt, aber genau wissen würdest Du es nicht.

"Ein Mann mit einer Uhr weiss immer genau wie spät es ist. Ein Mann mit zwei Uhren zweifelt immer"

[klingelfee1]

Jetzt wirds vielleicht ganz blöde, aber schlagt mich nicht es ist ja kurz vor den Feierlichkeiten und ich bitte um Vergebung.

Es ist doch meiner Meinung nach ziemlich egal, da du das Behältnis vor abwiegen Deiner Ladungsmengen auf die Waage stellts und dann TARA !!!

So jetzt wiegst Du Deine Schwachladungen ab und hast nunmehr halt Deine Ungenauigkeit der Waage zu verkraften.

Egal was vorher war, es kommt doch nun nur auf die Präzision der Abwiegefähigkeit der Waage an und nicht ob Sie das anzeigt was der Apotheker Deines Vertrauens Dir für Dein vorhandenes Eichgewicht mitgeteilt hat.

Lieg ich da jetzt völlig falsch, dann bitte immer feste drauf und anschließend wieder ein paar tröstende Worte, das wäre nett

gruß KF

[Gast Mouche]

Insgesamt eine sehr interessante Problemstellung...

Aber: Da Du die einwandfreie Funktion der Waage vorraussetzt, wieso benutzt Du dann überhaupt das Kalibriergewicht?

-Und richtest Deine vorher fehlerfreie Waage darauf aus?

Weil ich die Waage neu erworben habe und die Empfehlung des Herstellers lautet , sie mit beigefügtem Kalibriergewicht vor Nutzung erstmals zu kalibrieren.

Das Kalibriergewicht unterscheidet sich aber von anderen , mir zur Verfügung stehenden Kalibriergewichten .

Natürlich kann ich das präziseste Aussuchen und die Waage dann damit kalibrieren.

Ich habe ja auch geschrieben , es handle sich um eine VERSTÄNDNISFRAGE - will meinen , ich hab kein Problem damit , mir praktisch weiterzuhelfen . Ich hab ein INTERESSE an der Lösung / Erklärung dieser mir aufgefallenen Problematik .

@ Klingelfee : Deine Überlegung hab ich auch gehabt - GENAU deshalb meine ursprüngliche Vermutung , es wären echte 20 Gramm in meinem Beispiel !

Gruß Mouche

[Daniel-Mark]

Ich hab ein INTERESSE an der Lösung / Erklärung dieser mir aufgefallenen Problematik .

Die kann man aber so pauschal nicht beantworten, wenn die Ladung vom Gewicht her kleiner ist, als das Prüfgewicht. Dafür ist einzig und allein die Genauigkeitsklasse der Waage verantwortlich.

Wenn Du bei 100gr. 1% Abweichung hast, so kann das bei 20 Gramm 5% oder 0,5% sein.

Du kannst nicht 100 Gramm kalibrieren, die Abweichung feststellen und das dann auf 20 Gramm umrechnen. Das ist Unsinn.

Eine Waage wird immer mit mehrern Gewichten über den gesamten Messbereich kalibriert.

Außerdem gehe ich mal davon aus, Du justierst Deine Waage dann auf das 99gr. Gewicht, oder?

Kalibrieren macht wenig Sinn, da dies nur das Feststellen der Richtigkeit einer Messgröße bedeutet.

[Smithy]

Lieg ich da jetzt völlig falsch, dann bitte immer feste drauf und anschließend wieder ein paar tröstende Worte, das wäre nett

gruß KF

Nein, da liegst Du absolut richtig .

'Das ist eben der Unterschied zwischen Theorie und Praxis

So kann man ganz nebenbei auch noch kontrollieren ob sich die Waage von selbst "nullt" oder verschiebt oder wie auch immer.

Bei der Frankonia Waage hat das Schälchen z.b. 26,4 grs. so dass ich weiss dass ich nachjustieren muss wenn nicht "minus 26,4" angezeigt wird.

[oosik]

Mouche,

zuerst einmal die Antwort auf Deine nicht gestellte Frage "wie funktioniert eigentlich meine Waage?":

Der Wiegeteller ist an einem Dehnungsmeßstreifen aufgehängt, dessen elektrischer Widerstand sich

bei Längenänderung, etwa durch Krafteinwirkung, vergrößert.

Der Konstrukteur der Waage hat sichergestellt, daß innerhalb des Wiegebereiches die Abhängigkeiten

Gewichtskraft->Dehnung und Dehnung->Widerstand linear sind, d.h. daß gleiche Änderungen der einen

Größe auch gleiche Änderungen der anderen verursachen.

Dadurch entsteht eine lineare Gewichts-Widerstands Kennline.

Die Anzeige der Waage ist im Prinzip nichts anderes als ein digitales Widerstandsmeßgerät.

Jetzt muß nur noch geeicht werden, weil z.B. Temperatur und auch die Luftfeuchtigkeit

(Quellung der Trägerfolie) den Meßstreifen beeinflussen und sogar die Schwerkraft je nach Ort

geringfügig variiert.

Am einfachsten ist der Nullabgleich oder Tara.

Der Widerstand bei leerem Wiegeteller wird einfach als Gewicht Null gesetzt.

Hierbei entstandene Fehler sind absolut, d.h sie ändern sich über den gesamten Wiegebereich nicht.

Dann muß die Steigung der Kennlinie ermittelt werden.

Das geschieht mit einem Prüfgewicht bekannter Größe.

Der hierbei gemachte Fehler wirkt sich relativ - nämlich linear proportional - zum Gewicht aus.

Durch nachträgliches Tara verändert sich der Fehler nicht.

So, und weil Du jetzt in etwa weißt, wie Deine Waage funktioniert, sollten sich alle anderen Fragen

fast von selbst beantworten.

[Gast Mouche]

Wenn Du bei 100gr. 1% Abweichung hast, so kann das bei 20 Gramm 5% oder 0,5% sein.

Hast Du nicht kapiert , daß es hier nicht um die Problematik einer "Abweichung" der Waage geht sondern um ein objektiv falsches Eichgewicht und dessen Auswirkungen ?

[Gast Mouche]

Mouche,

zuerst einmal die Antwort auf Deine nicht gestellte Frage "wie funktioniert eigentlich meine Waage?":

Ich glaube Du hast damit den Kern getroffen

Am einfachsten ist der Nullabgleich oder Tara.

Der Widerstand bei leerem Wiegeteller wird einfach als Gewicht Null gesetzt.

Hierbei entstandene Fehler sind absolut, d.h sie ändern sich über den gesamten Wiegebereich nicht.

Bedeutet das , wenn ich auf Null setze , dann muß das nicht unbedingt Null sein - aber was immer ich dann zufüge ist genau DAS , was die Waage anzeigt ?

So, und weil Du jetzt in etwa weißt, wie Deine Waage funktioniert, sollten sich alle anderen Fragen

fast von selbst beantworten.

Das "fast" ist richtig . Du hast offenbar Ahnung von dieser Sache . Danke für Deine Erklärung und verzeih mir die laienhafte aber mir Sicherheit gebende , abschließende Nachfrage :

Es ist demnach nicht von besonderer , praktischer Bedeutung , wenn ich eine Pulverwaage mit einem Gewicht kalibriere , das vom tatsächlich angegebenen Wert um ein Geringes abweicht ? Stimmt das so ?

Gruß Mouche

[Floppyk]

Ich würde was anderes vorschlagen:

Entweder das vorhandene Kalibriergewicht eichen. Nicht amtlich, das wäre sicherlich zu teuer, sondern ganz einfach. Bohre im Boden ein 4,5 mm Loch. Stopfe mit Gewalt ein paar Diabolos rein. Durch das höhere spezifische Gewicht des Bleies müsste sich das fehlende Gramm auffüllen lassen. Das setzt voraus, dass das Gewicht nicht selbst aus Blei besteht. Gehe dann zum Apotheker und wiege genau und kratzte das überzählige Gewicht wieder aus. Näherungsweise kannst Du das Gewicht schon vorab überprüfen und sicher sein, dass Du ein paar Zehntel drüber bist.

Die Eichämter machen nix anderes. Wer die alten Messinggewichte alter (Balken-)Waagen kennt, kennt das Bleiloch mit dem Eichstempel drauf.

Besser ist aber ein Eichgewicht zu besorgen, dessen Gewicht in dem Bereich liegt, der auch benutzt wird. Bei meiner Frankonia Waage geht das nicht. Sie erwartet im Eichvorgang ein 30 Gramm Gewicht und stellt danach die Anzeige auf 30,00 g.

PS: Wenn Dein vorhandenes Gewicht bereits schon aus Blei besteht, Gold zum auffüllen nehmen. Ist leichter beschaffbar als Uran.

[Smithy]

Bedeutet das , wenn ich auf Null setze , dann muß das nicht unbedingt Null sein - aber was immer ich dann zufüge ist genau DAS , was die Waage anzeigt ?

Gruß Mouche

Bingo!!!

Im übrigen ist es- wie ich oben gesagt habe- sogar praktischer die Waage mit Tara auf "null" zu setzen weil Du beim abnehmen sofort störende Einflüsse merkst.

Übrigens "nullen" sich manche Waagen von selbst und wenn sie dies aufgrund eines Windhauches ect. ohne Tara tut merkst Du es nicht einmal.

[Gast Mouche]

Kamerad Floppyk - ich erwähnte bereits , daß die praktische Lösung des Problems nicht das Problem ist - es geht um die Sache ansich .

Anderst gesagt um die Überlegung "was wäre passiert /hätte passieren können , wenn ich nicht zufällig festgestellt hätte , daß das mitgelieferte Eich - Gewicht der Waage nicht exakt dem angegebenen Gewicht entspricht . Nur das zu klären bzw. zu verstehen versuchen (!!) ist der Grund dieser Fragen

Gruß Mouche

Bingo!!!

Im übrigen ist es- wie ich oben gesagt habe- sogar praktischer die Waage mit Tara auf "null" zu setzen weil Du beim abnehmen sofort störende Einflüsse merkst.

Guter Tip für die Praxis

[Floppyk]

Kamerad Floppyk - ich erwähnte bereits , daß die praktische Lösung des Problems nicht das Problem ist - es geht um die Sache ansich

Sorry, sorry. Ich dachte mit einem korrektem Eichgewicht wäre die Sache für Dich einfacher.

[oosik]

Bedeutet das , wenn ich auf Null setze , dann muß das nicht unbedingt Null sein - aber was immer ich dann zufüge ist genau DAS , was die Waage anzeigt ?

Ja, genau das bedeut es.

Es ist demnach nicht von besonderer , praktischer Bedeutung , wenn ich eine Pulverwaage mit einem Gewicht kalibriere , das vom tatsächlich angegebenen Wert um ein Geringes abweicht ? Stimmt das so ?

Na ja, immerhin 1% vermeidbarer Fehler.

Davon fliegt Dir aber sicher keine Waffe um die Ohren.

Nur bei der Reproduzierbarkeit von Präzisionsladungen könnte das eine Rolle spielen.

Fabrikladungen sollen so um die 5% streuen.

Anderer Vorschlag -- so wie Deine Waage jetzt geeicht ist, mißt sie eben in "Mouche" statt in Gramm.

Und 100 Mouche sind 99 Gramm, also ist 1 Mouche 0,99 Gramm und 1 Gramm sind 1,01 Mouche.

Also umrechnen und fertig .

[Werner Dahmen]

@ Mouche

Hallo Gemeinde, Servus Mouche,

nix stimmt, alle haben Recht, könnte man sagen. Ich habe aus meiner Zeit bei der Materialforschung habe ich nicht nur viel gelernt, sondern bei der Bestellung vieler Waagen und deren Zubehör meine Unterschriften geben müssen. Alle Eichgewichte sind bis auf 1 Gramm Minus berechnet, also ein 2 kg Eichgewicht hat genau 1999 g, ein 1 kg Eichgewicht hat 999 g, blah, blah. Sie sind auch mit dieser Zahl beschriftet. Moderne Waagen sind in ihrer Abweichungstoleranz linear, nicht progressiv, will heißen, zeigt sie bei 100g ein g weniger an, macht sie das auch bei 1000g.

Man kann davon ausgehen, daß der Luftdruck (in mBar, die rF und sonstige Feinstpartikel in der Luft) das fehlende Gramm aufwiegen kann, falls die Waage gekapselt ist, eben nicht, dann zeigt sie die angegebene Menge an. Vor einer Einwägung wird diese ja wieder genullt. Zeigt die Waage mit dem Eichgewicht allerdings mehr an, muß sie entsprechend kalibriert werden.

Ansonsten anfragen bei www.sartorius.de dort sitzen die Champs:-)

Viel Spaß beim wiegen.

DVC Werner

[Gast Mouche]

Ja, genau das bedeut es.

Das ist absolut beruhigend

Na ja, immerhin 1% vermeidbarer Fehler.

Davon fliegt Dir aber sicher keine Waffe um die Ohren.

Nur bei der Reproduzierbarkeit von Präzisionsladungen könnte das eine Rolle spielen.

Fabrikladungen sollen so um die 5% streuen.

Es waren ja gar nicht ein Prozent , das diente nur der Vereinfachung der Darstellung - es waren 2,7 Grain bei einem 100 Gramm Gewicht.- DAS dürfte wirklich zu vernachlässigen sein , wie ich zwischenzeitlich erfahren habe.

Anderer Vorschlag -- so wie Deine Waage jetzt geeicht ist, mißt sie eben in "Mouche" statt in Gramm.

Und 100 Mouche sind 99 Gramm, also ist 1 Mouche 0,99 Gramm und 1 Gramm sind 1,01 Mouche.

Also umrechnen und fertig .

Das stimmt jetzt schon - nix Mouche aber immerhin M1 (also +/- 5 Tausendstel Gramm) das reicht .

Immerhin - die Problematik war insgesamt doch nicht so banal oder uninteressant , wie ich ursprünglich befürchtet habe

Gruß Mouche

[Daniel-Mark]

Moderne Waagen sind in ihrer Abweichungstoleranz linear, nicht progressiv, will heißen, zeigt sie bei 100g ein g weniger an, macht sie das auch bei 1000g.

DVC Werner

Hallo Werner, sorry, aber das ist Blödsinn.

Kannste gerne mal beim DKD nachfragen, die werden Dir ebenfalls sagen, dass die Messunsicherheit einer Waage mit zunehmender Belastung steigt.

Das konnte ich als Prüfmittelbeauftragter selber schon feststellen, dass eine Waage z.B. bei 10 Gramm bis auf ein zehntel Gramm genau war, bei 10 Kilo aber 1,5 gr. zu wenig anzeigte.

Wenn es so einfach wäre wie Du es darstellst, wäre das eine tolle Sache!

Oder warum benutzt man zum Kalibrieren verschiedene Gewichte über den gesamten Messbereich einer Waage?

Hier übrigens viele Begriffe rund um das Wiegen erklärt http://www.kern-sohn.com/de/lexikon/index.html

[Toni]

Hallo Werner, sorry, aber das ist Blödsinn.

Kannste gerne mal beim DKD nachfragen, die werden Dir ebenfalls sagen, dass die Messunsicherheit einer Waage mit zunehmender Belastung steigt.

Genau so ist es !

In unserer Firma setzen wir Präzisionswaagen ein, die in bestimmten Intervallen von einem externen akkreditierten Kalibrierunternehmen überprüft werden müssen.

Ich kann euch nach Weihnachten gerne mal ein typisches Messprotokoll einer Waage bei unterschiedlichen Belastungsgewichten zeigen ...

Viele Grüsse

Toni

[Daniel-Mark]

Genau so ist es !

In unserer Firma setzen wir Präzisionswaagen ein, die in bestimmten Intervallen von einem externen akkreditierten Kalibrierunternehmen überprüft werden müssen.

Genau diese Kalibrierungen habe ich bei uns in der Firma als Prüfmittelbeauftragter immer selbst mit geeichten Präzisionsgewichten durchgeführt. Und da kann man immer schön sehen, wie die Abweichungen der Messungen mit höheren Gewichten steigen.

Außerdem habe ich auch selber die Waagen beschafft und viele Gespräche mit Händlern geführt.

Wichtig ist, die Waage über den gesamten Wägebreich zu kalibrieren. Eine Messung alleine reicht nicht um eine Aussage zu treffen. Hat man jedoch nur ein Prüfgewicht, so ist es wichtig, dass das Gewicht möglichst in der Nähe des Wertes liegt, den man häufig benutzt.

Das bedeutet, wenn ich bei einer 0-1000 Gramm Waage fast immer den 50 Gramm Bereich benutze, macht eine Kalibrierung bei 500 Gramm wenig Sinn, da ich meinen Einsatzbereich nicht betrachte!