ตุ้มน้ำหนัก (Weight)

มวลสารและน้ำหนัก (Mass and Weight) 
แรงที่กระทำซึ่งกันและกันระหว่างโลกกับวัตถุทั้งมวลที่อยู่บนโลก ซึ่งเป็นตัวการที่ทำให้ วัตถุที่ลอยบนอากาศตงลงมาบนโลก แรงนี้เรียกว่า แรงดึงดูดของโลก และค่าของแรงที่ดึงดูดของโลกที่กระทำต่อวัตถุใด เราเรียกว่า น้ำหนัก
ตุ้มน้ำหนัก คือ มวลที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้อ้างอิง
วัสดุที่นำมาใช้ทำตุ้มน้ำหนัก มีอยู่หลายชนิด เช่น เหล็กไร้สนิม (Stainless Steel)ปลอดสารแม่เหล็ก เหล็กหล่อ(Cast Iron) ทองเหลือง (Brass) อะลูมิเนียม(Aluminium)
คุณสมบัติพิเศษที่ต้องคำนึงถึงที่ทำตุ้มน้ำหนัก คือ จะต้องมีคุณสมบัติต้านทานการสึกหรอ ไม่เป็นสารแม่เหล็ก ไม่เป็นสนิม ความเรียบของผิว รูปทรง ต้องคำนึงถึงด้วยกัน
หน่วยของมวล
หน่วยของมวล ในปี พ.ศ. 2432 หน่วยการวัดกำหนดเป็นกิโลกรัม (kg) ความแตกต่างและชนิดของตุ้มน้ำหนักมาตรฐาน
สามารถแบ่งได้เป็น 4 ชนิดคือ
1.    ชนิดเดี่ยว (One Piecc)
2.    ชนิดมีช่องปรับน้ำหนัก
3.    ชนิดแผ่นโลหะ(Sheet Metal)
4.    ชนิดลวด (Wire Weight)

มาตรฐานของตุ้มน้ำหนักที่ใช้อยู่ทั่วไป
–    OIML International Organization of Legal Metrology ระดับชั้น E1…M3 พิกัดน้ำหนัก 1 มิลลิกรัม ถึง 50 กิโลกรัม
–    ASTM American Society For Testing and materials  ระดับชั้น 1…6 พิกัดน้ำหนัก 1 มิลลิกรัม ถึง 5,000 กิโลกรัม
–    NBS National Bureau of Standards ระดับชั้น  J.. . T พิกัดน้ำหนัก 50 มิลลิกรัม ถึง 1,000 กิโลกรัม
      ตุ้มน้ำหนักมีการแบ่งเป็นกี่ Class? อะไรบ้าง โดย Class ของตุ้มน้ำหนักจะแบ่งตามค่าความคลาดเคลื่อน ซึ่งเป็นค่าที่ยอมให้คลาดเคลื่อนได้สูงสุดสำหรับตุ้มน้ำหนักแต่ละชิ้น (+ Maximum Permissible Error : MPE) ตามข้อกำหนอของ International Organization of Legal Metrology (OIML) โดยระบุไว้ในเอกสาร R111-1 ซึ่งเป็นองค์กรที่ดูแลและกำหนดมาตรฐานสากลด้านมวลและเครื่องชั่ง

เช่น ตุ้ม 1 Kg ของ Class M1 จะมีค่า MPE = 50 mg ในขณะที่ ตุ้ม 1 Kg ของ Class M2 จะมีค่า MPE = 160 mg ซึ่งนั้นก็หมายถึง การจะเลือกตุ้มน้ำหนักไปใช้งาน จะต้องคำนึงถึงค่าที่ยอมให้คลาดเคลื่อนตาม Class ที่กำหนดด้วยครับ ทั้งนี้ก้ขึ้นอยู่กับผู้ใช้งานที่จะต้องเลือกใช้ให้เหมาะสมกับขบวนการต่อไป

วิธีการบำรุงรักษาตุ้มน้ำหนักมาตรฐาน
1.    จะต้องไม่จับตุ้มโดยตรง
2.    จะไม่ต้องวางตุ้มน้ำหนักโดยตรงบนพื้น
3.    จะต้องสอบเทียบตุ้มน้ำหนักตามกำหนด
4.    ควรทำความสะอาดทุกครั้งที่ใช้
ขั้นตอนการทำความสะอาดตุ้มน้ำหนักมาตรฐานก่อนการสอบเทียบ
1.    สวมถุงมือทุกครั้งที่จับ
2.    ทำความสะอาดก่อนสอบเทียบ
3.    หากใช้แปรงขนอ่อนปัดฝุ่นแล้วยังไม่สะอาด ควรใช้ผ้าเนื้ออ่อนชุบแอลกอฮอล์เช็ด การปรับอุณหภูมิตุ้มน้ำหนักมาตรฐานก่อนการสอบเทียบ
การปรับอุณหภูมิตุ้มน้ำหนักมาตรฐานก่อนการสอบเทียบ ควรปรับตามกำหนดเวลา
การใช้ตุ้มน้ำหนักมาตรฐานในการสอบเทียบ
การใช้ตุ้มน้ำหนักมาตรฐานในการสอบเทียบ ควรใช้อย่างระมัดระวังไม่ควรวางซ้อนกัน
การเก็บตุ้มน้ำหนักมาตรฐาน
ให้เก็บตุ้มน้ำหนักมาตรฐานในกล่องตามเดิมแล้วปิดฝากล่องแล้วนำไปเก็บในที่ที่จัดเตรียมไว้
สถานที่จัดเก็บตุ้มน้ำหนักมาตรฐาน
–    ไม่วางในที่แสงแดดต่อถึง
–    ควรเก็บไว้ในอุณหภูมิห้องควบคุมสภาวะที่อุณหภูมิที่ ( 23 ± 2ºc) ความชื้น  ( 50 ± 10ºc) % RH
–    กำหนดพื้นที่เก็บชัดเจน
–    ต้องไม่มีฝุ่น การส่งตุ้มน้ำหนักมาตรฐานสอบเทียบตามกำหนดเวลา
–    ส่งตุ้มน้ำหนักสอบเทียบตามกำหนดเวลา ซึ่งกำหนดไว้ที่กล่อง
ความสัมพันธ์ระหว่างค่าความคลาดเคลื่อนของตุ้มน้ำหนักในแต่ละระดับชั้นตามข้อกำหนดของ OIML  R111 – 1  ได้กำหนดค่าความคลาดเคลื่อนตามระดับชั้นไว้อย่างชัดเจนเป็นค่า ± ค่าที่ยอมให้คลาดเคลื่อนได้สูงสุดสำหรับตุ้มน้ำหนักแต่ละชิ้น  ( ±Maiximum Permissible Error : MPE ) น้ำหนักที่แท้จริงของตุ้มน้ำหนักนั้นเราไม่สามารถบอกได้ แต่กำหนดให้มีค่า เผื่อเหลือเผื่อขาดได้ การถ่ายทอดค่ามวลมาตรฐาน ( Traceable)
      เพื่อให้มั่นใจว่าตุ้มน้ำหนักมาตรฐานอยู่ในระดับชั้นใด หรือเพื่อให้ทราบน้ำหนักที่แท้จริงจะต้องการสอบเทียบตุ้มน้ำหนักมาตรฐานต่างๆ อย่างสม่ำเสมอ ตามกำหนดเวลา
      Mass Comparator   คือ เครื่องชั่งน้ำหนักที่ได้รับการพัฒนาคุณสมบัติทางด้านการชั่งน้ำหนักที่สามารถให้ค่าความละเอียดในการวัดสูงและความสามารถในการชั่งซ้ำๆ ( Repeatability)
สรุปสิ่งสำคัญที่จะต้องคำนึงถึง คือ
1.    ค่า ( Repeatability)
2.    ผลกระทบที่มาจากค่า Corner Load
   สำหรับสิ่งที่มีความสำคัญน้อยรองมา คือ
1.    การสอบเทียบ ( Calibration )
2.    ความเป็นเชิงเส้นของค่าวัด ( Linearity )
3.    ความคงตัวของค่าวัด ( Long – Term Stability)