Kütle Standardı ve Ağırlık Kalibrasyonu Rehberi

Kütle kalibrasyonu; referans ağırlıkların, kütle standartlarının, test ağırlıklarının ve ağırlık setlerinin izlenebilir referans kütlelerle karşılaştırılarak konvansiyonel kütle değerlerinin ve bu değerlere ait ölçüm belirsizliklerinin belirlenmesi işlemidir.

Kütle standartları; terazi kalibrasyonu, laboratuvar tartımları, üretim kontrolleri, kalite güvence faaliyetleri, test sistemleri ve endüstriyel tartım uygulamalarında referans olarak kullanılır. Bu nedenle yalnızca ağırlığın üzerinde yazan nominal değer değil; gerçek ölçüm performansı, konvansiyonel kütle değeri, sınıfı, ölçüm belirsizliği, yoğunluğu, manyetik özellikleri, yüzey durumu ve uzun dönem kararlılığı birlikte değerlendirilmelidir.

Kütle kalibrasyonunun temel prensibi, kalibre edilecek kütlenin bilinen değere sahip ve metrolojik olarak izlenebilir bir referans kütle ile uygun bir kütle karşılaştırıcı veya hassas tartım sistemi üzerinde karşılaştırılmasıdır.

Kütle Kalibrasyonu Nedir?

Kütle kalibrasyonu, kalibre edilecek ağırlığın belirli çevre koşullarında referans bir kütle standardıyla karşılaştırılması ve aralarındaki kütle farkının belirlenmesidir.

Ölçüm sonucunda ağırlığın;

• nominal değeri,
• konvansiyonel kütle değeri,
• nominal değerden sapması,
• ölçüm belirsizliği

belirlenebilir.

Örneğin üzerinde 1 kg yazan bir referans ağırlığın kalibrasyon sonucu tam olarak 1,000000 kg olmak zorunda değildir.

Kalibrasyon sonucunda ağırlığın konvansiyonel kütlesi örneğin nominal değerden birkaç miligram farklı bulunabilir.

Bu fark özellikle hassas terazi kalibrasyonlarında ve yüksek doğruluk gerektiren ölçümlerde dikkate alınmalıdır.

Kütle Kalibrasyonu ile Terazi Kalibrasyonu Aynı Şey midir?

Hayır.

Bu iki işlem birbirine bağlı olsa da aynı değildir.

Kütle Kalibrasyonu

Kalibrasyona konu olan ekipman fiziksel ağırlık veya kütle standardıdır.

Amaç ağırlığın konvansiyonel kütle değerini ve ölçüm belirsizliğini belirlemektir.

Terazi Kalibrasyonu

Kalibrasyona konu olan ekipman terazidir.

Bilinen kütle değerlerine sahip referans ağırlıklar kullanılarak terazinin gösterge hatası, tekrarlanabilirliği ve kullanımına bağlı diğer performans özellikleri değerlendirilir.

Başka bir ifadeyle:

Kütle standardı terazinin kontrolünde kullanılan referanstır; terazi ise bu referans kütle kullanılarak değerlendirilen ölçüm cihazıdır.

Kütle ile Ağırlık Aynı Şey midir?

Teknik olarak hayır.

Kütle, maddenin fiziksel bir özelliğidir ve SI birimi kilogramdır.

Ağırlık ise bir cisme yerçekimi alanında etki eden kuvvettir ve kuvvet birimi newtondur.

Ancak günlük kullanımda ve ticari terminolojide “referans ağırlık”, “test ağırlığı” veya “kalibrasyon ağırlığı” ifadeleri kütle standartları için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Metrolojik değerlendirmede ise ölçülen büyüklük kütledir.

Konvansiyonel Kütle Nedir?

Kütle kalibrasyonunu doğru anlamak için en önemli kavramlardan biri konvansiyonel kütledir.

Konvansiyonel kütle, bir cismin havada tartılması için uluslararası olarak belirlenmiş referans koşullara göre tanımlanan kütle değeridir.

OIML R 111 yaklaşımında referans koşullar;

• referans sıcaklık: 20 °C
• referans kütle yoğunluğu: 8 000 kg/m³
• referans hava yoğunluğu: 1,2 kg/m³

olarak tanımlanır.

Kütle standartlarının günlük kalibrasyon ve kullanımında çoğunlukla sertifikada verilen temel değer konvansiyonel kütle değeridir.

Bu nedenle “1 kg ağırlığın gerçek kütlesi ölçülür” şeklindeki basit ifade teknik olarak yetersizdir.

Daha doğru ifade:

Kalibrasyon sonucunda kütle standardının konvansiyonel kütle değeri ve bu değere ait ölçüm belirsizliği belirlenir.

Kütle Kalibrasyonunda Hangi Standart Kullanılır?

Kütle standartları için temel uluslararası dokümanlardan biri:

OIML R 111 – Weights of Classes E1, E2, F1, F2, M1, M1-2, M2, M2-3 and M3

dokümanıdır.

Güncel kullanımda OIML R 111-1:2004 dokümanı, yayımlanan 2025 Amendment ile birlikte değerlendirilmelidir.

OIML R 111;

• kütle sınıflarını,
• maksimum izin verilebilir hataları,
• malzeme özelliklerini,
• şekil ve yapıyı,
• yoğunluğu,
• manyetik özellikleri,
• yüzey koşullarını,
• kalibrasyon yöntemlerini,
• konvansiyonel kütle hesabını,
• ölçüm belirsizliği değerlendirmesini

tanımlar.

Kalibrasyon laboratuvarının genel teknik yeterliliği, tarafsızlığı ve tutarlı çalışması açısından ise ISO/IEC 17025:2017 temel uluslararası standarttır.

OIML R 111 Hangi Kütle Sınıflarını Kapsar?

OIML R 111 aşağıdaki doğruluk sınıflarını kapsar:

OIML R 111 nominal olarak 1 mg ile 5 000 kg arasındaki kütle standartlarını kapsar.

Kullanılacak sınıf yalnızca ağırlığın fiziksel biçimine göre değil, kullanım amacı ve gerekli ölçüm doğruluğuna göre belirlenmelidir.

E1 Sınıfı Kütle Nedir?

E1 sınıfı, OIML R 111 kapsamındaki en yüksek doğruluk sınıfıdır.

2025 OIML değişikliğiyle E1 sınıfının rolü, kilogramın SI tanımının uluslararası kabul görmüş gerçekleştirimlerine bağlı ulusal kütle standartları ile E2 ve daha alt seviyedeki kütleler arasında izlenebilirlik sağlamak şeklinde güncellenmiştir.

E1 kütlelerde;

• yoğunluk,
• yüzey kalitesi,
• manyetik duyarlılık,
• kalıcı mıknatıslanma,
• çevre koşulları,
• hava kaldırma etkisi,
• kütle karşılaştırıcının performansı

son derece önemlidir.

E1 kütleler mutlaka uygun bir kalibrasyon sertifikasıyla desteklenmelidir.

E2 Sınıfı Kütle Nedir?

E2 sınıfı kütleler;

• F1 sınıfı kütlelerin kalibrasyonu,
• yüksek doğruluklu laboratuvar uygulamaları,
• özel doğruluk sınıfındaki tartım cihazlarının kontrolü

için kullanılabilir.

E2 kütlelerin kalibrasyonunda genellikle daha yüksek seviyeli E1 referans kütleler kullanılır.

F1 Sınıfı Kütle Nedir?

F1 sınıfı kütleler özellikle;

• analitik teraziler,
• hassas teraziler,
• kalite kontrol laboratuvarları,
• üretim laboratuvarları

gibi alanlarda yaygın olarak kullanılabilir.

F1 kütleler ayrıca F2 sınıfı kütlelerin kalibrasyonunda referans olarak kullanılabilir.

F2 Sınıfı Kütle Nedir?

F2 sınıfı kütleler;

• hassas endüstriyel terazilerin kontrolünde,
• kalite kontrol tartımlarında,
• M1 ve bazı uygulamalarda M2 sınıfı kütlelerin kontrolünde

kullanılabilir.

Kullanılacak referans sınıfı her zaman yapılacak ölçümün gereken belirsizlik seviyesine göre belirlenmelidir.

M1, M2 ve M3 Sınıfı Kütleler Nerede Kullanılır?

M sınıfındaki ağırlıklar daha çok endüstriyel tartım uygulamalarında görülür.

Kullanım alanları arasında;

• platform terazileri,
• zemin terazileri,
• basküller,
• yüksek kapasiteli teraziler,
• kantarlar,
• üretim tartım sistemleri

yer alabilir.

M sınıfı kütlelerde saha kullanımı nedeniyle;

• darbe,
• aşınma,
• boya kaybı,
• korozyon,
• malzeme kaybı,
• kirlenme

gibi fiziksel etkiler daha sık görülebilir.

Bu nedenle kalibrasyon öncesindeki fiziksel muayene önemlidir.

Kütle Kalibrasyonu Nasıl Yapılır?

Kütle kalibrasyonu tek bir tartım yapılarak tamamlanan bir işlem değildir.

Profesyonel bir kütle kalibrasyonu genel olarak aşağıdaki aşamalardan oluşur.

1. Kütlenin Kimliği ve Teknik Bilgileri Kontrol Edilir

Öncelikle kalibre edilecek kütle standardı tanımlanır.

Mümkün olduğunca;

• üretici,
• seri numarası veya kimlik numarası,
• nominal değer,
• OIML sınıfı,
• malzeme,
• şekil,
• mevcut kalibrasyon sertifikası,
• önceki kalibrasyon sonuçları

kontrol edilir.

Her kütlenin diğer kütlelerden ayırt edilebilir şekilde tanımlanması özellikle kütle setlerinde önemlidir.

2. Görsel Kontrol Yapılır

Kalibrasyon başlamadan önce ağırlığın fiziksel durumu incelenir.

Kontrol edilebilecek özellikler arasında;

• çizikler,
• darbeler,
• korozyon,
• parmak izi,
• kir,
• boya kaybı,
• deformasyon,
• malzeme kaybı,
• ayar boşluğu,
• taşıma noktaları

bulunur.

Kütle standardının yüzeyindeki çok küçük değişiklikler bile özellikle E ve F sınıfındaki yüksek hassasiyetli ağırlıklarda ölçüm sonucunu etkileyebilir.

3. Gerekiyorsa Temizlik Yapılır

Kütle standardı uygun yöntemle temizlenebilir.

Ancak temizlik işlemi rastgele yapılmamalıdır.

Aşındırıcı temizlik maddeleri veya yüzeyi değiştirebilecek uygulamalar kullanılmamalıdır.

Özellikle hassas kütlelerin çıplak elle tutulması önlenmelidir.

Kullanım sınıfına göre;

• kütle pensi,
• özel maşa,
• uygun eldiven

kullanılabilir.

Temizlikten sonra kütlenin çevre koşullarına yeniden uyum sağlaması için uygun stabilizasyon süresi gerekebilir.

4. Kütle Laboratuvar Ortamına Stabilize Edilir

Kütle standardının sıcaklığı ile laboratuvar ortamının sıcaklığı arasında büyük fark bulunması ölçümü etkileyebilir.

Bu nedenle ağırlıklar kalibrasyon öncesinde laboratuvar koşullarına uyum sağlaması için yeterli süre bekletilir.

Gerekli süre;

• kütlenin nominal değerine,
• malzemesine,
• taşıma koşullarına,
• laboratuvar ve kütle arasındaki başlangıç sıcaklık farkına

bağlıdır.

5. Çevre Şartları Ölçülür

Yüksek doğruluklu kütle kalibrasyonunda çevresel koşullar doğrudan ölçüm modelinin parçası olabilir.

Özellikle;

• sıcaklık,
• bağıl nem,
• atmosfer basıncı

takip edilir.

Bu değerler gerektiğinde hava yoğunluğunun hesaplanmasında kullanılır.

OIML R 111, E1 ve E2 sınıfı kütlelerin kalibrasyonunda sıcaklığın 18 °C ile 27 °C arasında olmasını ve ortamın tartım cihazının belirtilen çalışma koşullarına uygun olmasını öngörür.

Bununla birlikte hassas laboratuvarlarda yalnızca izin verilen aralık içerisinde bulunmak yeterli değildir; ölçüm boyunca ortamın mümkün olduğunca kararlı olması gerekir.

6. Uygun Referans Kütle Seçilir

Kalibre edilecek kütle, değeri ve belirsizliği bilinen izlenebilir bir referans kütle ile karşılaştırılır.

Referans kütlenin;

• nominal değeri,
• sınıfı,
• konvansiyonel kütle değeri,
• ölçüm belirsizliği,
• yoğunluğu,
• kararlılığı

yapılacak kalibrasyona uygun olmalıdır.

OIML R 111'e göre referans ağırlığın genel olarak kalibre edilen ağırlıktan daha yüksek doğruluk sınıfında olması beklenir.

Örneğin F1 sınıfı bir kütlenin kalibrasyonunda uygun özelliklere sahip E2 seviyesinde bir referans tercih edilebilir.

7. Kütle Karşılaştırıcı veya Hassas Terazi Hazırlanır

Kütle kalibrasyonunun temel ekipmanlarından biri kütle karşılaştırıcıdır.

Kütle karşılaştırıcı, referans ile test kütlesi arasındaki çok küçük kütle farklarını ölçmek amacıyla kullanılan yüksek çözünürlüklü tartım sistemidir.

Kalibrasyon öncesinde;

• cihazın stabilitesi,
• çözünürlüğü,
• tekrarlanabilirliği,
• hassasiyeti,
• seviye durumu,
• ortam koşulları

kontrol edilir.

Kütle karşılaştırıcının kapasitesi ve çözünürlüğü kalibre edilecek nominal değere ve hedeflenen belirsizliğe uygun olmalıdır.

8. Referans ve Test Kütlesi Karşılaştırılır

Kalibrasyonun temel ölçümü referans ve test kütlesinin karşılaştırılmasıdır.

Referans kütle A, kalibre edilen kütle ise B olarak gösterilebilir.

Ölçüm sıraları örneğin;

ABA

veya

ABBA

gibi karşılaştırma çevrimlerinden oluşabilir.

ABBA çevriminde genel sıra şöyledir:

1. Referans kütle A tartılır.
2. Test kütlesi B tartılır.
3. Test kütlesi B tekrar tartılır.
4. Referans kütle A tekrar tartılır.

Bu yöntemler terazide zaman içerisinde oluşabilecek küçük drift etkilerinin azaltılmasına yardımcı olur.

Tek bir okuma yerine birden fazla karşılaştırma çevrimi yapılması, ölçüm sürecinin tekrarlanabilirliğinin değerlendirilmesini de sağlar.

9. Kütle Farkı Hesaplanır

Karşılaştırma sonuçlarından test kütlesi ile referans kütle arasındaki kütle farkı hesaplanır.

Basitleştirilmiş olarak;

Test kütlesi = Referans kütle + ölçülen kütle farkı + gerekli düzeltmeler

şeklinde düşünülebilir.

Ancak yüksek doğruluklu bir ölçümde yalnızca terazi göstergelerinin farkı yeterli değildir.

Ölçüm modelinde çevresel ve metrolojik etkiler de dikkate alınır.

Hava Kaldırma Etkisi Nedir?

Kütleler havada tartıldığında çevredeki hava kütle üzerinde yukarı yönlü bir kaldırma kuvveti oluşturur.

Bu etkiye hava kaldırma etkisi veya air buoyancy denir.

İki kütlenin yoğunluğu farklıysa aynı gerçek kütleye sahip olsalar bile havadaki tartım davranışları farklı olabilir.

Hava kaldırma etkisinin değerlendirilmesinde;

• hava yoğunluğu,
• referans kütlenin yoğunluğu,
• test kütlesinin yoğunluğu

önemlidir.

Hava yoğunluğu ise temel olarak;

• atmosfer basıncı,
• sıcaklık,
• bağıl nem

gibi çevresel değerlerden hesaplanabilir.

Özellikle E1 ve E2 gibi yüksek doğruluk sınıflarında bu etki kritik hale gelir.

Yoğunluk Kütle Kalibrasyonunda Neden Önemlidir?

Yoğunluk, kütlenin kapladığı hacimle ilişkilidir.

Aynı kütle değerine sahip fakat farklı yoğunlukta iki cismin hacimleri farklı olacaktır.

Hacimleri farklı olduğu için havada farklı kaldırma kuvvetine maruz kalırlar.

Bu nedenle yüksek hassasiyetli kütle karşılaştırmalarında kütlenin yoğunluğu veya yoğunlukla ilgili yeterli bilgi gereklidir.

Manyetik Özellikler Neden Önemlidir?

Bazı kütle standartları manyetik alanlarla etkileşime girebilir.

Kütlenin;

• kalıcı mıknatıslanması,
• manyetik duyarlılığı

kütle karşılaştırıcının içerisindeki manyetik alanlarla etkileşerek tartım sonucunu etkileyebilir.

Bu etki özellikle yüksek doğruluk sınıfındaki kütlelerde önemlidir.

OIML R 111 farklı kütle sınıfları için manyetik özelliklere ilişkin gereklilikler tanımlar.

Elektrostatik Etkiler Kütle Kalibrasyonunu Etkiler mi?

Evet.

Özellikle miligram seviyesindeki küçük kütlelerde ve düşük kapasiteli hassas karşılaştırıcılarda statik elektrik ölçüm sonucunu etkileyebilir.

Bu nedenle gerekirse;

• antistatik ekipman,
• iyonizer,
• uygun taşıma aparatları

kullanılır.

Kütle standardının çıplak elle tutulmaması da yüzey kirliliğinin yanı sıra elektrostatik etkilerin kontrolüne yardımcı olabilir.

Kütle Kalibrasyonunda Doğrudan Karşılaştırma Yöntemi Nedir?

OIML R 111'in tanımladığı temel yöntemlerden biri direct comparison – doğrudan karşılaştırma yöntemidir.

Bu yöntemde kalibre edilen kütle bir veya daha fazla referans kütleyle doğrudan karşılaştırılır.

Genellikle test kütlesinin ve referans kütlenin nominal değerleri aynıdır.

Örneğin;

1 kg test kütlesi ↔ 1 kg referans kütle

karşılaştırılır.

Bu, kütle kalibrasyonunda en yaygın yaklaşımlardan biridir.

Subdivision / Multiplication Yöntemi Nedir?

OIML R 111'in tanımladığı diğer yöntem subdivision/multiplication yöntemidir.

Bu yöntem özellikle kütle setlerinde ve çok yüksek doğruluk gereken kalibrasyonlarda kullanılabilir.

Bir set içerisindeki farklı kütle kombinasyonları birbirleriyle karşılaştırılır.

Örneğin aynı toplam nominal değeri oluşturan farklı kütle kombinasyonları arasında çok sayıda karşılaştırma gerçekleştirilir.

Oluşturulan ölçüm denklemleri matematiksel olarak birlikte değerlendirilerek set içerisindeki kütlelerin değerleri belirlenir.

Bu yaklaşım özellikle yüksek seviyeli E1 kütle setlerinde kullanılabilir.

Miligram Kütleleri Nasıl Kalibre Edilir?

1 mg, 2 mg, 5 mg, 10 mg gibi küçük kütlelerin kalibrasyonu özellikle hassastır.

Bu seviyelerde;

• hava hareketi,
• titreşim,
• statik elektrik,
• sıcaklık değişimi,
• parmak izi,
• yüzey kirliliği,
• operatör tekniği

ölçüm sonucunu ciddi biçimde etkileyebilir.

Miligram kütleleri genellikle özel şekillerde üretilir ve mikro kütle karşılaştırıcılarla değerlendirilir.

Taşıma sırasında özel pensler kullanılmalı ve kütlelerin yüzeyine doğrudan temas edilmemelidir.

Gram Kütleleri Nasıl Kalibre Edilir?

Gram seviyesindeki kütleler laboratuvarlarda en sık kullanılan referans kütleler arasındadır.

Örnek nominal değerler:

• 1 g
• 2 g
• 5 g
• 10 g
• 20 g
• 50 g
• 100 g
• 200 g
• 500 g

olabilir.

Kütlenin sınıfına bağlı olarak uygun referans ağırlık ve uygun çözünürlükte kütle karşılaştırıcı seçilir.

Kilogram Kütleleri Nasıl Kalibre Edilir?

Kilogram seviyesindeki kütleler;

• hassas teraziler,
• platform terazileri,
• üretim terazileri,
• laboratuvar tartım sistemleri

için referans olarak kullanılabilir.

Örnek nominal değerler arasında;

• 1 kg
• 2 kg
• 5 kg
• 10 kg
• 20 kg
• 50 kg

bulunabilir.

Kütle arttıkça taşıma, yükleme, termal stabilizasyon ve operatör güvenliği de kalibrasyon planının önemli parçaları haline gelir.

Büyük Test Ağırlıkları Nasıl Kalibre Edilir?

Endüstriyel tartım sistemlerinde kullanılan yüksek kapasiteli test kütleleri onlarca kilogramdan ton seviyelerine kadar çıkabilir.

OIML R 111 belirli sınıflarda 5 000 kg'a kadar kütle standartlarını kapsar.

Yüksek kapasiteli kütlelerin kalibrasyonunda;

• yüksek kapasiteli karşılaştırma sistemi,
• uygun referans kütleler,
• güvenli kaldırma ekipmanları,
• vinç veya forklift,
• taşıma aparatları

gerekebilir.

Büyük kütlelerde fiziksel hasar özellikle önemlidir.

Paslanma, boya kaybı veya malzeme kopması kütle değerinde doğrudan değişime neden olabilir.

Paslanmaz Çelik Kütle Kalibrasyonu

Paslanmaz çelik kütleler özellikle yüksek doğruluk gerektiren sınıflarda yaygın olarak kullanılır.

Avantajları arasında;

• iyi yüzey kalitesi,
• korozyon direnci,
• uzun dönemli kararlılık

bulunabilir.

Ancak parmak izi, yüzey kirlenmesi ve çizikler özellikle hassas sınıflarda ölçüm performansını etkileyebilir.

Dökme Demir Kütle Kalibrasyonu

Dökme demir ağırlıklar daha çok yüksek kapasiteli endüstriyel sistemlerde kullanılır.

Bu kütlelerde;

• boya ve kaplama,
• pas,
• darbe,
• çatlak,
• taşıma kulpu,
• ayar boşluğu

kontrol edilmelidir.

Yüzeyden malzeme kaybı doğrudan kütle değerini değiştirebilir.

Askılı ve Yarıklı Ağırlıklar Nasıl Kalibre Edilir?

Askılı veya yarıklı ağırlıklar;

• kuvvet deney sistemleri,
• eğitim düzenekleri,
• özel test cihazları,
• mekanik yükleme sistemleri

gibi uygulamalarda kullanılabilir.

Bu sistemlerde yalnızca ağırlığın kendisi değil, kullanım sırasında sisteme dahil edilen;

• askı,
• taşıyıcı,
• çubuk,
• bağlantı aparatı

da toplam uygulanan kütle üzerinde etkili olabilir.

Bu nedenle ölçülecek sistem açık şekilde tanımlanmalıdır.

Kütle Seti Nasıl Kalibre Edilir?

Kütle setlerinde her bir ağırlığın kimliği ve nominal değeri ayrı ayrı takip edilmelidir.

Örneğin bir set;

• 1 mg–500 mg,
• 1 g–500 g,
• 1 g–1 kg,
• 1 g–5 kg

gibi farklı aralıklarda olabilir.

Her kütle için konvansiyonel kütle değeri ve gerekli ölçüm sonucu ayrı olarak belirlenir.

Yüksek doğruluklu setlerde subdivision yöntemi de kullanılabilir.

Kütle Kalibrasyonunda Ölçüm Belirsizliği Nasıl Hesaplanır?

Kalibrasyon sonucu yalnızca bir kütle değeri değildir.

Sonuçla birlikte ölçüm belirsizliğinin de değerlendirilmesi gerekir.

Belirsizlik bütçesinde ölçüm modeline bağlı olarak aşağıdaki bileşenler bulunabilir:

• referans kütlenin kalibrasyon belirsizliği,
• referans kütlenin uzun dönem kararlılığı,
• tartım işleminin tekrarlanabilirliği,
• kütle karşılaştırıcının çözünürlüğü,
• kütle karşılaştırıcının hassasiyeti,
• hava kaldırma düzeltmesi,
• hava yoğunluğu,
• kütle yoğunluğu,
• çevresel değişimler,
• manyetik etkiler,
• eksantrik etkiler,
• operatör ve taşıma etkileri.

Bu bileşenler uygun ölçüm modeli içerisinde birleştirilerek birleşik standart belirsizlik hesaplanır.

Daha sonra uygun kapsam faktörü kullanılarak genişletilmiş ölçüm belirsizliği belirlenir.

OIML R 111'de konvansiyonel kütle için genişletilmiş belirsizlik değerlendirmesinde genellikle k = 2 kapsam faktörü kullanılır.

Maksimum İzin Verilebilir Hata – MPE Nedir?

OIML R 111'de her kütle sınıfı ve nominal değer için bir maksimum izin verilebilir hata, yani MPE tanımlanır.

MPE değeri sınıfa göre değişir.

Aynı nominal değerde;

E1 → E2 → F1 → F2 → M1 → M2 → M3

yönünde ilerledikçe izin verilen hata genel olarak büyür.

Bu nedenle örneğin 1 kg nominal değerdeki E2 kütle ile 1 kg M1 kütlenin toleransları aynı değildir.

Kalibrasyon Sonucu ile Sınıf Uygunluğu Aynı Şey midir?

Hayır.

Kalibrasyon öncelikle kütlenin ölçülen değerinin ve ölçüm belirsizliğinin belirlenmesidir.

Bir ağırlığın belirli bir OIML sınıfına uygun olduğunun değerlendirilmesi ise tanımlanmış kabul kriterleri ve ilgili OIML gereklilikleri kullanılarak yapılan ek bir uygunluk değerlendirmesidir.

Bu nedenle;

“kalibre edildi”

ile

“E2 sınıfına uygundur”

aynı ifade değildir.

Uygunluk beyanı yapılacaksa uygulanacak karar kuralı ve değerlendirme kriteri önceden tanımlanmalıdır.

OIML R 111'e Göre Belirsizlik ile MPE Arasında Nasıl Bir İlişki Vardır?

OIML R 111, sınıf uygunluğu kapsamında konvansiyonel kütlenin genişletilmiş ölçüm belirsizliğinin ilgili maksimum izin verilebilir hatanın üçte birinden büyük olmamasını öngörür:

U ≤ 1/3 MPE

Ayrıca konvansiyonel kütle değeri değerlendirilirken ölçüm belirsizliği de sınıf sınırlarıyla birlikte dikkate alınır.

Bu gereklilik, yalnızca ölçüm değerinin tolerans içinde bulunmasının yüksek doğruluklu bir sınıf ataması için her zaman yeterli olmadığını gösterir.

Kütle Kalibrasyonu Ayar İşlemi midir?

Hayır.

Kalibrasyon ile ayar farklı işlemlerdir.

Kalibrasyon, kütlenin mevcut değerinin belirlenmesidir.

Ayar, kütlenin fiziksel değerinin nominal değere yaklaştırılması amacıyla değiştirilmesidir.

Bazı ayarlanabilir ağırlıklarda;

• ayar boşluğuna malzeme eklenmesi,
• malzeme çıkarılması,
• kontrollü taşlama veya başka uygun yöntemler

kullanılabilir.

Ancak ayar yapılması gerekiyorsa bu işlem kalibrasyondan ayrı değerlendirilmelidir.

Ayar sonrasında kütlenin tekrar kalibre edilmesi gerekir.

Kütle Kalibrasyon Sertifikasında Hangi Bilgiler Bulunmalıdır?

Kalibrasyon sertifikasında yapılan hizmete göre aşağıdaki bilgiler yer alabilir:

• müşteri bilgileri,
• kütlenin tanımı,
• nominal değeri,
• üretici,
• seri veya kimlik numarası,
• sınıf,
• kalibrasyon tarihi,
• kullanılan yöntem,
• kullanılan referans standartlar,
• konvansiyonel kütle değeri,
• nominal değerden sapma,
• genişletilmiş ölçüm belirsizliği,
• kapsam faktörü,
• çevre şartları,
• metrolojik izlenebilirlik bilgileri.

OIML R 111, kalibrasyon sertifikasında asgari olarak konvansiyonel kütle değerinin, genişletilmiş belirsizliğin ve kapsam faktörünün bulunmasına ilişkin gereklilikler tanımlar.

E1 sınıfında ayrıca yoğunluk veya hacim gibi bilgiler de özel önem taşır.

Metrolojik İzlenebilirlik Nasıl Sağlanır?

Kütle kalibrasyonunda kullanılan referans standardın değeri uygun bir kalibrasyon zinciri aracılığıyla SI kütle birimi olan kilograma bağlanmalıdır.

Genel olarak izlenebilirlik zinciri:

SI kilogram tanımı

↓

Uluslararası kabul görmüş kilogram gerçekleştirimleri

↓

Ulusal kütle standartları

↓

Referans kütle standartları

↓

Çalışma standartları

↓

Kalibre edilen kütle

şeklinde düşünülebilir.

2019'dan beri kilogram fiziksel bir prototipe bağlı değildir.

Kilogram, Planck sabitinin sabitlenmiş sayısal değeri üzerinden SI içerisinde tanımlanmaktadır.

Bu nedenle OIML de 2025 değişikliğiyle E1 sınıfının tanımındaki eski Uluslararası Kilogram Prototipi referansını güncellemiştir.

Kütle Kalibrasyonunda Kullanılan Referans Ekipmanlar Nelerdir?

Kalibrasyonun seviyesine göre kullanılan ekipmanlar değişebilir.

Örnek olarak:

• izlenebilir referans kütleler,
• kütle karşılaştırıcı,
• mikro kütle karşılaştırıcı,
• yüksek kapasiteli karşılaştırma sistemi,
• sıcaklık ölçer,
• bağıl nem ölçer,
• atmosfer basınç ölçer,
• antistatik iyonizer,
• kütle pensi,
• kütle maşası,
• eldiven,
• taşıma kutusu,
• titreşimden izole tartım masası

kullanılabilir.

Her kalibrasyonda bu ekipmanların tamamının kullanılması gerekmez.

Kullanılacak sistem hedeflenen ölçüm belirsizliğine göre belirlenir.

Kütle Standartları Nasıl Saklanmalıdır?

Kütle standardının kalibrasyon sonrasındaki performansı doğru saklama ve kullanım koşullarına bağlıdır.

Özellikle hassas kütleler;

• kendi saklama kutusunda tutulmalı,
• çıplak elle tutulmamalı,
• darbeden korunmalı,
• kirli yüzeylere bırakılmamalı,
• yüksek nem ve korozif ortamlardan korunmalı,
• gereksiz yere taşınmamalıdır.

Kütleler kullanım sonrasında doğru yuvalarına geri konulmalıdır.

Kütle Standartları Neden Çıplak Elle Tutulmamalıdır?

İnsan elindeki;

• yağ,
• nem,
• tuz,
• kir

kütle yüzeyine aktarılabilir.

Yüksek doğruluklu kütlelerde çok küçük yüzey kalıntıları dahi ölçüm değerini etkileyebilir.

Bu nedenle özellikle E ve F sınıfı kütlelerde uygun pens veya taşıma aparatı tercih edilmelidir.

Kalibrasyon Periyodu Ne Kadar Olmalıdır?

Bütün kütle standartları için geçerli tek bir zorunlu kalibrasyon süresi yoktur.

Kalibrasyon periyodu belirlenirken;

• kütlenin sınıfı,
• kullanım sıklığı,
• kullanım şekli,
• taşıma sıklığı,
• saklama koşulları,
• geçmiş kalibrasyon sonuçları,
• drift eğilimi,
• fiziksel hasar riski,
• kullanımın kritiklik seviyesi,
• kalite sistemi gereklilikleri

birlikte değerlendirilmelidir.

Örneğin yoğun kullanılan bir çalışma kütlesi ile yalnızca referans olarak kontrollü ortamda saklanan bir kütlenin kalibrasyon periyotlarının aynı olması gerekmeyebilir.

Kalibrasyon Periyodu Dolmadan Yeniden Kalibrasyon Gerekebilir mi?

Evet.

Aşağıdaki durumlarda planlanan tarih beklenmeden kalibrasyon gerekebilir:

• kütlenin düşürülmesi,
• darbe alması,
• paslanması,
• yüzeyinin çizilmesi,
• yoğun kirlenme,
• ayar yapılması,
• şüpheli tartım sonuçları,
• uzun süre uygunsuz ortamda saklanması,
• kalibrasyon geçmişinde beklenmeyen drift görülmesi.

Kütle Kalibrasyonunda En Sık Yapılan Hatalar Nelerdir?

Kütle metrolojisinde sık karşılaşılan hatalar arasında;

• kütleyi çıplak elle tutmak,
• kirli yüzeye koymak,
• ortam stabilizasyonunu beklememek,
• uygun olmayan referans sınıfı kullanmak,
• hava kaldırma etkisini gerektiğinde değerlendirmemek,
• yanlış yoğunluk bilgisi kullanmak,
• statik elektriği göz ardı etmek,
• tek tartım sonucuna güvenmek,
• kütle ile terazi kalibrasyonunu karıştırmak,
• kalibrasyonu ayar işlemi olarak değerlendirmek bulunur.

Akredite Kütle Kalibrasyonu Nedir?

Akredite kütle kalibrasyonu, kalibrasyon laboratuvarının ilgili kütle ölçüm aralığı ve ölçüm kabiliyeti için ISO/IEC 17025 kapsamında akredite edilmiş kapsamı içerisinde gerçekleştirdiği kalibrasyondur.

Bir laboratuvarın genel olarak akredite olması, bütün kütle değerlerinde ve bütün sınıflarda otomatik olarak akredite hizmet verebildiği anlamına gelmez.

Bu nedenle kalibrasyon talebinde;

• nominal değer,
• kütle sınıfı,
• talep edilen ölçüm belirsizliği,
• akreditasyon kapsamı

birlikte kontrol edilmelidir.

Kütle Kalibrasyonu Neden Önemlidir?

Kalibre edilmemiş veya değeri değişmiş bir referans ağırlık kullanıldığında hata yalnızca o ağırlıkta kalmaz.

Örneğin hatalı bir referans kütle;

• terazi kalibrasyonuna,
• üretim tartımlarına,
• laboratuvar sonuçlarına,
• kalite kontrol kararlarına

aynı hatayı aktarabilir.

Bu nedenle referans kütle standartları ölçüm zincirinin kritik parçalarıdır.

Kütle Kalibrasyonu Hakkında Sık Sorulan Sorular

Kütle kalibrasyonu nasıl yapılır?

Kalibre edilecek kütle uygun çevre şartlarında stabil hale getirilir, izlenebilir bir referans kütleyle yüksek çözünürlüklü kütle karşılaştırıcı üzerinde karşılaştırılır. Karşılaştırma sonuçları, gerekli düzeltmeler ve ölçüm belirsizliği değerlendirilerek kütlenin konvansiyonel kütle değeri belirlenir.

Kütle kalibrasyonunda hangi standart kullanılır?

Kütle standartları için temel uluslararası dokümanlardan biri OIML R 111'dir. 2026 itibarıyla OIML R 111-1:2004 dokümanı 2025 Amendment ile birlikte değerlendirilmelidir.

Konvansiyonel kütle nedir?

Konvansiyonel kütle, havada tartım için belirlenmiş referans koşullara göre ifade edilen kütle değeridir. OIML yaklaşımında 20 °C referans sıcaklığı, 8 000 kg/m³ referans kütle yoğunluğu ve 1,2 kg/m³ referans hava yoğunluğu esas alınır.

E1, E2, F1, F2 ve M1 ne demektir?

Bunlar OIML R 111 içerisinde tanımlanan kütle doğruluk sınıflarıdır. E1 en yüksek doğruluk seviyesini temsil eder; F ve M sınıflarına doğru gidildikçe kullanım alanı daha çok laboratuvar ve endüstriyel tartım uygulamalarına kayar.

Kütle kalibrasyonu ile terazi kalibrasyonu aynı mıdır?

Hayır. Kütle kalibrasyonunda referans ağırlığın değeri belirlenir. Terazi kalibrasyonunda ise bilinen referans kütleler kullanılarak terazinin ölçüm performansı değerlendirilir.

Referans ağırlık çıplak elle tutulabilir mi?

Özellikle hassas E ve F sınıfı kütlelerde doğrudan el teması önerilmez. Parmak izi, yağ ve nem yüzeye kütle ekleyebilir veya yüzey özelliklerini değiştirebilir. Uygun pens veya taşıma ekipmanı kullanılmalıdır.

Kütle kalibrasyonu ayar mıdır?

Hayır. Kalibrasyon mevcut değeri belirler. Ayar ise kütle değerini değiştirmeye yönelik ayrı bir işlemdir. Ayar yapılmışsa ardından yeniden kalibrasyon yapılmalıdır.

Kütle setindeki her ağırlık kalibre edilir mi?

Kütle setinin her elemanının değeri ayrı şekilde belirlenmelidir. Çok yüksek doğruluk gerektiren setlerde doğrudan karşılaştırmanın yanında subdivision/multiplication yöntemleri de kullanılabilir.

Kütle kalibrasyonunda ölçüm belirsizliği neden önemlidir?

Ölçüm belirsizliği, raporlanan kütle değerine ilişkin güvenilirlik aralığını ifade eder. Referansın belirsizliği, karşılaştırıcının performansı, tekrarlanabilirlik, hava kaldırma etkisi ve çevresel faktörler belirsizlik hesabına katkıda bulunabilir.

Kütle kalibrasyonu ne kadar sürede bir yapılmalıdır?

Tek bir sabit süre yoktur. Kullanım sıklığı, sınıf, saklama koşulları, geçmiş kalibrasyon sonuçları, taşıma ve hasar riski değerlendirilerek uygun periyot belirlenmelidir.

Sonuç: Güvenilir Tartımın Temeli Doğru Kütle Standardıdır

Kütle kalibrasyonu, yalnızca bir ağırlığı terazi üzerine koyup değer okumaktan ibaret değildir.

Doğru bir kütle kalibrasyonu;

• uygun referans standardın seçilmesini,
• kararlı çevre koşullarını,
• uygun kütle karşılaştırıcıyı,
• kontrollü tartım çevrimlerini,
• hava kaldırma etkisinin değerlendirilmesini,
• kütle yoğunluğunun bilinmesini,
• ölçüm belirsizliğinin hesaplanmasını,
• metrolojik izlenebilirliğin kurulmasını gerektirir.

OIML R 111 yaklaşımında nihai amaç yalnızca ağırlığın nominal değere yakın olup olmadığını kontrol etmek değil, konvansiyonel kütle değerinin ve bu değerin ölçüm belirsizliğinin güvenilir şekilde belirlenmesidir.

Referans kütlenin güvenilirliği, bu kütle kullanılarak yapılan bütün alt seviye tartım ve kalibrasyon işlemlerini doğrudan etkiler.

Bu nedenle kütle standartlarının uygun koşullarda kullanılması, saklanması, düzenli olarak izlenmesi ve ihtiyaç duyulan ölçüm seviyesine uygun kalibrasyon laboratuvarlarında kalibre edilmesi güvenilir tartım sisteminin temelini oluşturur.