Технологията за високоточни измервания на масата излиза извън рамките на лабораториите на NIST.

Националният институт по стандартизация и технологии на САЩ (NIST) направи пробив в областта на високоточните измервания на маса с въвеждането на преносимата настолна везна на Кибъл. В началото на април тази година институтът достави първия екземпляр от иновативното устройство на американската армия в базата Редстоун в Алабама.

Везната на Кибъл е способна да измерва масата с безпрецедентна точност, което открива нови възможности за приложения, вариращи от претегляне на самолетни компоненти до определяне на точните дози на фармацевтични продукти. За първи път те се използват извън института.

За разлика от традиционните везни, които разчитат на физическо тегло, везната на Кибъл (Kibble) използва електрически токове и напрежения за извършване на прецизни измервания. Това позволява на уреда да осигурява по-точни и стабилни показания с течение на времето.

NIST е в челните редици на световните усилия за предефиниране на Международната система единици (SI), която през май 2019 г. промени дефиницията на килограма – основната единица за измерване на маса. Преди това стандартът на килограма беше физически артефакт – метален цилиндър, съхраняван във Франция. Новото определение се основава на фундаментални свойства на природата, като например скоростта на светлината или заряда на електрона.

Първоначално везните за килограми са били масивни и скъпи изследователски инструменти. Големият им размер и високата цена правеха технологията недостъпна за широк кръг потребители. След като анализира всички недостатъци, NIST разработи компактна и преносима версия, за да я разпространи навсякъде.

„Искаме да разширим обхвата на тази технология извън академичните лаборатории и да я направим достъпна за промишлеността. Важно е компаниите да могат да правят независими и точни измервания на масата, без да разчитат на основните везни „Кибъл“ в NIST“,

обяснява Леон Чао, машинен инженер в института.

Точно тогава инициативата привлече вниманието на американската армия, която реши да не пропуска възможността да оптимизира сложния процес на калибриране на оборудването за измерване на маса към единиците SI. Към днешна дата армията изпраща своите еталони за маса в NIST, където те се проверяват с помощта на големи везни на Кибъл. След това калибрираните еталони се разпространяват сред крайните потребители в армията. Този многоетапен процес е свързан със значителни инвестиции на време и средства.

Затова институтът и армията на САЩ обединиха усилията си в тригодишно сътрудничество за разработване на ново поколение преносими везни Kibble. Крайната цел е да се елиминират редица междинни звена от настоящата верига за калибриране.

Точните измервания на масата са от решаващо значение за армията по редица причини. Медицинските съоръжения на армията трябва да претеглят малки дози лекарства и проби за анализ с висока степен на точност. За инженерите е жизненоважно да знаят точната маса на голямото оборудване и оръжия, за да изчислят допустимото натоварване на превозните средства.