Лабораторные весы специального назначения

К группе лабораторных весов специального назначения принято относить приборы настольного использования, в основу которых положены модели технических, квадрантных или двухпризменных весов общего назначения, конструктивная доработка которых позволяет их использовать как весы специального назначения.

Под весами специального назначения понимают приборы, основанные на весовом принципе, однако предназначенные для измерения физических величин, отличных от массы или веса, но связанных с массой (весом) известными функциональными зависимостями. Отсчетные устройства таких приборов градуирова­ны в значениях требуемых физических величин.

12.4.1 Весы для определения влажности модели ВЛВ-100г

Данные весы предназначены для определения процентного содержания влаги в образцах древесной стружки при лабораторных испытаниях. Весы модели ВЛВ-100г представляют собой квадрантные весы с механизмом компенсации тары, оборудованные сушильной камерой (рисунок 12.15).

Рисунок 12.15 - Весы модели ВЛВ-100г

Принцип работы на весах заключается в определении изменения массы навески в результате высушивания ее в сушильной камере. Весы состоят из двух основных частей: квадрантных весов типа ВЛКТ-100г и сушильной камеры с терморегулирующим устройством и контактным термометром.

Устройство квадрантных весов не требует специального рассмотрения, поскольку оно приведено при описании квадрантных лабораторных весов общего назначения.

Сушильная камера крепится шарнирно на крышке, надеваемой на кожух весов. Камера может откидываться на оси, открывая доступ к съемной чашке весов.

Камера имеет цилиндрическую форму и состоит из двух кожухов, вставленных один в другой и закрытых сверху крышкой. Между кожухами сверху и снизу для теплоизоляции проложены асбестоцементные кольца.

Внутри камеры размещены три криптоновые лампы мощностью 100 Вт каждая и блок терморегулятора. Через крышку камеры в нее вставляется контактный термометр, являющийся датчиком терморегулятора, обеспечивающего постоянство температуры сушки внутри камеры. Установка заданной температуры сушки производится на контактном термометре. Для этого необходимо отвернуть на 1,5—2 оборота винт в головке контактного термометра и вращением головки установить заданную температуру: грубо — по металлическому контакту на верхней шкале термометра, точно — по краю контактной проволочки на нижней шкале термометра. Для увеличения температуры сушки головку следует вращать по часовой стрелке, для уменьшения — в обратную сторону.

По окончании регулировки винт в головке термометра необходимо закрепить.

12.4.2 Маслопробные весы

Предназначены для определения в процентах содержания влаги в молочных продуктах в лабораториях предприятий пищевой промышленности сельского хозяйства. Они представляют собой одночашечные весы с неравноплечими коромыслом и гирями-рейтерами.

Рисунок 12.16 - Маслопробные весы

На неравноплечее коромысло 3 весов с линейкой 6 нанесена процентная шкала (рисунок 12.16), коромысло опирается на Т-образную стойку 4, устанавливаемую на крышке 18 укладочного ящика. На правом плече коромысла укреплена призма, к которой подвешена серьга 8 с чашкой 10. Левое плечо коромысла снабжено указателем, перемещающимся параллельно шкале 2, укрепленной на стоике 4. Для регулирования тары служат грузки 9, а для регулирования чув­ствительности — грузки 7. Весы устанавливают по отвесу 5 с помощью вин­товых ножек 17, укрепленных на укладочном ящике. В комплект весов входят алюминиевый стакан 11, спиртовка 12, лопатка 14, комплект гирь 16 - гири массой 5 и 10 г, грузок тары массой 5 г, четыре гири-рейтера 1 массой по 500 мг, из них две запасных, и пинцет 15. Взвешивание выполняют, помещая на чашку 10 стакан 11 и гирю массой 10 г или же гирю 5 г и грузок тары, а на нулевую отметку шкалы на линейке 6, подвешивают две гири - рейтера 1: первую—на отметку шкалы, а вторую — к ножкам первой. Весы приводят в равновесие с помощью регулятора тары 9. Затем гирю снимают, а на ее место накладывают в стакан какой-либо молочный продукт в таком количестве, чтобы весы снова пришли в равновесие. Сняв стакан, его нагревают на спиртовке 12, удерживая щипцами 13, до состояния легкого поверхностного побурения и до прекращения потрескивания, что указывает на полное испарение воды. После испарения воды остывший стакан обтирают и вновь ставят на чашку весов. Нарушившееся равновесие восстанавливают путем переноса гирь-рейтеров на соответствующую отметку шкалы. Совершенно также работают на весах и при навеске 5 г. Как в первом, так и во втором случае можно пользоваться не двумя, а одной гирей-рейтером, но при этом сокращаются пределы взвешивания: при навеске 10 г с 42 — до 21 %, при навеске 5 г с 84 — до 42 % .

У весов, в конструкции которых на верхней грани коромысла нанесена рейтерная шкала с 24 равномерными делениями, за начальную отметку шкалы принята вершина левой призмы, а за конечную — вершина правой призмы. Гири-рейтеры, входящие в комплект весов, имеют массу 1,2 и 0,12 г. Перемещение гири-рейтера массой 1,2 г на одно деление шкалы соответствует изменению нагрузки на 100 мг, а перемещение гири-рейтера массой 0,12 г — на 10 мг. По отношению к пробе молочного продукта — масла массой 10 г — эти перемещения со­ответствуют 1,0 и 0,1 %. Следовательно, содержание воды в масле или каком-либо молочном продукте может быть определено в пределах до 24% с точностью до 0,1 %.

12.4.3 Литровая пурка

В настоящее время для установления качества зерна используют общепринятый в международной практике способ определения нату­ры зерна.

Натура зерна — это характеристика, основанная на взвешивании определенного объема зерна, исходя из того, что лучшее зерно будет иметь большую массу, чем такое же количество худшего зерна, при условии, что масса зерна изме­рялась в одинаковых условиях. На значении натуры зерна отражается ряд свойств: крупность, налив и его состояние, степень влажности и засоренности. Поскольку действительная плотность зерна выше плотности воды, то более влажное зерно имеет меньшую натуру. Влияние примеси сорных семян сказывается двояко. При наличии крупных сорных семян натура зерна понижается, а при наличии более мелких сорных семян и мелких камешек — повышается, поскольку эти примеси заполняют пустоты между отдельными зернами. Большое количество битых, поврежденных и более обкатанных зерен также повышает плотность укладки зерен, а, следовательно, повышает натуру зерна. Полученная таким образом характеристика — натура зерна — зависит не только от качества зерна, но и от способа наполнения определенной мерки зерном.

Для одного и того же зерна, в зависимости от способа его насыпки в ту или иную меру объема, можно получить большее или меньшее значение натуры зерна, т. е. натура зерна не является его абсолютной характеристикой. Поэтому должны быть указаны как формы и размер мер объема, так и способы насыпки (и т. д.) с тем, чтобы получать более однообразные результаты при измерениях натуры одного и того же зерна.

Истинную оценку качества зерна после определения содержания примесей и влажности можно получить путем подробного изучения физико-химических свойств, связав их с содержанием белковых и крахмальных веществ, качеством испеченного хлеба, количеством припека, подъемом теста, ноздреватостью испеченного хлеба, поскольку только они определяют его качество и ценность.

В условиях хлебной торговли из-за невозможности проведения физико-химических исследований зерна, одной из характеристик для оценки его качества, позволяющей хотя бы приближенно судить о его достоинстве, как отмечалось выше, была принята масса объемной единицы, названная «натурой» или «натурной массой», например, масса одного литра зерна, выраженная в граммах, или масса гектолитра зерна, выраженная в килограммах.

Для измерения натуры зерна были разработаны специальные весы, названные пуркой. В практике используются литровые и 20-литровые пурки.

Литровая пурка предназначена для определения массы одного литра зерна, выраженной в граммах.

Расхождения между двумя параллельными определениями натурной массы, а также при контрольных и арбитражных определениях натуры зерна на литровой пурке допускаются для всех культур не более 5 г, а для овса — не более 10 г.

При определении натурной массы на литровой пурке погрешность взвешивания зерна составляет не более ± 0,5 г, а результаты о качестве зерна проставляют в сертификатах и удостоверениях с точностью до 1,0 г.

Рабочая пурка типа ПХ-1 (рисунок 12.17) представляет собой портативные равноплечие весы, у которых вместо правой площадки подвешивается мерка в виде цилиндра с дном. В нерабочем состоянии весы находятся в укладочном ящике. Равноплечее коромысло 5 своей опорной призмой опирается на подушки, укрепленные в обойме 4, подвешенной на кронштейне опорной колонки 10. Опорная колонка ввинчивается в специальное гнездо 9, укрепленное на крышке укладочного ящика. В коромысле под опорной призмой укреплена указательная стрелка 8, конец которой при колебании коромысла перемещается по шкале 7. На грузоприемные призмы коромысла надеваются серьги 3 и б в виде рамок, в верхней части которых укреплены подушки, а в нижней части имеются крючки, служащие для подвешивания площадки 2 для гирь и мерки 12 с падающим грузом. Мерка 12 имеет форму цилиндра с дном, в котором есть отверстие для выхода' воздуха при заполнении мерки зерном. В верхней части мерки прорезана щель, в которую входит нож 15, отделяющий после заполнения излишек зерна. Дно мерки снабжено тремя ножками, с помощью которых мерку во время насыпания зерна устанавливают на башмак 11, привинченный на крышке укладочного ящика. Вместимость мерки от верхней поверхности падающего груза, лежащего на дне мерки, до нижнего края щели ножа равна 1 л. Для насыпания зерна в мерку и для ее равномерного заполнения служит надеваемый на нее наполнитель 14, цилиндр 13 и падающий груз, лежащий до заполнения мерки зерном на ноже, вдвинутом в щель мерки, а после заполнения на дне мерни. Цилиндр 13 в нижней своей части имеет воронку с заслонкой, перекрывающей нижнее отверстие воронки при помощи пружин. Массу одного литра зерна определяют в следующем порядке. В щель мерки 12, закрепленной на крышке ящика, вдвигают нож 15 настолько, чтобы вершина угла ножа находилась в полости мерки на расстоянии 2—3 см от стенки, к которой обращены стороны угла. Затем на нож кладут падающий груз, а на мерку надевают наполнитель 14. Цилиндр 13, наполненный зерном, устанавливают на наполнителе и, нажимая пальцами на рычажок замка, открывают заслонку воронки. Зерно при этом пересыпается из цилиндра в наполнитель. Затем быстро вынимают нож из мерки, а падающий груз при этом вместе с зерном опускается на дно мерки. В щель снова вдвигают нож до упора ручки в стенку мерки. Зерна, попадающие между лезвием ножа и краями щели мерки, перерезаются.

Рисунок 12.17 - Рабочая пурка типа ПХ-1

После этого снимают цилиндр 13 с наполнителем 14 и закрывают заслонку воронки. Сняв наполнитель с мерки, удаляют оставшиеся на ноже зерна и вынимают из щели нож. Мерку подвешивают к коромыслу и взвешивают зерно. Полученная масса зерна характеризует его натуру.

К пурке прилагается набор граммовых гирь Г4-1110, дополненный набором миллиграммовых гирь 4-го класса МГ4-1110—10 с массой от 100 мг до 500 г. Набор гирь, уложенный в предназначенный для него футляр 16, помещают вместе с другими деталями пурки в укладочный ящик.