Весы и принцип взвешивания

Массу вещества m измеряют, взвешивая вещество. Вес Р является пропорциональным массе P = mg, где g – ускорение силы тяжести.

Взвешивая, силу притяжения сравнивают с известной по величине силой, созданной пружиной, пневматическим, гидра-вличним или електродинамичним устройством. Наиболее распространенным является «классический» метод: силу притяжения уравновешивают грузом известной массы на рычаги.

P_x P_s

В условиях равновесия совпадают моменты сил M_x = M_s , P_xl₁ = P_sl₂ , m_xgl₁ = m_sgl₂,

где l₁= l₂ тогда m_x= m_s, M_x, M_s −моменты сил тяжести, l₁,l₂ длины плеч коромысла, m_x ,m_s массы объекта и гирь –известного груза сравнения. Показания средств измерения веса, которые применяются по этому принципу, не зависят от ускорения силы тяжести. Весы классифицируют, выделяя: стандартные− Іа, І, ІІ, ІІІ, ІV роз­ря­дов; лабораторные общего назначения 1, 2, 3, 4 классов. Согласно классифицируют и гири.

Конструкция аналитических весов

В современные аналитические весы вмонтирован интерфейсы, которые соединяют устройства.В этих весах полностью автоматическая внутренняя градуировка с учетом температуры, устройства для тарирования во всем диапазоне взвешивания, наделенные унифицированным набором средств автоматизации. На рис. 1 показано аналитические весы фирмы Sartorius.

Рис. 1.1

Одной из наиболее распространенных в нашей стране моделей аналитических весов является ВЛР-200г, схему которых представлена на рис. 2.

В них встроена гиря на неполную навеску и шкалу. Основные узлы весов: основа (1), коромысло (10) со стрелкой, сережки (8) с подвесками (3), успокоители колебаний (5) коромысла, гиревой механизм (15), изолир (6), оптическое устройство с экраном (17) для отсчета, делительное устройство (16), кожух, трансформатор. На основе закреплена стойка (13), нижняя часть которой закрыта кожухом (4).

Ручкой, расположенной под основанием в центре, настраивают четкость изображения шкалы.Двумя из трех ножек (18), которые вкручены в

Рис. 1.2

ос­нову, устанавливают ее в горизонтальное положение.

На коромысле закреплено: опорную призму (12), седла с грузоприемными призмами (7). Положения равновесия коромысла регулируют винты с тарированными гайками (9), которые вкручены слева и справа в коромысло. Центр тяжести подвижной части регулируют винтом (11) с соответствующими гайками. Воздушные успокоители колебаний коромысла - это 2 пары корпусов, верхних (стаканов) и нижних, закрепленных на плате весов. Гиревой механизм накладывает вмонтированные гири (14) на планку правой серьги или снимает их. На боковую стенку кожуха весов вынесено ручку управления механизмом. Ее поворотам соответствуют цифры в окне кожуха, указывающие массу (в сотнях миллиграмм - по лимбу гиревому механизму. На оптическую шкалу нанесены отметки:101 оцифрованная (от 0 до 100), а вдоль них − по 12 запасных. Вони дають відлік у десятках і одиницях міліґрамів. Они дают отсчет в десятках и единицах миллиграммов. Отсчет в сотых долях миллиграмма по диску дилительного устройства.

Рис. 1.3.

Суммарный отсчет – 0,54060 г.

Чтобы снимать показания шкалы, на экране есть отметка - два параллельных штриха. Ручка механизма регулирования нулевой позиции шкалы вынесена на боковую стенку кожуха.

Весы включают поворотом любой ручки в верхнее положение. Возвращая их в нижнее положение, выключаем весы: изолируем коромысло и серьги; а пружины арретира касаются чаш. В механизм изолира входят: валик с эксцентриками, штанга изолиру, рычаги с подхватами, арретира (2), и две ручки, которые вынесены на боковые стенки основания весов.

Технические характеристики весов ВЛР-200

Наибольший предел взвешивания – 200 г

Цена делений шкалы − 1 мг

Дискретность отсчета – 0,05 мг

Границы погрешностей взвешивания по шкале − ± 0,15 мг

Размах и непостоянство показаний нагруженных весов − <0,15 мг

Погрешность, обусловленная неравноплечностью − <1 мг

Предельная погрешность при навеске: до 25 г ± 0,25 мг

от 25 до 100 г ± 0,5 мг

от 100 до 200 г ± 0,75 мг

Время успокоения колебаний < 25 cек