Весы виды

Весы. Виды и устройство. Работа и применение. Выбрать и особенности

Весы представляют собой устройство, которое предназначено для взвешивания разнообразных тел и определения их массы. Основной принцип таких приборов заключается в том, что они ориентируются на силу тяжести. Поэтому вес определяется посредством сравнения веса эталонной массы, что свойственно рычажным приборам, или посредством измерения данной силы через другие физические показатели.

Это устройство было изобретено в давние времена. Оно совершенствовалось с развитием торговых отношений между людьми. Первые простейшие приборы в виде коромысла с двумя плечами и подвешенными чашами использовались в Вавилоне 2,5 тысячи лет до нашей эры. На одну чашу укладывались монеты или иные товары, а на другую эталонная гиря. В результате с помощью равновесия можно было практически точно определить вес продаваемого товара или денег, чтобы понять, не фальшивые ли они. Сегодня же эти устройства претерпели существенное изменение. Появилось множество точных устройств, которые позволяют взвешивать не только типичные товары, но и мельчайшие детали весом в несколько миллиграмм, а также крупные тела, имеющие массу в десятки и сотни тонн.

Виды

Весы по принципу действия могут быть:
  • Гидравлическими.
  • Гидростатическими.
  • Тензометрическими.
  • Пружинными.
  • Рычажными.
По области применения они могут быть следующих разновидностей:
  • Автомобильные. При помощи них можно взвешивать привозимый груз. К примеру, на элеватор приезжает машина с пшеницей. Вместо того, чтобы тратить время на взвешивание пшеницы, определяется масса автомобиля вместе с грузом. Далее машина с помощью специального устройства наклоняется, а пшеница под силой тяжести вываливается на элеватор. Далее взвешивается пустая машина, а полученная разница позволяет легко выяснить вес привезенной пшеницы. К тому же подобные устройства применяются Госавтоинспекцией для определения осевой нагрузки грузового транспорта с целью предотвращения порчи асфальтового покрытия.
  • Багажные.
  • Вагонеточные.
  • Для взвешивания молочных продуктов.
  • Кухонные.
  • Бытовые.
  • Торговые.
  • Платформенные.
  • Медицинские.
  • Почтовые и тому подобное.
По точности взвешивания устройства могут быть следующих разновидностей:
  • Обычного класса.
  • Среднего класса.
  • Высокого класса.
  • Специального класса.
По методу установки весы могут быть:
  • Подвесными.
  • Передвижными.
  • Настольными.
  • Встроенными.
  • Напольными.
В зависимости от метода достижения уровня равновесия с:
  • Неавтоматическим устройством уравновешивания.
  • Полуавтоматическим устройством уравновешивания.
  • Автоматическим устройством уравновешивания и так далее.
Устройство

Весы могут иметь различное предназначение и использоваться для измерения массы совершенно разных предметов и тел, что часто и определяет их устройство.

Рычажные

Выполнены из нескольких рычагов, которые соединяются с помощью призм из стали. Они действуют по принципу коромысла.

Их принципиальная конструкция выглядит следующим образом. На крепком основании держится устройство в виде коромысла и чашек для груза. Чтобы минимизировать отклонения и проводить быстрые измерения применяется противовес и устройство для коррекции нуля. Для точности измерений применяется проекционная шкала. Гири выступают в качестве уравновешивателей взвешиваемого тела. Подобные устройства часто применяются в торговле, а также лабораториях.

В большинстве случаев имеют следующие конструктивные элементы: печатная плата с микросхемой, дисплей, тензодатчик. Дисплей демонстрирует массу измеряемого груза или тела. К тому же существуют модели, которые имеют возможность сохранения показателей измерений, чтобы можно было провести последующее сравнение. В дорогих устройствах могут присутствовать множество дополнительных датчиков, которые позволяют определить количества жира или мышц.

Корпус может быть стеклянным, пластиковым, деревянным или алюминиевым. Под каждой ножкой корпуса имеются рамы, которые реагируют на любые происходящие изменения. Если говорить просто, то рамы деформируются под весом человека, когда тот встает на корпус. Деформация при этом незаметна для человека, ведь она минимальна. Однако эти едва уловимые изменения легко улавливаются с помощью тензодатчика. Данный элемент представляет собой тонкую пластину шириной порядка 2 см.

Механические напольные весы имеют следующие конструктивные элементы:
  • 4 неподвижные ножки, на которые устанавливается корпус устройства. Они выполняют функцию опор рычагов.
  • 4 плеча, выполненных из металла, которые соединяются парами буквой У.
  • Горизонтальная пластина, на нее опираются плечи.
  • Пружина, которая соединяется с горизонтальной пластиной.
  • Коромысло, которое позволяет отслеживать растяжение пружины. Оно сопряжено с циферблатом и стрелкой.
Принцип действия
Механические напольные весы работают по следующему принципу:
  • На них встает человек или ставится груз. В результате платформа под тяжестью тела отпускается вниз на некоторое расстояние.
  • По углам корпуса находятся выступы из металла с пазами. Во время перемещения вниз они входят в нишу плеча.
  • Каждое плечо своим концом упирается в ножку корпуса, двигаясь другим концом. Благодаря такому движению отклоняется горизонтальная пластина с пружиной.
  • При создании данного устройства подбирается такая пластина и пружина, которые позволяют показать точный вес с помощью калибровки. Это позволяет увидеть на циферблате отклонение стрелки и определить точную массу груза или узнать, сколько кг весит человек.
  • Шкала устройства позволяет измерять килограммы, иногда по 0,5 килограммов. Также бывают модели с жидкокристаллическим экраном, в них отклонение пружины измеряется с помощью специального датчика. Подобные устройства способны измерять вес в пределах 10 или 100 грамм.

В современных электронных весах применяется датчик напряжения, который выполнен в виде тонкого проводника, через него протекает электроток. Когда на устройство устанавливается взвешиваемый предмет, датчик натягивается. Это приводит к изменению его сопротивления и величины проходящего сигнала. В результате на цифровой экран выводится измеряемая масса. Измерение веса осуществляется только электронным способом, здесь нет механических деталей.

Применение
Весы находят широчайшее применение. Их используют во всех областях, где важно определение массы:
  • В сфере торговли они используются для взвешивания всевозможных продовольственных и непродовольственных товаров.
  • В медицине и спорте. Здесь применяются очень точные устройства, которые часто относятся к классу лабораторных. Они позволяют определять малейшие изменения в массе больных.
  • Платформенные устройства часто применяются на железнодорожных платформах и закрытых складах.
  • Паллетные устройства используются для взвешивания грузов, которые находятся на паллетах.
  • В ювелирном деле применяются особо точные устройства, которые позволяют измерить вес с погрешность 0,01 грамма.
  • В сталелитейной, химической, а также перерабатывающей промышленности часто применяются крановые устройства. При помощи них можно определять массу груза при погрузке или выгрузке.
  • Вагонные устройства предназначены для взвешивания грузов, находящихся в составе поезда.
  • Автомобильные устройства используются для взвешивания грузовиков и так далее.
Как выбрать

Выбирать весы необходимо в зависимости от целей, которые ставите перед собой. Если нужно постоянно взвешивать товары и проверять, не обманули ли при покупке, то потребуются точные устройства, предназначенные для этой цели.

Если же намерены похудеть, то следует приобретать напольные устройства:
  • При выборе напольных приборов следует знать, что они могут быть механическими или электронными. Основной минус механических устройств — неточность измерений с течением времени. Спустя год эксплуатации пружина может ослабнуть и выдавать погрешность в пределах 1-2 кг. Для тех, кому важна точность, лучше всего брать электронные устройства.
  • При покупке необходимо обратить внимание на размер дисплея. Цифры должны хорошо читаться с высоты человеческого роста, а сам дисплей должен быть большим. Лучше всего если будет иметься подсветка дисплея или светящиеся цифры. Однако необходимо учитывать, что наличие светового эффекта приведет к необходимости более частой замены батареек.
  • Необходимо учесть максимальную нагрузку. Если много весите, то нужно искать модель с некоторым запасом измерения, чтобы устройство быстро не вышло из строя.
  • Правильно подбирайте материал платформы. Самым дешевым будет пластиковая платформа. Прибор с деревянной платформой будет дороже, но ухаживать за ним придется тщательнее. На платформу из ударопрочного стекла или металла не очень приятно вставать босыми ногами, однако, это наиболее долговечные устройства.
  • Устройства могут иметь дополнительные функции, к примеру, возможность передачи данных через Wi-Fi.

Классы точности лабораторных весов

Первое отличие новой версии ГОСТ 24104 состоит в том, что в соответствии с требованиями международной рекомендации МР 76 все лабораторные весы разделены на 3 класса точности: специальный, высокий, средний. При этом из стандарта исключено деление весов на весы образцовые и общего назначения и деление по разрядам и классам точности I/1 — IV/4. На компараторы массы стандарт не распространяется.
И вот здесь уже может появиться первое затруднение в выборе весов. Если раньше в старой версии стандарта было жестко регламентировано применение весов по разрядам и классам точности, то теперь право выбора остается за самим пользователем весов с тем условием, что сам пользователь должен четко представлять, для каких целей он будет применять данное средство измерения. Характеристики весов остаются неизменными, однако, эксплуатироваться они могут по-разному: либо для взвешивания, либо для передачи единицы массы от высшего класса средства измерения к низшему, т.е. для поверки средства измерения.
Ведь то же самое было и по старой версии стандарта. Только там присутствовал термин «образцовые». При этом потребитель часто считал, что если он применит при заказе термин «образцовые» весы III разряда, то получит весы по своим метрологическим характеристикам лучше весов общего назначения 3-го класса точности. На самом деле, это те же весы, отличающиеся только областью применения.
Исключение деления весов на весы общего назначения и образцовые пусть даже пока непривычно, но предотвратит путаницу при заказе. Однако если потребитель вдруг захочет приобрести такие весы не только для взвешивания, но и для поверки гирь (предположим, что на предприятии есть аккредитованная на право калибровки гирь лаборатория), то он может уверенно использовать такие весы, так как в руководстве по эксплуатации будут указаны те классы гирь, которые могут быть поверены на этой конкретной модели весов.
Встречающийся сейчас в нормативно-технической документации термин «эталонные весы», применяемый в соответствии с законом РФ «Об обеспечении единства измерений», дублирует термин «образцовые весы», но отсутствие до настоящего времени стандарта на государственную поверочную схему не обязывает нас использовать широко этот термин; тем более что, как уже было отмечено, этот термин определяет только область применения средства измерения.
Вторым кардинальным отличием новой версии стандарта следует считать появление в нем новых характеристик: цена поверочного деления «е» и число поверочных делений «n». Пользуясь именно этими характеристиками, каждый специалист может выбрать для себя весы со 100% гарантией того, что это именно те весы, которые необходимы для эксплуатации. Цена поверочного деления «е» — это условная величина, выраженная в единицах массы и предназначенная для расчета погрешности весов. Значение цены поверочного деления «е» устанавливается производителем весов и в соответствии с требованиями нового государственного стандарта должно быть указано на шильдике на весах.
По-прежнему на шильдике остается нанесенным и значение дискретности отсчета, обозначаемое буквой «d».
Как уже было сказано, по новой версии стандарта в соответствии с международными рекомендациями появились три класса точности для лабораторных весов, которым соответствуют следующие обозначения:
специальный I высокий II средний III
Необходимо обратить внимание на то, что классификация весов по классам точности, принятая в ГОСТ 24104-2001, не соответствует классификации ГОСТ 24104-88. При практическом пересчете метрологических характеристик по новой версии стандарта весы 1 и 2 классов и практически почти все весы 3-го класса по ГОСТ 24104-88 входят в специальный I класс точности по ГОСТ 24104-2001, а весы 4-го класса точности — в высокий II класс точности.
В зависимости от класса точности весов устанавливаются следующие значения «е»:
— для весов любого класса точности е=d;
— для весов специального и высокого классов точности «е» выбирается из ряда 2d, 5d, 10d;
— для весов специального класса точности, у которых «е» не более 0,1мг допускается устанавливать следующие значения «е»: е=20d, e=50d, e=100d, e=200d, e=500d, e=1000d;
очевидно, что эти выражения применимы для весов, у которых значения дискретности отсчета не превосходят 5 мкг.
При этом значение величины «е», выраженное в единицах массы, должно соответствовать члену ряда 1 х 10 (, где а — любое целое число или ноль, т.е. 1, 10, 100 и т.д.
Важным моментом для классификации весов является определение числа поверочных делений «n». «n» равняется отношению наибольшего предела взвешивания (НПВ) к значению «е». Следует обратить внимание на то, что весы, имеющие одинаковое число поверочных делений «n», иногда могут быть отнесены к различным классам точности. Выбор того, к какому классу точности отнести весы, осуществляется производителем весов в зависимости от достижимого в каждом конкретном случае отношения цена/качество. Под качеством в данном случае понимается значение допускаемой погрешности взвешивания на весах.
И еще одна новая характеристика, обязательная для весов и необходимая потребителю — это наименьший предел взвешивания (НмПВ). В старой версии стандарта эта характеристика приводилась только для образцовых весов, так как именно ею определялось наименьшее значение массы поверяемой гири. Всем известно, как важно знать, от какого наименьшего предела взвешивания производитель гарантирует указанную в руководстве по эксплуатации погрешность весов. И вот теперь эта характеристика определена в новом стандарте как обязательная, которая также выносится на шильдик весов. Нормирование наименьшего предела взвешивания в новом стандарте осуществляется через дискретность отсчета «d». Для весов специального класса точности НмПВ составляет 100d; для высокого класса точности — 20d или 50d в зависимости от величины «е»; для среднего класса — 20d. Значения «n» и НмПВ в зависимости от класса точности и значения «е» должны соответствовать указанным в таблице 1.

Класс точности е n НмПВ
Специальный Любое 50000 и более 100d
Высокий До 50 мг включ.
Св. 50 мг
От 100 до 100000 включ.
От 5000 до 100000 включ.
20d
50d
Средний До 2г включ.
Св. 2г
От 100 до 10000 включ.
От 500 до 10000 включ.
20d
20d

Таким образом, пользователь, приобретающий весы, читает на шильдике весов значения наибольшего предела взвешивания НПВ (это было и ранее), дискретности отсчета весов «d» (также было ранее), цены поверочного деления «е»(вводится вновь), наименьшего предела взвешивания НмПВ (вводится вновь), класс точности весов.

Весы.

Весы — это устройство (прибор) для определения массы тел (взвешивания) по действующему на них весу, приближённо считая его равным силе тяжести.

Вес тела может быть определён как путем сравнения с весом эталонной массы (например, рычажные весы), так и через измерение этой силы посредством анализа и измерения других физических величин.

История весов.

Сравнивать массы, и измерять вес, люди начали с самых древних времен.

Первые, найденные археологами в Месопотамии весы, датируются V тысячелетием до нашей эры.

На каменной стеле I тысячелетия до н. э., которая находится на территории Турции, изображен хетт, использующий вместо поперечной планки балансовых весов собственный палец.

На пирамидах, датируемых шестым веком до н.э., в городе Гиза сохранились изображения этих измерительных приборов.

Во втором веке до н.э. весы стали общепринятым и распространенным средством измерения. Весы того времени представляли собой конструкцию из равноплечего коромысла, с прикрепленными на гибкой сцепке по его краям чашами. Точно такие весы держит в руке Фемида — богиня правосудия.

Родоначальником теории весов стал Аристотель, который в 4 веке до н.э. сформулировал, так называемое, правило моментов сил. Также, научными изысканиями в сфере весоизмерения занимались такие ученые, как Архимед и Евклид.

Историки считают, что римлянам принадлежит изобретение принципиально новой системы измерения веса — при которой передвигается гиря, а точка опоры и положение привеса остаются неизменными. В Помпеях найден один из самых ранних вариантов таких весов-безменов.

Позже, в 12 веке Арабский ученый Аль-Хазини описывал сверхточные чашечные весы. Точность таких весов составляла примерно 0,005 гр. Подобные средневековые весы прекрасно сохранились в работающем состоянии. Например, одни такие весы можно увидеть в городской ратуше Оуде-Ватера, что в Нидерландах. Весы, обладающие такой точностью, использовались для распознавания сплавов, определения плотности веществ, выявления фальшивых монет и ненастоящих драгоценных камней.

Кстати, специально для определения плотности твердых тел Галилей в 1586 году изготовил специальные гидростатические весы. Ещё позже появились неравноплечие весы, оборудованные передвижной гирькой.

С момента изобретения первых весов, люди были озадачены вопросом точности измерения веса. В Библии и других религиозных книгах, таких, как Книга Притчей Соломоновых, Книга пророка Иезекииля, Третья книга Моисеева, встречаются места, посвященные метрологии.

Например, в Книге Притчей Соломоновых есть такие строки: «Неодинаковые весы, неодинаковая мера — и то и другое Мерзость перед Господом». Священный для мусульман Коран, в ряде священных сур, также содержит упоминания об обязательном соблюдении меры и веса. Скорее всего, именно поэтому так случилось, что образцы мер длины и веса хранились в мечетях, монастырях и церквях, а первыми «поверителями», т.е. людьми, занимающимися поверкой мерил веса, являлись церковные служители и священники.

На Руси, единые меры веса были введены в 996 году князем Владимиром. Позже, в начале 1136 года вышел «Устав великого князя Всеволода о церковных судах, людях и мерилах торговых», благодаря которому, впервые была введена ежегодная проверка весов.

В 1669 году французский математик Жиль де Роберваль, который был основателем Парижской академии наук, предложил новую конструкцию весов. Роберваль расположил коромысло весов под чашечками весов, а не над ними, как это было ранее. Коромысло служило платформой. В связи с этим такие весы получили название платформенные.

Весы Жиля де Роберваля.

В 1698 году немецкий ученый Кристоф Вайгель изобрел менее прочные, но практичные пружинные весы, которые состоят из плавно изменяющей пружины и стрелки. В ХVIII веке начали появляться самые первые автоматические весы. Они функционировали без перемещения гирь. Стрелка демонстрировала значение мгновенно, как только на весы укладывали груз.

Весы пружинные.

Во времена расцвета Российской империи, при Петре I, в 1723 году был издан «Указ о том, чтобы муку, крупу, солод и толокно продавать на вес, а не на меру». В этом документе вводилось понятие «заорленных весов». Т.е. поверенных и клейменных весов. Здесь же предусматривалась ответственность в виде штрафа за недовес, или использование неповеренных весов.

Особой вехой в истории развития весового дела в России следует считать 1841 год, когда по инициативе министра финансов Канкрина Е.Ф., внутри Петропавловской крепости построили «Депо образцовых мер и весов». Здание было изготовлено из несгораемых материалов. Торговцев обязали приносить туда свои измерительные приборы на поверку. Также, Канкрин смог учредить «Собрание образцовых мер главнейших иностранных государств», необходимость которого обуславливалась созданием и внедрением научно-обоснованной общенациональной системы весов и мер. Была проведена работа по сличению Российских эталонов с иностранными (из 27 стран мира). Все они были переписаны и выставлены в «Депо образцовых мер и весов». Первый же ученый-хранитель Депо, которым был академик Купфер А.Я., в 1842 году предложил преобразовать собрание образцовых мер в «общественную коллекцию» , т.е. сделать информацию из системы мер общедоступной. Этим самым он заложил основу для создания Метрологического музея. Тогда же был определен базовый принцип формирования коллекции музея — сохранение для потомков эталонных и образцовых мер, а также лучших образцов различной измерительной техники прошедших лет.

Возглавив в 1892 году «Депо образцовых мер и весов» Д.И. Менделеев продолжил и развил традиции и идеи предшественников. Именно по инициативе Менделеева, Депо реорганизовалось в «Главную палату мер и весов». В процессе реорганизации, ученый особое внимание обращал на сохранение и использование так называемых «метрологических памятников». Таким образом, в музей были переданы старинные меры и весы из государственных учреждений, таких как Академия наук, Монетный Двор, Военно-топографическое Депо, к тому же, по старинным чертежам были восстановлены модели и муляжи редких измерительных приборов.

В процессе развития тяжелой промышленности и транспорта, способного перевозить большие грузы, появилась необходимость в весах, которые бы выдерживали большие нагрузки. Так, в начале 19 века были разработаны и представлены миру в 1818 году Квинтенцем и в 1831 году Фербенксом, соответственно, десятичные и сотенные весы. Десятичные весы — это такие весы, взвешиваемые грузы, на которых, уравновешиваются гирями весом в 10 раз меньше, чем вес самого груза. Так, чтобы взвесить груз в 100 кг, требуется уравновесить его гирей всего в 10 кг. Сотенные весы – соответственно в 100 раз.

Десятичные весы конструкции Квинтенца.

Когда производство товаров встало на поток, в начале 20 века, появились весы для непрерывного взвешивания. Это были конвейерные весы, весы-дозаторы, дозировочные весы и.т.д.

Следует упомянуть, что в различных отраслях производства, промышленности, сельского хозяйства, стали применяться весы для взвешивания конкретных видов продукции, например, появились весы для зерна, весы для корнеплодов, и весы для яиц.

Постепенно, люди пришли к мысли о том, что проще взвешивать уже загруженный на транспорт груз, тем самым, исключая долгую процедуру предварительного взвешивания на обычных весах. Так появились вагонные и автомобильные весы.

Для фармацевтики, научных исследований и ювелирного дела были изобретены специальные, сверхточные весы – пробирные, аналитические, микроаналитические, лабораторные.

Современные весы.

Сегодня, существует огромное количество весов, как по назначению, так и по виду. Весы стали, в основном, электронными, а точность их взвешивания может достигать 0,0001 грамма.

Весы бытовые напольные.

Весы медицинские напольные.

Современные весы стали неотъемлемой частью любого современного производственного предприятия, где качество конечной продукции ставится на одно из лидирующих мест.

Весы торговые напольные.

Весы

У этого термина существуют и другие значения, см. Весы (значения). Старинные весы для взвешивания табака (1850-е годы)

Весы́ — устройство или прибор для определения массы тел (взвешивания) по действующему на них весу, приближённо считая его равным силе тяжести. Вес тела может быть определён как через сравнение с весом эталонной массы (как в рычажных весах), так и через измерение этой силы через другие физические величины.

История

Первые найденные археологами образцы весов относятся к V тысячелетию до н. э., применялись они в Месопотамии.

Весы хорошо видны на папирусе ХIX династии (около 1250 года до н. э.). Согласно древнеегипетской «Книге мертвых», Анубис, на входе в подземное царство взвешивает сердце всякого умершего на особых весах, где в качестве гири выступает богиня правосудия Маат.

Каменная стела I тысячелетия до н. э. (Турция) изображает хетта, использующего вместо поперечной планки балансовых весов собственный палец.

Историки приписывают римлянам изобретение принципиально новой системы измерения веса — при которой передвигается гиря, а точка опоры и положение привеса остаются неизменными. В Помпеях найден один из самых ранних безменов . У римского приспособления, в отличие от современного, было две шкалы и две ручки в виде крюков.

В Древней Руси товары взвешивали на равноплечих весах — скалвах. С XIV века на Руси появляется слово «безмен» (от тюрк. batman — мера веса около 10 кг).

Весы.Весы. Отсчёт.


Принцип действия

Классификация по принципу действия

По тому, на каких физических законах основано взвешивание, весы можно разделить на рычажные (основаны на принципе рычага), пружинные (основаны на законе Гука, например, ручные пружинные весы), электротензометрические (основаны на изменении электрического сопротивления, применяются для больших грузов, например, вагонов), гидростатические (основаны на действии архимедовой силы, применяются для измерения плотностей тел), гидравлические.

Принцип действия рычажных весов

Равноплечные весы

Весы, эквилибр и компаратор

В равноплечных рычажных весах точки подвеса грузов (m1 и m2) и точка опоры образуют равнобедренный треугольник (коромысло) с высотой h и вершиной в точке опоры. При повороте равнобедренного треугольника (коромысла) на угол α одно плечо увеличивается, а другое уменьшается. Поворот коромысла останавливается при равенстве крутящих моментов: m1*l1=m2*l2, m1/m2=l2/l1, где l1 и l2 — плечи крутящих моментов. Угол поворота коромысла можно отградуировать в единицах массы (количество). Чем меньше высота треугольника — h, тем меньше изменение плеч при повороте и больше чувствительность весов. Такое устройство соответствует состоянию устойчивого равновесия.

При нулевой высоте треугольника h=0 (как это иногда рисуют в некоторых статьях) коромысло из треугольника превращается в прямую линию. При повороте прямого коромысла длина плеч изменяется одинаково, соотношение l1/l2 не изменяется и равновесие не устанавливается. Такое устройство соответствует состоянию безразличного равновесия. При взвешивании на эквилибре положения устойчивого равновесия нет и равновесие определяют по безразличному положению коромысла при ручном отклонении влево и вправо.

Если точка опоры находится ниже точек подвеса, то такое устройство работает как компаратор или триггер, т.е. определяет только какая из двух масс больше, а какая меньше (качество). Такое устройство соответствует состоянию неустойчивого равновесия.

Разноплечные весы

Одногиревые разноплечные весы 0-100 граммов

Условия равновесия совсем другие,чем равноплечных весах.
Одногиревые разноплечные весы, приведённые на рисунке справа, уменьшают число гирь (разновесов) и вероятность их потери, т.е. имеют повышенную надёжность, но имеют сильно уменьшенный диапазон взвешиваемых грузов. Шкала весов нелинейна, сжата на краях диапазона весов и растянута в средней части диапазона весов.

Классификация весов

Электронные весы для взвешивания мешков рисаНабор гирь для чашечных весов — разновесСовременные весы для взвешивания предметов малой массы

Согласно ГОСТ 29329-92 весы можно подразделить на следующие группы:

По области применения (эксплуатационному назначению):

  • автомобильные.
  • багажные.
  • бытовые.
  • вагонные.
  • вагонеточные.
  • для взвешивания скота.
  • для взвешивания молока.
  • крановые.
  • лабораторные.
  • медицинские.
  • монорельсовые.
  • товарные.
  • торговые.
  • почтовые.
  • элеваторные.

По точности взвешивания:

  • среднего класса точности.
  • обычного класса точности.

По способу установки на месте эксплуатации:

  • встроенные.
  • врезные.
  • напольные.
  • настольные.
  • передвижные.
  • подвесные.
  • стационарные.

По виду уравновешивающего устройства:

  • электромеханические (электронные).
  • механические.

По виду грузоприемного устройства:

  • бункерные.
  • монорельсовые.
  • ковшовые.
  • конвейерные.
  • крюковые.
  • платформенные.

По способу достижения положения равновесия:

  • с автоматическим уравновешиванием.
  • с полуавтоматическим уравновешиванием.
  • с неавтоматическим уравновешиванием.

В зависимости от вида отсчетного устройства:

  • с аналоговым отсчетным устройством.
  • с дискретным отсчетным устройством.

ГОСТ 24104-01, который описывает общие технические требования, предъявляемые к лабораторным весам, классифицирует их следующим образом:

По классу точности

  • специальный.
  • высокий.
  • средний.

Основные параметры весов

Наибольший предел взвешивания (НПВ) — верхняя граница предела взвешивания, определяющая наибольшую массу, измеряемую при одноразовом взвешивании.

Наименьший предел взвешивания (НМПВ) — нижняя граница предела взвешивания, определяется минимальным грузом, при одноразовом взвешивании которого относительная погрешность взвешивания не должна превышать допустимого значения.

Цена деления d — разность значений массы, соответствующих двум соседним отметкам шкалы весов с аналоговым отсчетным устройством, или значение массы, соответствующее дискретности отсчета цифровых весов.

Цена поверочного деления e — условная величина, выраженная в единицах массы, используемая при классификации весов и нормировании требований к ним.

Число поверочных делений n — значение НПВ/e.

Предельно допустимая погрешность измерений определяется ценой поверочного деления e. Обычно производитель весов гарантирует следующее соотношение: d = e. Чем ниже погрешность, тем выше точность измерений.

Погрешность весов в диапазоне измерений по абсолютному значению не должна превышать пределов допускаемой погрешности, приведенных в таблице (ГОСТ 24104-2001):

Интервалы взвешивания для весов класса точности Пределы допускаемой погрешности

специального высокого среднего при первичной поверке в эксплуатации
До 50000 e включ. До 5000 e включ. До 500 e включ. ± 0,5e ± 1,0e
Св. 50000 e до 200000 e включ. Св. 5000 e до 20000 e включ. Св. 500 e до 2000 e включ. ± 1,0e ± 2,0e
Св. 200000 e Св. 20000 e Св. 2000 e ± 1,5e ± 3,0e

Пылевлагозащита IP (International Protection, «Ingress») — степени защиты, обеспечиваемые оболочками (IEC 60529, DIN 40050, ГОСТ 14254-96). Обычно обозначается как «IP» и две цифры, первая — степень защиты людей от доступа к опасным частям электрооборудования и самого изделия от попадания внутрь посторонних твёрдых предметов (от 0 до 6), а вторая — степень его защиты от вредных воздействий в результате проникновения воды (от 0 до 8). «Защиту от пыли» имеют изделия с IP5X и выше. «Защиту от брызг» — изделия с IPX3 и выше, герметизацию — IPX7 и IPX8. Максимальная степень защиты электрооборудования по ГОСТ — IP68 (пыленепроницаемое и герметичное при длительном нахождении под слоем воды 15 см от верхней точки). Комбинация IP69K (есть только в DIN) — означает пыленепроницаемость и влагозащищённость при чистке струёй высокого давления или паром (но, вообще говоря, не гарантирует герметичность при нахождении в воде).

Взрывозащита весов Ex. Для использования весов в среде огне- и взрывоопасных смесей, на предприятиях нефтеперерабатывающей, химической, горнодобывающей, пищевой промышленностей весовое оборудование выполняется во взрывозащищенном исполнении. Наличие маркировки Ex с последующими цифровыми обозначениями подразумевает, что в весах или другом оборудовании, которое находится во взрывоопасной среде, не может образоваться искра, способная вызвать взрыв или возгорание этой смеси.

Устройство выборки массы тары — устройство, позволяющее привести показания весов к нулю, когда тара помещается на грузоприемное устройство, с уменьшением НПВ на массу тары.

Устройство компенсации массы тары — устройство, позволяющее привести показания весов к нулю, когда тара помещается на грузоприемное устройство, без уменьшения НПВ.

Возможные источники погрешности электронных весов

При использовании высокоточных весов, таких, как весы аналитические или лабораторные, существует вероятность погрешности измерений. Источником таких погрешностей могут стать следующие факторы:

  • Статическая плавучесть;
  • Использование дефектного контрольного веса (используется для мошенничества при взвешивании);
  • Потоки воздуха, даже самые слабые, могут повлиять на результаты взвешивания;
  • Трение между движущимися частями весов;
  • Осевшая пыль на поддоне;
  • Весы могут быть не откалиброваны калибровочными гирями;
  • Механическая деформация деталей из-за перепадов температуры;
  • Гравитационное поле Земли может влиять на металлические детали в конструкции весов;
  • Магнитные поля от устройств, расположенных в непосредственной близости от весов, могут влиять на металлические компоненты весов;
  • Магнитные нарушения сенсоров;
  • Электростатическое поле;
  • Химическая реакция между взвешиваемым веществом и воздухом (или, в случае коррозии, весами);
  • Конденсат на холодных предметах;
  • Испарение воды с теплых предметов;
  • Конвекция воздуха;
  • Сила Кориолиса от вращения Земли;
  • Гравитационные аномалии, такие, как использование весов в непосредственной близости от гор;
  • Вибрации и сейсмические волнения: например, вибрации от проезжающего мимо грузового автомобиля;
  • Весы, установленные не по горизонтальному уровню или на мягкую поверхность (ковер или резиновое покрытие).

Разновес

Наборы гирь для определённых весов называются разновесом. В зависимости от максимальной и минимальной массы, взвешиваемой на весах, разновес может состоять из большего или меньшего числа элементов.

Современная, наиболее распространённая система численного ряда для разновесов была предложена Д. И. Менделеевым. Она обеспечивает минимальное число операций наложения/снятия гирь на чашки весов при подборе навески. Ранее применялся фунтовый разновес. В него входил набор гирь в 1, 2, 3, 6, 12, 24 и 48 золотников. В таком разновесе ни одна гиря не повторялась, а сумма всех их как раз и составляла один фунт. Фунт подразделялся на 96 золотников, а золотник на 96 долей.

Наборы гирь (разновесы) выпускают разных классов точности. Они подлежат обязательной сертификации и первичной и периодической поверке органами метрологического контроля. Для образцовых и аналитических гирей особое значение имеет материал, применяемый для их изготовления. Для того чтобы гири не изменяли своей массы, необходимо, чтобы материалы для них были:

  • антимагнитными — для исключения влияния магнитных полей на результат взвешивания;
  • устойчивыми к действию корродирующих агентов окружающей среды;
  • стойкими к износу в процессе эксплуатации;
  • плотными по строению, во избежание поглощения пара, газов и влаги.

См. также

Весы на Викискладе

  • Арретир
  • Крутильные весы
  • Тулабхарам

Примечания

  1. В обиходе понятия вес, сила тяжести и масса нередко путают.
  2. 1 2 В. Н. Пипуныров. История весов и весовой промышленности в сравнительно-историческом освещении. М, 1955 г.
  3. 1 2 3 4 — История весов
  4. Толковый словарь русского языка Ушакова
  5. Весы — статья в БСЭ.

Литература

Ссылки

  • Информация по электронным весам

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *