Weegskaal - World Encyclopedia - Ek wil alles weet - 2020
Hierdie digitale analitiese balans van Mettler gee die massa van 'n voorwerp met 'n akkuraatheid van 0,1 milligram.
A weegskaal ('skaal' in algemene gebruik) is 'n toestel om gewig te meet, dikwels van 'n persoon. teenwigte meet die massa van 'n voorwerp en word in die wetenskap gebruik om die massa van 'n voorwerp te verkry. In baie industriële en kommersiële toepassings word skale en weegskale bepaal om die gewig en / of massa van dinge te bepaal wat wissel van vere tot gelaaide trekkerwaens.
Soms kan 'n toepaslike weegskaal gebruik word om krag eerder as massa te meet.
Hierdie elektroniese balans word gebruik om massa in 'n skoollaboratorium te meet.
A balans (ook balansskaal, balkbalans, of laboratoriumbalans) word gebruik om die massa van 'n voorwerp te meet. In sy konvensionele vorm vergelyk hierdie klas meetinstrument die monster wat in 'n weegpan geplaas is (weeg wasbak) en hang aan die een punt van 'n balk met 'n standaardmassa (bekende massa) of 'n kombinasie van standaardmassas in 'n skaalpan (skaalbek) opgehang aan die ander punt. Om 'n voorwerp in die meetpan te weeg, word standaardgewigte by die skaalpan gevoeg totdat die balk in ewewig is. Dan word 'n skuifgewig - gewoonlik teenwoordig - op 'n skaal op of parallel met die balk (en daaraan vasgeheg) beweeg totdat fyn balans verkry word. Die skuifposisie gee 'n fyn regstelling van die massawaarde.
As die gewigte op die plate van hierdie balans gelyk is, wys die naald-middelstaaf regop.
Baie noukeurige metings word bewerkstellig deur te verseker dat die draaipunt van die balk wrywingvry is ('n mesrand is die tradisionele oplossing) deur 'n aanwyser aan die balk te heg wat enige afwyking van die balansposisie versterk; en laastens deur die hefboombeginsel te gebruik, wat toelaat dat breukgewigte toegepas word deur die beweging van 'n klein gewig langs die meetarm van die balk, soos hierbo beskryf. Vir die grootste akkuraatheid moet daar voorsiening gemaak word vir die drijfvermoë in die lug, watter effek hang af van die digtheid van die gewigte en die monster.
Terwyl die woord "weeg" of "gewig" dikwels gebruik word, meet enige balansskaal massa, wat onafhanklik is van die swaartekrag. Die oomblikke van krag aan weerskante se balans, en die versnelling van die swaartekrag aan elke kant kanselleer uit, dus 'n verandering in die sterkte van die plaaslike gravitasieveld sal nie die gemete gewig verander nie. Massa word behoorlik gemeet in gram, kilogram, pond, onse of slakke.
Die oorspronklike vorm van 'n weegskaal bestaan ​​uit 'n balk met 'n draaipunt in die middel. Vir die grootste akkuraatheid bestaan ​​die draaipunt van 'n skerp V-vormige spil wat in 'n vlak V-vormige laer sit. Om die massa van die voorwerp te bepaal, is 'n kombinasie van verwysingsgewigte aan die een kant van die balk gehang, terwyl die voorwerp van 'n onbekende massa aan die ander punt gehang is. Vir die werk met 'n hoë presisie is die balans van die middelste balk nog steeds een van die mees akkurate tegnologieë wat beskikbaar is en word dit gereeld gebruik om toetsgewigte te kalibreer.
Om die behoefte aan groot verwysingsgewigte te verminder, kan 'n balk van die middel gebruik word. 'N Skaal met 'n middelste balk kan byna net so akkuraat wees as 'n skaal met 'n middelste balk, maar die middelste balk benodig spesiale verwysingsgewigte en kan nie intrinsiek nagegaan word vir akkuraatheid deur bloot die inhoud van die panne as 'n middel om te ruil nie balkbalans kan. Om die behoefte aan klein gegradueerde verwysingsgewigte te verminder, kan 'n skuifgewig, genaamd 'n poise, geïnstalleer word sodat dit op 'n gekalibreerde skaal geplaas kan word. Die kalibrasieprosedure lewer 'n verdere ingewikkeldheid aan, aangesien die presiese massa van die houding aangepas moet word tot die presiese hefboomverhouding van die balk.
Vir groter gemak by die plaas van groot en ongemaklike vragte, kan 'n platform op die kantelbalkstelsel "gesweer" word wat die eweredige krag na 'n "neusiron" -lading bring; dit trek aan 'n "stilstaaf" om die verminderde krag na 'n gemaklike grootte balk oor te dra. Hierdie ontwerp kan nog steeds gesien word in 'draagbare balkskale' met 'n kapasiteit van 1000 kg of 500 kg wat gereeld gebruik word in moeilike omgewings waar daar nie elektrisiteit beskikbaar is nie, sowel as in die ligter diens meganiese badkamerskaal. Die bykomende spilpunte en laers verminder almal die akkuraatheid en bemoeilik kalibrasie; die sweefstelsel moet vir hoekfoute gekorrigeer word voordat die spanning reggestel word deur die balansstraal en liggaamsbou aan te pas. Sulke stelsels is tipies akkuraat tot hoogstens 1 / 10.000 van hul kapasiteit, tensy dit duur ontwerp is.
Sommige duur meganiese weegskale gebruik ook draaiboeke met weegbalansgewigte in plaas van vere, 'n hibriede ontwerp met 'n paar van die akkuraatheidsvoordele van die houding en balk, maar die gerief van 'n skakellesing. Hierdie ontwerpe is duur om te vervaardig en is grootliks verouderd danksy elektronika.
'N Veegeweegskaal kan kragte meet wat in enige rigting deur die skaal oorgedra word.
Sommige weegskale, soos: Jolly balans (vernoem na Phillipp Gustav von Jolly (1809-1884), 'n professor aan die Universiteit van München wat die balans ongeveer 1874 uitgevind het), gebruik 'n veer met 'n bekende lentekonstante, en meet die verplasing van die veer deur enige verskeidenheid meganismes om maak 'n skatting van die gravitasiekrag wat deur die voorwerp toegepas word, wat eenvoudig aan die veer gehang kan word of op 'n draaipunt en draplatform kan sit. Rek- en wielmeganismes word gereeld gebruik om die lineêre veerbeweging om te skakel na 'n skakellesing.
Lenteskale meet gewoonlik krag, wat gemeet kan word in krageenhede soos newton of pondkrag. Hulle kan ook meestal nie vir kommersiële toepassings gebruik word nie, tensy hul vere temperatuurkompenseer of teen 'n redelike konstante temperatuur gebruik word. Die lenteskale wat wettig is vir handel, kan gekalibreer word vir die akkurate meting van die massa (die hoeveelheid wat gemeet word vir gewig in die handel) op die plek waar dit gebruik word. Hulle kan 'n akkurate meting in kilogram of pond vir hierdie doel gee.
Die afbuiging van 'n lasondersteunende balk kan gemeet word met behulp van 'n spanningsmeter, wat 'n lengte-sensitiewe elektriese weerstand is. Die kapasiteit van sulke toestelle word bepaal deur die weerstand van die balk teen buiging en die resultate van verskillende ondersteuningsplekke kan elektronies bygevoeg word, en hierdie soort meting is veral geskik vir die bepaling van die gewig van baie swaar voorwerpe, soos vragmotors en treinwaens. , soos in 'n moderne weegbrug gedoen word.
Hidrouliese of pneumatiese skale
Dit is ook gereeld in hoëkapasiteitstoepassings soos kraanskale gebruik om hidrouliese krag te gebruik om gewig te ervaar. Die toetskrag word op 'n suier of diafragma toegepas en word via hidrouliese lyne na 'n skakelaar aangedui gebaseer op 'n Bourdon-buis of elektroniese sensor.
Toetsing en sertifisering
Die meeste lande reguleer die ontwerp en onderhoud van skale wat vir die handel gebruik word. Dit het daartoe gelei dat die skaal van tegnologie agterbly by ander tegnologieë omdat duur regulerende hindernisse betrokke is by die bekendstelling van nuwe ontwerpe. Nietemin is daar 'n onlangse neiging na 'digitale laadselle', wat eintlik selle is wat met selle toegewy is met toegewyde analoog-omsetters en netwerke wat in die sel self ingebou is. Sulke ontwerpe het die diensprobleme verbonde aan die kombinasie en versending van 'n aantal 20 millivolt-seine in vyandige omgewings verminder.
Regeringsregulasies vereis oor die algemeen periodieke inspeksies deur gelisensieerde tegnici wat gewigte gebruik wat 'n kalibrasie het wat na 'n goedgekeurde laboratorium kan naspeur. Skale wat bedoel is vir toevallige gebruik, soos badkamer- of dieetskale, kan vervaardig word, maar moet volgens die wet gemerk word "Nie wettig vir die handel nie" om te verseker dat dit nie herverplaas word op 'n manier wat die kommersiële belang in gevaar stel nie. In die Verenigde State is NIST Handbook 44 wat die beskrywing van hoe skale moet ontwerp, geïnstalleer en vir kommersiële doeleindes gebruik word.
Omdat swaartekrag oor die aardoppervlak met meer as 0,5 persent wissel, word die kwessie van 'gewig' teenoor 'massa' relevant vir akkurate kalibrering van skale vir kommersiële doeleindes. Die doel is om die gewig (eintlik die massa) te meet in verhouding tot die wetlike verwysingstandaarde (nie die ware wetenskaplike plaaslike gewig op daardie spesifieke plek nie).
Tradisionele meganiese balansstraalskale is intrinsiek gemete gewig in vergelyking met standaarde. Maar moderne, gewone elektroniese skale meet 'n intrinsieke afwaartse krag, die 'plaaslike gewig' op daardie plek. So, so 'n skaal moet weer gekalibreer word na die installasie, vir daardie spesifieke ligging, om 'n akkurate gewigsmeting te verkry.
'n analitiese balans is 'n instrument wat gebruik word om massa tot 'n baie hoë akkuraatheid te meet. Die weegpan (te) met 'n hoë akkuraatheid (0,1 mg of beter) analitiese balans is binne 'n deurkykhulsel met deure sodat stof nie versamel nie en die lugstrome in die kamer beïnvloed nie die delikate balans nie. Die monster moet ook by kamertemperatuur wees om te voorkom dat natuurlike konveksie lugstrome binne die omhulsel vorm, wat die weeg beïnvloed.
Baie noukeurige metings word bewerkstellig deur te verseker dat die draaipunt van die balk wrywingvry is ('n mesrand is die tradisionele oplossing) deur 'n aanwyser aan die balk te heg, wat enige afwyking van die balansposisie versterk; en laastens deur die hefboombeginsel te gebruik, waardeur fraksiewigte toegepas kan word deur 'n klein gewig op die meetarm van die balk te beweeg.
'N Supermarkskaal word in bakkerye, deli, seekos, vleis, produkte en ander bederfbare afdelings gebruik. Supermarkte toon etikette en kwitansies (spesiaal in die bakkery), punte Gewig / telling, eenheidsprys, totale prys en in sommige gevalle Tare, 'n supermarketiket druk gewig / tel, eenheidsprys en totale prys, sommige vervaardigers is Hobart Corporation, Bizerba, DIGI / Teraoka, Mettler Toledo, Cas, Berkel en Ishida.
Bronne van foute
Sommige van die bronne van moontlike foute in 'n hoë-presisie-balans sluit die volgende in:
Driftigheid, omdat die voorwerp wat geweeg word, 'n sekere hoeveelheid lug verplaas, moet daarvoor rekening gehou word. Balansies met 'n hoë presisie word dikwels in 'n vakuum bedryf.
Selfs kleiner lugstoot kan die skaal op of af druk.
Wrywing in die bewegende komponente kan voorkom dat die skaal ewewig bereik.
Deur lugstof neer te sit, kan dit bydra tot die gewig.
Die skaal kan verkeerd gekalibreer word.
Meganiese komponente kan verkeerd in lyn gebring word.
Meganiese wanbelyning as gevolg van termiese uitsetting / inkrimping van komponente van die balans.
Die aarde se magneetveld kan op ysterkomponente in die weegskaal inwerk.
Magnetiese velde van nabygeleë elektriese bedrading kan op ysterkomponente inwerk.
Magnetiese stoornisse aan elektroniese opwarmspoele of ander sensors.
Kragte uit elektrostatiese velde, byvoorbeeld, van voete wat op 'n droë dag op matte geskommel is.
Chemiese reaktiwiteit tussen lug en die stof wat geweeg word (of die balans self, in die vorm van korrosie).
Kondensasie van atmosferiese water op koue voorwerpe.
Verdamping van water uit nat voorwerpe.
Konveksie van lug deur warm of koue voorwerpe.
Die Coriolis-krag vanaf die rotasie van die aarde.
Gravitasie-afwykings (gebruik byvoorbeeld die balans naby 'n berg; versuim om die balans gelyk te maak en te herkalibreer nadat dit van een geografiese ligging na 'n ander verskuif is).
Vibrasies en seismiese versteurings; byvoorbeeld die gerommel van 'n verbygaande vragmotor.
Die weegskale (spesifiek 'n balkbalans) is een van die tradisionele simbole van geregtigheid, soos deur standbeelde van Lady Justice uitgedra. Dit stem ooreen met die gebruik in metafoor van sake wat 'opgeweeg' word of 'in balans gehou word'.
Slager, Tina, et. al. 2007. NIST Handboek 44. Nasionale Instituut vir Standaarde en Tegnologie. Onthou 5 Januarie 2007.
Fluke Corp. 2006. Beginsels van metrologie. Weeg- en metingstydskrif. Onthou 5 Januarie 2007.
Zecchin, P., et. al. 2003. Digitale ladingselle: 'n Vergelykende oorsig van prestasie en toepassing. Instituut vir Meting en Beheer. Onthou 5 Januarie 2007.
Digital Scales Magazine (oorsigbron).
Artikel oor analitiese balans by ChemLab.
Copyright 2020 \ Aanlyn tydskrif ek wil alles weet \ Weegskaal