Меню

Каким прибором измерят массу



Весы (прибор)

В. ‒ один из древнейших приборов. Они возникли и совершенствовались с развитием торговли, производства и науки. Простейшие В. в виде равно-плечного коромысла с подвешенными чашками ( рис. 1 ) широко применялись при меновой торговле в Древнем Вавилоне (2,5 тыс. лет до н. э.) и Египте (2 тыс. лет до н. э.). Несколько позднее появились неравно-плечные В. с передвижной гирей (см. Безмен ) . Уже в 4 в. до н. э. Аристотель дал теорию таких В. (правило моментов сил ) . В 12 в. арабским учёным аль-Хазини были описаны В. с чашками, погрешность которых не превышала 0,1%. Они применялись для определения плотности различных веществ, что позволяло распознавать сплавы, выявлять фальшивые монеты, отличать драгоценные камни от поддельных и т.д. В 1586 Г. Галилей для определения плотности тел сконструировал специальные гидростатические В. Общая теория В. была развита Л. Эйлером (1747).

Развитие промышленности и транспорта привело к созданию В., рассчитанных на большие нагрузки. В начале 19 в. были созданы десятичные В. ( рис. 2 ) (с отношением массы гирь к нагрузке 1:10 ‒ Квинтенц, 1818) и сотенные В. (В. Фербенкс, 1831). В конце 19 ‒ начале 20 вв. с развитием поточного производства появились В. для непрерывного взвешивания (конвейерные, дозировочные и др.). В различных отраслях сельского хозяйства, промышленности, на транспорте стали применять В. самых разнообразных конструкций для взвешивания конкретных видов продукции (в сельском хозяйстве, например, зерна, корнеплодов, яиц и т.д.; на транспорте ‒ автомобилей, ж.-д. вагонов, самолётов; в промышленности ‒ от мельчайших деталей и узлов в точном приборостроении до многотонных слитков в металлургии). Для научных исследований были разработаны конструкции точных В. ‒ аналитических, микроаналитических, пробирных и др.

В зависимости от назначения В. делятся на образцовые (для поверки гирь), лабораторные (в том числе аналитические) и общего назначения, применяемые в различных областях науки, техники и народного хозяйства.

По принципу действия В. подразделяются на рычажные, пружинные, электротензометрические, гидростатические, гидравлические.

Наиболее распространены рычажные В., их действие основано на законе равновесия рычага . Точка опоры рычага («коромысла» В.) может находиться посередине (равноплечные В.) или быть смещенной относительно середины (неравноплечные и одноплечные В.). Многие рычажные В. (например, торговые, автомобильные, порционные и др.) представляют собой комбинацию рычагов 1-го и 2-го родов. Опорами рычагов служат обычно призмы и подушки из специальных сталей или твёрдого камня (агат, корунд). На равноплечных рычажных В. взвешиваемое тело уравновешивается гирями, а некоторое превышение (обычно на 0,05‒0,1%) массы гирь над массой тела (или наоборот) компенсируется моментом, создаваемым коромыслом (со стрелкой) из-за смещения его центра тяжести относительно первоначального положения ( рис. 3 ). Нагрузка, компенсируемая смещением центра тяжести коромысла, измеряется с помощью отсчётной шкалы. Цена деления s шкалы рычажных В. определяется формулой

s = k ( P o c / lg ) ,

где P 0 ‒ вес коромысла со стрелкой, с ‒ расстояние между центром тяжести коромысла и осью его вращения, l ‒ длина плеча коромысла, g ‒ ускорение

свободного падения, k ‒ коэффициент, зависящий только от разрешающей способности отсчётного устройства. Цену деления, а, следовательно, и чувствительность В., можно в определенных пределах изменять (обычно за счёт перемещения специального грузика, изменяющего расстояние с ).

В ряде рычажных лабораторных В. часть измеряемой нагрузки компенсируется силой электромагнитного взаимодействия ‒ втягиванием железного сердечника, соединённого с плечом коромысла, в неподвижный соленоид. Сила тока в соленоиде регулируется электронным устройством, приводящим В. к равновесию. Измеряя силу тока, определяют пропорциональную ей нагрузку В. Подобного типа В. приводятся к положению равновесия автоматически, поэтому их применяют обычно для измерений изменяющихся масс (например, при исследованиях процессов окисления, конденсации и др.), когда неудобно или невозможно пользоваться обычными В. Центр тяжести коромысла совмещен в этих В. с осью вращения.

В лабораторной практике всё шире применяются В. (в особенности аналитические) со встроенными гирями на часть нагрузки или на полную нагрузку ( рис. 4 ). Принцип действия таких В. был предложен Д. И. Менделеевым . Гири специальной формы подвешиваются к плечу, на котором находится чашка для нагрузки (одноплечные В.), или (реже) на противоположное плечо. В одноплечных В. ( рис. 5 ) полностью исключается погрешность из-за неравноплечности коромысла.

Современные лабораторные В. (аналитические и др.) снабжаются рядом устройств для повышения точности и скорости взвешивания: успокоителями колебаний чашек (воздушными или магнитными), дверцами, при открытии которых почти не возникает потоков воздуха, тепловыми экранами, механизмами наложения и снятия встроенных гирь, автоматически действующими механизмами для подбора встроенных гирь при уравновешивании В. Всё чаще применяются проекционные шкалы, позволяющие расширить диапазон измерений по шкале отсчёта при малых углах отклонения коромысла. Всё это позволяет значительно повысить быстродействие В.

Читайте также:  Отметь название посуды для измерения объема веществ

В быстродействующих технических квадрантных В. ( рис. 6 ) предел измерений по шкале отклонения коромысла составляет 50‒100% от предельной нагрузки В., обычно лежащей в пределах 20 г ‒ 10 кг . Это достигается особой конструкцией тяжёлого коромысла (квадранта), центр тяжести которого расположен значительно ниже оси вращения.

По принципу рычажных В. устроено большинство типов метрологических, образцовых, аналитических, технических, торговых ( рис. 7 ), медицинских, вагонных, автомобильных В., а также В. автоматических и порционных.

В основу действия пружинных и электротензометрических В. положен закон Гука (см. Гука закон ) .

Чувствительным элементом в пружинных В. является спиральная плоская или цилиндрическая пружина, деформирующаяся под действием веса тела. Показания В. отсчитывают по шкале, вдоль которой перемещается соединённый с пружиной указатель. Принимается, что после снятия нагрузки указатель возвращается в нулевое положение, то есть в пружине под действием нагрузки не возникает остаточных деформаций.

При помощи пружинных В. измеряют не массу, а вес. Однако в большинстве случаев шкала пружинных В. градуируется в единицах массы. Вследствие зависимости ускорения свободного падения от географической широты и высоты над уровнем моря показания пружинных В. зависят от места их нахождения. Кроме того, упругие свойства пружины зависят от температуры и меняются со временем; всё это снижает точность пружинных В.

В крутильных (торзионных) В., чувствительным элементом служит упругая нить или спиральные пружины ( рис. 8 ). Нагрузка определяется по углу закручивания нити пружины, который пропорционален создаваемому нагрузкой крутильному моменту.

Действие электротензометрических В. основано на преобразовании деформации упругих элементов (столбиков, пластин, колец), воспринимающих силовое воздействие нагрузки, в изменение электрического сопротивления. Преобразователями служат высокочувствительные проволочные тензометры , приклеенные к упругим элементам. Как правило, электротензометрические В. (вагонные, автомобильные, крановые и т.д.) применяются для взвешивания больших масс.

Гидростатические В. применяют, главным образом, для определения плотности твёрдых тел и жидкостей. Действие их основано на законе Архимеда (см. Гидростатическое взвешивание ) .

Гидравлические В. по устройству аналогичны гидравлическому прессу . Отсчёт показаний производится по манометру, градуированному в единицах массы.

Все типы В. характеризуются: 1) предельной нагрузкой ‒ наибольшей статической нагрузкой, которую могут выдерживать В. без нарушения их метрологических характеристик; 2) ценой деления ‒ массой, соответствующей изменению показания на одно деление шкалы; 3) пределом допускаемой погрешности взвешивания ‒ наибольшей допускаемой разностью между результатом одного взвешивания и действительной массой взвешиваемого тела;

4) допускаемой вариацией показаний ‒ наибольшей допускаемой разностью показаний В. при неоднократном взвешивании одного и того же тела.

Погрешности взвешивания на В. некоторых типов при предельной нагрузке.

Погрешность взвешивания при предельной нагрузке

Образцовые 1-го и 2-го разрядов

Образцовые 3-го разряда и

технические 1-го класса.

Аналитические, полумикроаналитические, микроаналитические, пробирные

Источник

Весы и приборы измерения веса: классификация, применение, достоинства и недостатки

Классификация весоизмерительного оборудования

Весоизмерительные приборы или весы классифицируются по различным признакам и параметрам. Руководствуясь классификацией, согласно ГОСТу. В соответствии с ГОСТом 29329 – 92 классифицируют весы по сфере применения, по классу точности, по методу монтажа, по типу взвешивающего устройства, по классу грузоприёмного устройства, по методу уравновешивания, по типу отсчитывающего устройства.

  1. В зависимости от сферы использования устройства взвешивания подразделяется на:
  • Весы торговые;
  • Весы бытовые;
  • Весы товарные;
  • Весы автомобильные;
  • Весы крановые;
  • Весы платформенные (железнодорожные, вагонные);
  • Весы лабораторные (весы медицинские);
  • Весы багажные;
  • Весы почтовые;
  • Весы фасовочные;
  • Весы портативные;
  • Весы элеваторные;
  • Другие весы.
  1. В зависимости от класса точности весовое оборудование делят на:
  • Весы со средним классом точности;
  • Весы с обычным классом точности;

Для лабораторных весов действует ГОСТ 24104-01и согласно ГОСТу класс точности лабораторных весов: средний, высокий и специальный.

  1. В зависимости от способа монтажа:
  • Весы напольные;
  • Весы перемещаемые;
  • Весы стационарные;
  • Весы настольные;
  • Весы подвесные;
  • Весы врезные или встроенные.
  1. В зависимости от типа уравновешивающего механизма:
  • Весы механические;
  • Весы электронные (электромеханические).
  1. В зависимости от типа грузоприёмного устройства:
  • Весы платформенные;
  • Весы конвейерные;
  • Весы бункерные;
  • Весы ковшовые;
  • Весы крюковые;
  • Весы рельсовые.
  1. В зависимости от метода уравновешивания:
  • Весы с уравновешиванием автоматического типа;
  • Весы с уравновешиванием полуавтоматического типа;
  • Весы уравновешиванием неавтоматического типа.
  1. В зависимости от типа отсчитывающего устройства:
  • Весы с отсчётным устройством аналогового типа;
  • Весы с отсчётным устройством дискретного типа.
Читайте также:  Увеличение телескопа формула единица измерения

Классификация весов по механизму взвешивания

Взвешивание в механических весах происходит благодаря взаимодействию системы рычагов и грузов, а отображение информации о взвешиваемом грузе с помощью стрелки, механически связанной с системой рычагов. Главное достоинство таких весов — низкая цена. Однако если прибором приходится пользоваться часто, то эксплуатационные расходы резко возрастают.

Достоинства механических весов:

  • Низкая цена.
  • Недостатки механических весов:
  • Необходимость уравновешивать систему при каждом взвешивании для снятия показаний.
  • Наличие механических деталей, которые быстро изнашиваются.
  • Необходимость регулярного технического обслуживания, смазки, чистки, настройки

Взвешивание в электромеханических весах происходит, как и в механических, благодаря взаимодействию системы рычагов и грузов, а отображение информации о взвешиваемом грузе с помощью электронного устройства.

  • Достоинства электромеханических весов:
  • Легкость считывания показаний.
  • Недостатки электромеханических весов:
  • Наличие механических деталей, которые быстро изнашиваются.
  • Сложность в обслуживании и ремонте.

В электронных весах взвешивание осуществляется с помощью датчика, который передает сигнал о нагрузке на индикатор. При соблюдении правил эксплуатации, электронные весы прослужат очень долго. Главным условием является соблюдение ограничений на взвешивание (к примеру, груз в 150 кг нельзя взвешивать на весах, у которых предел составляет 100 кг). Не соблюдение этого условия может привести к выходу из строя датчика.

Некоторые модели электронных весов могут подключаться к компьютеру и использоваться в составе автоматизированных весоизмерительных комплексов.

Достоинства электронных весов:

  • Простая процедура взвешивания.
  • Возможность автоматического подсчета суммы исходя из цены и веса товара.
  • Надежность.

Лучшая устойчивость к механическим воздействиям и смещению платформы, по сравнению с механическими и электромеханическими весами.

Недостатки электронных весов:

  • Высокая стоимость датчика, в случае его замены при повреждении.

Классификация торговых весов по назначению

  • Торговые весы.
  • Фасовочные весы (порционные).
  • Товарные весы (складские).

Отличительная особенность торговых весов по сравнению с другими состоит в двустороннем дисплее. Это значит, что в момент взвешивания продукта и продавец, и покупатель одновременно видят стоимость товара за килограмм, вес покупки и ее цену. Чем лучше торговые весы, тем больше их функциональные возможности, тем проще и удобнее они в обращении. Торговые весы делятся на 2 подгруппы, в зависимости от принятой технологии торговли:

  • Для прилавочной торговли.
  • Для магазинов самообслуживания.

Весы для прилавочной торговли

Современные торговые прилавочные весы могут калькулировать стоимость товара после ввода цены за килограмм, суммировать стоимости нескольких покупок и (при необходимости) рассчитывать сдачу. Следует обратить внимание на то, что функция подсчета сдачи не делает весы кассовым аппаратом.

Надо особо отметить важную функцию — суммирования стоимости нескольких покупок. При ее наличии, покупатель имеет возможность уложиться в ту сумму, которую он запланировал потратить на данный вид продуктов.

Многие модели весов оснащены PLU — «горячими клавишами», каждая из которых — это ячейка памяти, в которую легко программируется цена товара за килограмм. Естественно, что ассортимент, например, гастрономического отдела не ограничивается 28-ю клавишами весов, поэтому для удобства в ячейки памяти программируется самый ходовой товар. И все действия сводятся к нажатию одной клавиши. В то время как ввод стоимости товара, не внесенного в память весов, требует нажатия более 4-х клавиш.

Такой класс весов обычно имеет функции отчета по проданному товару, что помогает владельцу магазина проводить собственное независимое маркетинговое исследование, делать продуманные закупки, так как в конце дня можно получить точные данные: сколько единиц того или иного товара было продано в течение дня.

Весы для магазинов самообслуживания

Основное отличие торговых весов для магазинов самообслуживания (супермаркетов, гипермаркетов и т.д.) от прилавочных — это маркировка товаров. Весы печатают этикетку с информацией о наименовании товара, его стоимости, весе, цене за килограмм, сроках хранения и т.д.

Необходимо остановиться на вопросе принципа расстановки торговых весов. Торговые весы делятся на три категории с максимальным пределом взвешивания — до 6, 15 и 30 кг. В отделах, где продаются достаточно дорогие, но легкие товары (кондитерский, гастрономический) ставятся весы, рассчитанные на 6 кг. Это обусловлено ценой деления, которая в этих весах составляет 2 грамма. Соответственно, получается более точное округление стоимости. Весы, рассчитанные на 15 и 30 кг устанавливаются в овощные, мясные и рыбные отделы. У весов до 15 кг цена деления составляет 4 грамма, до 30 кг — соответственно, 10 граммов.

Фасовочные весы имеют широкое применение. Этот тип весов может быть использован в магазинах для расфасовки товара, во всех предприятиях общественного питания при соблюдении технологической карточки и порционировании блюд, а также в непродуктовых магазинах и производстве.

Читайте также:  Творческое мышление как измерить

Фасовочно-счетные весы используются при расфасовке штучных изделий. Например, использование этого вида весов в непродовольственном магазине позволяет фасовать шурупы, гайки и т.п. по упаковкам с ювелирной точностью. Фасовочно-лабораторные весы используются в химической промышленности, аптеках, для составления лекарств и предназначены для особо точного взвешивания. Для удобства использования такие весы имеют функцию лимитирования (ограничения) веса, счетный режим, меры измерения в каратах и процентах

Товарные весы

Это напольные весы с максимальным пределом взвешивания от 60 килограммов до 2 т. Спектр их применения очень широк — промышленные предприятия, склады, магазины, оптовые базы.

Полезная площадь платформы весов напрямую зависит от максимального предела взвешивания. Чем больше максимальный предел, тем больше площадь платформы.

В обязательном порядке торговые весы снабжены стандартной функцией ввода тары. То есть перед тем как взвесить товар, сначала на весы ставится пустой ящик, нажимается клавиша «тара», за тем, при взвешивании этого ящика, наполненного продукцией, его собственный вес автоматически вычитается.

Товарные весы могут быть снабжены функцией удержания нестабильного веса. К примеру, мы ставим на весы кегу с пивом. Жидкость внутри кега начинает волнообразное движение, соответственно, давление на платформу весов нестабильно — быстро зафиксировать весовое значение невозможно. Но функция удержания нестабильного веса за определенный промежуток времени делает несколько замеров, суммирует их и выдает среднее значение.

Для удобства фасовки товара существует функция лимитирования (ограничения веса), представляющая собой звуковой сигнал, оповещающий о том, что заданный вес набран.

Купить весы товарные или торговые.

В каталоге магазина измерительных приборов МИРПРИБОРОВ.КОМ Вы можете найти широкий выбор весов и весоизмерительного оборудования для решения различных задач в торговле, складской работе, производстве, транспортировке, хранению и многом другом по оптимальной низкой цене и с доставкой по России.

Интернет-магазин контрольно-измерительных приборов и освещения » Мир приборов «

Ознакомьтесь с нашим ассортиментом в каталоге

Решения для жизни и работы!

Представленная информация на сайте носит справочный характер и не является публичной офертой.
Технические параметры (спецификация) и комплект поставки товара могут быть изменены производителем без предварительного уведомления.

г. Санкт-Петербург , Комендантский пр., д. 4 к. 2,
стр. А, офис 0В2 , 197227
График работы с 9:30 до 19:00

Источник

С помощью какого прибора измеряют массу тела? а вес тела? силу тяжести

Ответ или решение 2

Масса тела будет измеряться с помощью весов, единица измерения массы 1кг.

Вес тела измеряют динамометром, единица измерения 1Н.
Вес тела — это сила, величина векторная.

P = mg,
Р — вес тела, m — масса тела, g = 9,8 Н/кг (постоянная величина)

Отличие силы тяжести от веса:

Сила тяжести — это та сила, с которой тело притягивается к Земле вследствие «всемирного тяготения»
А вес — это сила, с которой тело давит на опору. Если сила тяжести действует на поверхность Земли, то F = mg.

Определение значений терминов

В данном вопросе фигурирует три понятия:

Для правильного ответа на вопрос, поставленный в задании, необходимо отличать их друг от друга.

Масса тела — это физическая характеристика, не зависящая от каких-либо факторов. Она остается постоянной в любом месте Вселенной. Единицей ее измерения является килограмм. Физическая сущность на понятийном уровне заключается в способности тела быстро менять свою скорость, например, тормозить до полной остановки.

Вес тела характеризует силу, с которой оно давит на поверхность. При этом, как любая сила, он зависит от ускорения, которое придается телу. На нашей планете на все тела действует одинаковое ускорение (ускорение свободного падения; 9,8 м/с 2 ). Соответственно на другой планете вес тела изменится.

Сила тяжести — сила, с которой планета притягивает тело, численно она равна весу тела.

Приборы для измерения веса и массы тела

Прибором для измерения массы являются всем известные весы. Первым типом весов были механические, которые до сих пор имеют широкое применение. Позже к ним присоединились электронные весы, имеющие очень высокую точность измерения.

Для того, чтобы измерить вес тела, необходимо воспользоваться прибором под названием динамометр. Его название переводится как измеритель силы, что соответствует определенному в предыдущем разделе значению термина вес тела. Также как весы, они бывают механического типа (рычажные, пружинные) и электронные. Вес измеряется в Ньютонах.

Источник