Основные характеристики весов. Устройство и принципы работы

Весы сохраняют свой статус одного из наиболее важных инструментов в различных областях деятельности человека, включая лабораторные исследования.

Весовой метод по-прежнему занимает особое место среди тех, которые применяются для проведения исследований. Это объясняется его простотой, универсальностью и высокой достоверностью.

Производители весоизмерительного оборудования сегодня предлагают большой выбор весов разных конструкций и назначения. Выбор устройства конкретного требуемого типа и работа с ним невозможны при отсутствии первоначального понимания принципов, которые положены в основу функционирования указанной модели. Важно учитывать связь между метрологическими характеристиками устройства и его конструктивными параметрами. Характеристики также зависят от классификации весов – вида, к которому они относятся.

Любое измерение массы тела основано на использовании для указанных целей взаимодействия (в основе которого лежит принцип гравитации) массы Земли с телом, массу которого нужно определить. По способу уравновешивания этой гравитационной силы все существующие весы делятся на четыре базовых группы:

• уравновешивание гравитационное;
• автоматическое уравновешивание;
• уравновешивание инерционное;
• силовая компенсация.

К гравитационному уравновешиванию относятся широко известные каждому человеку весы коромыслового типа, чаще именуемые «рычажными». В настоящее время существуют два варианта весов указанного типа: квадрантные и двупризменные. Коромысловые весы претерпели за последние годы существенную модернизацию.

Сегодня коромысловые весы – это надежная и простая конструкция с высокой точностью измерения. Именно поэтому такие весы широко используются в учебных заведениях и производственных лабораториях.

При автоматическом уравновешивании усилие преобразуется электрическим методом. У таких весов отсутствует традиционный рычаг (квадрант или коромысло). Подобные весы принято именовать весами электронными. Объясняется это тем, что в их конструкции значение массы измеряемой преобразуется в величины электрические (напряжение, ток). Это удобно для сопряжения весов с иными вычислительными, измерительными или управляющими системами. На сегодняшний день архитектура электронных весов развивается в трёх направлениях:

• на основе использования датчиков типа Tuning-Fork;
• на основе датчиков тензометрических;
• с использованием обратного магнитоэлектрического преобразователя.

Электронные изделия, в конструкции которых реализовано представление полученных значений массы тела в цифровом виде, отличаются высоким уровнем автоматизации всех процессов измерения и значительным расширением их функциональных возможностей. Это достигается наличием встроенного микропроцессора, осуществляющего обработку поступающей информации. В числе достоинств таких конструкций следует отметить:

• цифровую индикацию полученного результата взвешивания;
• калибровку, проходящую в полуавтоматическом режиме;
• запоминание величины массы тары;
• её последующую выборку во всём доступном диапазоне взвешивания;
• возможность осуществления взвешивания рецептурного;
• выполнение взвешивания не в единицах массы, а в процентах;
• поштучный подсчёт взвешиваемых изделий;
• реализованную функцию усреднения взвешивания, что позволяет взвешивать животных;
• такие весы легко сопрягаются с устройствами внешними через интерфейсы типа RS232С или их аналогами.

Согласно положениям действующих нормативов, лабораторные весы принято подразделять по назначению (на весы общего назначения и весы образцовые).

Весы лабораторные общего назначения согласно положениям национального стандарта № 53228-2008 по классу их точности подразделяют на:

• средний (III);
• высокий (II);
• специальный (I).

Какое дополнительно оборудование можно установить на весы? Узнайте об этом из нашей статьи.

При помощи промышленных дозаторов можно отмерить массу и объем материалов в любом виде. Подробнее читайте по https://kilogramus.ru/vzveshivanie-v-promyshlennosti/doziruyushhie-ustrojstva-i-dozatory-promyshlennogo-naznacheniya.html ссылке.

Лабораторные весы по назначению делятся на специальные, технические и аналитические.

Весы аналитические используются в ходе научных исследований (например, взвешиваний высокой и высшей степени точности или микрохимических анализов). В зависимости от величины НПМ и цены деления (d) весы указанной группы подразделяются на 4 группы:

• НПМ > 80г, d – менее или равно 0,1мг – весы аналитические;
• НПМ > 200г, d – менее или равно 0,1 мг – весы макроаналитические;
• НПМ < 20г, d – менее или равно 0,01 мг – весы микроаналитические;
• НПМ менее или равно 1г, 0,01<d

В лабораториях используются технические весы, позволяющие выполнять взвешивание средней точности. Чаще всего для указанных целей используются весы, обладающие следующими характеристиками: 0,2<НПМ<62кг, 0,001<d<0,1г.

В отдельную группу сведены лабораторные специальные весы. Они предназначены для того, чтобы определять величины, прямо зависящие от массы и применяемые только для одной операции, строго регламентированной. В эту группу входят влагомеры весовые (они же – анализаторы влажности), пурки, весы разбраковочные и т.п.

Для того чтобы выбрать весы правильно и в дальнейшем успешно их эксплуатировать, нужно перед покупкой обращать внимание на эксплуатационные и метрологические характеристики. Важнейшими показателми являются:

• НПМ и НмПМ;
• d;
• стабильность показаний, разнесённых по времени;
• погрешность измерений.

Если есть возможность, то лучше доверить выбор весов специалисту метрологу или (если речь идёт о весах лабораторных) или сотруднику лаборатории. Только в этом случае оборудование будет максимально точным и качественным.