ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы теории и проектирования весов из "Справочник по лабораторным весам и гирям" В процессе взвешивания производится измерение массы тела, выраженного в ее единицах кг (килограмм) г (грамм) мг (миллиграмм) мкг (микрограмм). [c.48] Наибольшее изменение величины g, наблюдаемое на земном шаре, не превосходит 0,55%. В Ленинграде ф = 59° 55 и Л = О, поэтому = 981,93 см/сек . [c.49] При взвешивании на рычажных весах масса тела измеряется непосредственным сравнением с массой гири (или нескольких гирь). Высококачественное выполнение этого измерения возможно, если весы обладают следующими свойствами верностью, устойчивостью, надлежащей чувствительностью и постоянством показаний. [c.49] Главным узлом лабораторных рычажных равноплечих весов является коромысло, которое представляет собой рычаг первого рода отношение его плеч должно равняться единице. Практически такую абсолютную равноплечесть получить невозможно, а поэтому при конструировании весов устанавливается допустимая погрешность на неравноплечесть, величина которой определяется классом точности проектируемых весов. [c.49] выведенные в процессе взвешивания из состояния равновесия, должны возвращаться после некоторого количества колебаний в первоначальное положение, т. е. обладать устойчивостью. [c.49] Для обеспечения устойчивости центр тяжести С коромысла должен лежать ниже точки опоры О на некоторую весьма малую величину 5. Координаты точки С предварительно определяются конструктором при проектировании весов и окончательно уточняются при юстировке весов с помощью грузика /2. [c.49] Весы должны реагировать на изменения величины взвешиваемой массы, т. е. обладать чувствительностью. [c.49] Чувствительность весов оценивается отношением линейного (или углового) перемещения указателя коромысла весов относительно отсчетной шкалы равновесия коромысла к соответствующему изменению взвешиваемой массы. Весы будут тем чувствительнее, чем на больший угол отклонится указатель коромысла весов при одной и той же величине изменения измеряемой массы тела. [c.49] Последние два выражения представляют собой формулы чувствительности. Согласно ГОСТ 3951—47, чувствительностью любого измерительного прибора называется отношение углового а или линейного пк перемещения указателя к изменению измеряемой величины р, вызвавшему это перемещение. У равноплечих весов таким указателем является стрелка коромысла, а у одноплечих и неравноплечих весов — конец коромысла. [c.51] Кирпичев показали, что увеличение плеча коромысла, т. е. величины а, не создает условий для получения наибольшей чувствительности приравняем тип нулю, тогда. [c.51] Повышение чувствительности за счет увеличения длины плеча коромысла может быть лишь в том случае, когда центр тяжести коромысла совпадет с точкой опоры, но такие весы будут мало устойчивыми, и потому этот метод повышения чувствительности применять не следует. [c.52] Для точного измерения массы необходимы такие весы, у которых чувствительность не зависела бы от нагрузки (в пределах наибольшей допустимой нагрузки). Это требование будет удовлетворено, если рабочие ребра (острия) всех призм коромысла будут лежать на одной прямой, т. е. величина /и = 0. В этом случае момент (Со + 0. + Ро + Р)т также становится равным нулю. [c.52] Наличие просвета т между призмами нежелательно не только вследствие зависимости при этом чувствительности весов от нагрузки, но еще и потому, что ухудшается работа коромысла — оно движется рывками, что легко обнаруживается визуально. [c.52] При достаточной твердости призм и бережном отношении к весам при их эксплуатации призмы изнашиваются сравнительно медленно, поэтому установка рабочих ребер призм на одной линии приводит к тому, что весы длительное время сохраняют постоянную чувствительность, не зависящую от нагрузки. [c.52] Из сказанного выше можно заключить, что изменение величин 3 и т существенным образом влияет на чувствительность весов. Изменением величины 5 пользуются при юстировке, но не следует забывать, что с уменьшением вит падает устойчивость весов. Поэтому изменением величины з и т можно пользоваться лишь до известного предела. Дальнейшее повышение чувствительности может быть достигнуто за счет увеличения чувствительности отсчетных устройств. [c.52] Если масса рейтера более 10 мг, то рейтерная шкала должна быть сконструирована таким образом, чтобы помещенный на нее рейтер не изменил бы положения центра тяжести коромысла весов. [c.52] Как было уже сказано, весы должны обладать еще и стабильностью показаний ( постоянством показаний ). [c.52] Если на одних и тех же весах, пользуясь одним и тем же набором гирь, производить измерение массы одного и того же тела несколько раз, то всякий раз мы будем получать несколько различный результат измерения, отличающийся от предыдущего, хотя и на незначительную величину. Основной причиной нестабильности показаний лабораторных весов является изменение моментов сил, действующих на коромысло. Это изменение моментов сил объясняется, главным образом, изменением длины плеч коромысла вследствие непостоянства температуры. Незначительное нагревание одного из плеч коромысла приводит к значительной ошибке при измерении масс. [c.52] Подставив численные значения х, Q и R, находим величину изменения отношения плеч коромысла после нагрева одного из его плеч. [c.53] Теоретически можно рассматривать рабочее ребро призмы как прямую линию, а поверхность подушки —как плоскость. В действительности же лезвия призм имеют сложный профиль (микротрещины, поры и другие изъяны). Таким образом, фактически контакт призм с подушками происходит не по линии, а по площадкам неправильной формы, вследствие чего отношения плеч коромысла могут изменяться, пусть И на малую величину, но в весах высокого класса точности достаточную, чтобы вызвать значительную нестабильность показаний. [c.53] Вернуться к основной статье