Galvenais tehnoloģija

Līdzsvara mērīšanas instruments

Līdzsvara mērīšanas instruments
Līdzsvara mērīšanas instruments

Video: Attālinātas mērīšanas un datu nolasīšanas sistēmas 22.04.2015 2024, Maijs

Video: Attālinātas mērīšanas un datu nolasīšanas sistēmas 22.04.2015 2024, Maijs
Anonim

Svari, instruments divu ķermeņu svara salīdzināšanai, parasti zinātniskiem nolūkiem, lai noteiktu masas (vai svara) starpību.

Vienādu ieroču līdzsvara izgudrojums meklējams vismaz seno ēģiptiešu laikā, iespējams, jau 5000 BC. Agrākos veidos siju atbalstīja centrā, un pannas no galiem tika pakarinātas ar auklu. Vēlāks dizaina uzlabojums bija tapas caur centrālā gultņa sijas centru izmantošana, ko romieši ieviesa par Kristus laiku. Nažu malu izgudrojums 18. gadsimtā noveda pie mūsdienu mehāniskā līdzsvara attīstības. Līdz 19. gadsimta beigām līdzsvars Eiropā bija izveidojies par vienu no precīzākajiem mērīšanas ierīču veidiem pasaulē. 20. gadsimtā tika izstrādāti elektroniskie svari atkarībā no elektriskās kompensācijas, nevis no mehāniskās novirzes.

Mehāniskais līdzsvars būtībā sastāv no stingras sijas, kas svārstās uz horizontālas naža malas kā balsta un kurai ir divas naža malas, kas ir paralēlas un vienādā attālumā no centra. Nosveramās kravas tiek atbalstītas uz pannām, kas karājās no gultņiem. Lai iegūtu vislabāko dizainu, starp gala gultni un pamatni ir novietotas divas vai vairākas papildu naža malas - viena, lai novērstu plaknes sagāšanos, un otra, lai nostiprinātu kravas centru noteiktā naža gala malas punktā. Apturēšanas mehānisms novērš bojājumus iekraušanas laikā, atdalot naža malas no to gultņiem. Svaru novirzi var norādīt ar rādītāju, kas piestiprināts pie staru kūļa un šķērso graduētu skalu, vai ar atstarošanos no spoguļa uz staru uz tālu skalu.

Acīmredzamākā svaru izmantošanas metode ir pazīstama kā tieša svēršana. Materiālu, kas jāsver, uzliek uz vienas trauka, bet otrai pannai ir pietiekams zināmais svars, lai staru kūlis būtu līdzsvarā. Starpība starp nulles rādījumu un nolasīto vērtību ar noslogotām pannām norāda starpību starp slodzēm mēroga dalījumos. Šādai tiešai svēršanai ir nepieciešams, lai rokas būtu vienāda garuma. Ja kļūda, kas rodas nevienlīdzīgu ieroču dēļ, ir lielāka nekā prasītā precizitāte, var izmantot svēršanas aizvietošanas metodi. Šajā metodē vienai pannai pievieno kontrapoza svaru, lai otrā līdzsvarotu nezināmo slodzi. Pēc tam nezināmo kravu aizstāj ar zināmiem svariem. Šī metode prasa tikai to, lai svēršanas laikā abas sijas rokas būtu vienādā garumā. Jebkura nevienlīdzības ietekme abām slodzēm ir vienāda un tāpēc tiek novērsta.

Nelieli kvarca mikrobalansi ar ietilpību mazāku par gramu ir konstruēti ar daudz lielāku ticamību, nekā parasti tiek atrasts ar maziem testēšanas tipa svariem, kuriem ir metāla sija ar trim naža malām. Mikrobilanci galvenokārt izmanto, lai noteiktu gāzu, īpaši tādu gāzu, kuras var iegūt tikai mazos daudzumos, blīvumu. Parasti svari darbojas ar gāzi necaurlaidīgā kamerā, un svara izmaiņas mēra, mainoties līdzsvara tīrajam peldošajam spēkam, ko rada gāze, kurā atlikums ir apturēts, un gāzes spiedienu var regulēt un izmērīt ar dzīvsudraba manometrs, kas savienots ar svaru kausu.

Ultramikrobilance ir jebkura svēršanas ierīce, kas kalpo mazāku paraugu svara noteikšanai, nekā var nosvērt ar mikrobalansiem, ti, kopējais daudzums ir tik mazs, cik viens vai daži mikrogrami. Principi, uz kuriem balstoties, veiksmīgi izveidoti ultramarbalansi, ietver konstrukcijas elementu elastību, pārvietošanos šķidrumos, balansēšanu ar elektrisko un magnētisko lauku palīdzību un šo kombināciju. Ietekmi, ko rada nosvērtās minūtes masas, mēra ar optiskā, elektriskā un kodolizstarojuma metodēm, lai noteiktu pārvietojumus, un ar optiskiem un elektriskiem mērījumiem spēkiem, ko izmanto, lai atjaunotu nobīdi, ko izraisa svērtais paraugs.

Tradicionālo līdzsvaru panākumi mūsdienās ir balstīti uz dažu piemērotu materiālu, īpaši kvarca šķiedru, elastīgajām īpašībām, kurām ir liela izturība un elastība un kuras ir salīdzinoši neatkarīgas no temperatūras, histerēzes un neelastīgas liekšanas ietekmes. Visveiksmīgākie un praktiskākie ultramarbalansi ir balstīti uz kravas sabalansēšanas principu, pieliekot griezes momentu kvarca šķiedrai. Vienā vienkāršā konstrukcijā kā horizontāla sija tiek izmantota stingra šķiedra, kuras centrā atbalsta izstiepta horizontāla kvarca vērpes šķiedra, kas tai piestiprināta taisnā leņķī. Katrā sijas galā tiek piekārta panna, kas otru līdzsvaro. Sijas novirzi, ko rada parauga pievienošana vienai pannai, atjauno, pagriežot vērpes šķiedras galu, līdz sija atkal atrodas horizontālā stāvoklī, un visu torsijas diapazonu suspendējošajā šķiedrā var pielietot krava pievienota vienai pannai. Restaurācijai nepieciešamo vērpes daudzumu nolasa ar disku, kas piestiprināts pie vērpes šķiedras gala. Svaru iegūst, kalibrējot svaru pret zināmiem svariem un nolasot vērtību no svara un vērpes kalibrēšanas diagrammas. Atšķirībā no tieša pārvietojuma svariem, kas paļaujas tikai uz konstrukcijas elementu elastību, vērpes bilance ļauj gravitācijas līdzsvarot lielāko slodzes sastāvdaļu, ti, pannas, un rezultātā ievērojami palielinās kravnesība.

20. gadsimta beigām svari parasti bija elektroniski un daudz precīzāki nekā mehāniskie svari. Skeneris izmērīja rūtiņas, kurā atrodas nosveramais priekšmets, un ar pastiprinātāja un, iespējams, datora palīdzību izraisīja strāvas ģenerēšanu, kas pannu atdeva nulles stāvoklī. Mērījumus nolasīja uz digitālā ekrāna vai izdrukas. Elektroniskās svēršanas sistēmas ne tikai mēra kopējo masu, bet arī var noteikt tādas īpašības kā vidējais svars un mitruma saturs.