СХТ - Завод весоизмерительной техники
8 (800) 100-00-71
звонок бесплатный
8 (988) 999-1-999
круглосуточно
телефон
Производство автомобильных весов 60 тонн
Ремонт и поверка автомобильных весов 60 тонн
Производство автомобильных весов 60 тонн
Производство автомобильных весов 60 тонн
Карьерные весы 100 тонн
 
 
автовесы Главная страница автовесы О компании автовесы Продукция автовесы Услуги автовесы Дилеры автовесы Новости автовесы Информация автовесы Фотогалерея автовесы Контакты автовесы
 

По вопросам покупки нашей продукции, просьба обращаться в приемную завода по телефону
8 (800) 100-00-71

 

История взвешивания, весов, гирь

Взвешивание определение массы тел с помощью весов. Высокая точность при взвешивании достигается учётом всех возможных погрешностей весов, гирь, применяемого метода взвешивания, а также погрешностей, обусловленных влиянием внешних условий (действием аэростатических, электрических и магнитных сил, колебаниями температуры и влажности воздуха и др.). Пределы допустимых погрешностей весов разных типов и гирь приведены в статьях Весы и Гири. При взвешивании, не требующем высокой точности, когда не учитывается влияние аэростатических и других сил, обычно пользуются методом прямого взвешивания: масса тела принимается равной алгебраической сумме масс гирь, уравновешивающих тело, и показаний отсчётного устройства весов. В этом случае в результат взвешивания на равноплечных весах полностью входит погрешность из-за неравноплечности коромысла. Более высокая точность при прямом взвешивании достигается на одноплечных весах, исключающих эту погрешность, так как взвешиваемое тело и снимаемые для его уравновешивания гири находятся на одном и том же плече коромысла. Для исключения погрешностей из-за неравноплечности коромысла при взвешивании на равноплечных весах применяют так называемые методы точного взвешивания.

Метод замещения (метод Борда) заключается в том, что после уравновешивания тела тарным грузом (обрезками металла, дробью и т.п.), помещенным на другом плече коромысла, тело снимают с весов и на его место помещают гири в таком количестве, чтобы привести весы в исходное положение равновесия. Массу взвешиваемого тела определяют по массе гирь и по показанию весов, соответствующему неуравновешенной гирями части массы.

В методе Д. И. Менделеева на одну из чашек помещают гири в количестве, соответствующем предельной нагрузке весов, а на другую чашку — тарный груз, уравновешивающий гири. Взвешиваемое тело помещают на чашку с гирями, снимая при этом столько гирь, чтобы весы пришли в положение, близкое к исходному положению равновесия. Массу взвешиваемого тела определяют по массе снятых гирь и по показанию весов.

Метод двойного взвешивания (метод Гаусса) состоит в повторном прямом В. после перестановки тела и гирь с одной чашки весов на другую. Масса тела М = ½ (M1 + M2), где M1 и M2 — результаты двух прямых взвешиваний. По точности все три метода равноценны. Выбор метода зависит от конструкции весов и условий взвешивания. На весах любого типа взвешивание может быть осуществлено лишь с ограниченной точностью, так как весы и гири всегда имеют погрешности, заключённые в определённых пределах. Так, на весах, обладающих погрешностью 0,1%, невозможно взвесить тело с меньшей погрешностью. При особо точных взвешиваниях не только применяют методы точного взвешивания, но и учитывают погрешности гирь. Для упрощения оценки погрешности, обусловленной влиянием аэростатических сил, возникающих из-за неравенства объёмов взвешиваемого тела и гирь, для всех гирь, за исключением эталонных, принимают условную плотность материала, равную 8,0•103 кг/ м³ (независимо от того, из какого материала они изготовлены). На рис. графически показаны достигнутые точности взвешиваний в различных областях науки, техники и народного хозяйства.

Лит.: Рудо Н. М., Лабораторные весы и точное взвешивание, М., 1963; Смирнова Н. А., Единицы измерений массы и веса в Международной системе единиц, М., 1966.
Н. А. Смирнова.

Характеристики точности измерений массы в зависимости от её размера и метода измерения:

1 — сличения Государственного эталона массы (килограмма);
2 — метрологические исследования; 
3 — аналитические исследования высшей точности; 
4 — технические взвешивания повышенной точности, взвешивания драгоценных металлов; 
5 — торговые и хозяйственные взвешивания; заштрихованная область — взвешивания на автоматических крановых и других технологических весах и дозаторах.

Лит.: Рудо Н. М., Лабораторные весы и точное взвешивание, М., 1963; Смирнова Н. А., Единицы измерений массы и веса в Международной системе единиц, М., 1966.
Н. А. Смирнова.

Весы

Весы — прибор для определения массы тел по действующей на них силе тяжести. В. иногда называют также приборы для измерений др. физических величин, преобразуемых с этой целью в силу или в момент силы. К таким приборам относятся, например, Токовые весы и Кулона весы. Последовательность действий при определении массы тел на В. рассмотрена в ст. Взвешивание.

Весы — один из древнейших приборов. Они возникли и совершенствовались с развитием торговли, производства и науки. Простейшие весы 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.).

Древнеегипетские рычажные весы (гирям придавалась форма животных)

Рис. 1. Древнеегипетские рычажные весы (гирям придавалась форма животных).

Несколько позднее появились неравно-плечные весы с передвижной гирей (см. Безмен). Уже в 4 в. до н. э. Аристотель дал теорию таких весов. В 12 в. арабским учёным аль-Хазини были описаны весы 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 весы. Общая теория весов была развита Л. Эйлером (1747).

Развитие промышленности и транспорта привело к созданию весов, рассчитанных на большие нагрузки. В начале 19 в. были созданы десятичные весы (рис. 2) (с отношением массы гирь к нагрузке 1:10 — Квинтенц, 1818) и сотенные весы (В. Фербенкс, 1831).

Схема десятичных весов системы Квинтенца

Рис. 2. Схема десятичных весов системы Квинтенца. АОК — рычаг 1-го рода, EDC — рычаг 2-го рода. Гири уравновешивают в 10 раз большую нагрузку при следующих условиях: ОА: ОВ = 10: 1; CE: CD = OK: OB.

В конце 19 — начале 20 вв. с развитием поточного производства появились весы для непрерывного взвешивания (конвейерные, дозировочные и др.). В различных отраслях сельского хозяйства, промышленности, на транспорте стали применять весы 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 весов — аналитических, микроаналитических, пробирных и др.

В зависимости от назначения весы 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 весы подразделяются на рычажные, пружинные, электротензометрические, гидростатические, гидравлические.

Наиболее распространены рычажные весы, их действие основано на законе равновесия рычага. Точка опоры рычага ( «коромысла» весов) может находиться посередине (равноплечные весы) или быть смещенной относительно середины (неравноплечные и одноплечные весы). Многие рычажные весы (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 весах 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).

Схема равноплечных рычажных весов

Рис. 3. Схема равноплечных рычажных весов:
О — точка опоры коромысла AB; С и P0 — центр тяжести и вес коромысла со стрелкой; ОС = с — расстояние между точкой опоры и центром тяжести коромысла; Р — вес тела; р — перегрузок, уравновешиваемый смещением центра тяжести коромысла; l — плечо коромысла; r — длина стрелки; h — отклонение стрелки.

Нагрузка, компенсируемая смещением центра тяжести коромысла, измеряется с помощью отсчётной шкалы. Цена деления s шкалы рычажных весов определяется формулой
s = k (Poc / lg),

где P0 — 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 весов, можно в определенных пределах изменять (обычно за счёт перемещения специального грузика, изменяющего расстояние с).

В ряде рычажных лабораторных весов 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 весы к равновесию. Измеряя силу тока, определяют пропорциональную ей нагрузку весов. Подобного типа весы 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 весами. Центр тяжести коромысла совмещен в этих весах с осью вращения.

В лабораторной практике всё шире применяются весы (в особенности аналитические) со встроенными гирями на часть нагрузки или на полную нагрузку (рис. 4).

Равноплечные двухчашечные микроаналитические весы

Рис. 4. Равноплечные двухчашечные микроаналитические весы (предельная нагрузка 20 г): 
1 — коромысло; 2 — воздушные успокоители; 3 — механизмы наложения встроенных гирь (от 1 до 999 мг); 4 — экран, на который проектируется шкала отсчёта; 5 — манипулятор, выдвигающий чашку весов в окошко; 6 — перегородка, защищающая коромысло от температурных влияний и воздушных потоков; 7 — встроенные гири, имеющие вид колец.

Принцип действия таких весов был предложен Д. И. Менделеевым. Гири специальной формы подвешиваются к плечу, на котором находится чашка для нагрузки (одноплечные весы), или (реже) на противоположное плечо. В одноплечных весах (рис. 5) полностью исключается погрешность из-за неравноплечности коромысла.

Схема одноплечных аналитических весов

Рис. 5. Схема одноплечных аналитических весов:
1 — коромысло; 2 — встроенные гири; 3 — грузоприёмная чашка; 4 — противовес и успокоитель; 5 — источник света; 6 — проекционная шкала; 7 — объектив; 8 — устройство для коррекции нуля; 9 — экран.

Современные лабораторные весы (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 весов. Всё чаще применяются проекционные шкалы, позволяющие расширить диапазон измерений по шкале отсчёта при малых углах отклонения коромысла. Всё это позволяет значительно повысить быстродействие весов. 
В быстродействующих технических квадрантных весах (рис. 6) предел измерений по шкале отклонения коромысла составляет 50—100% от предельной нагрузки весов, обычно лежащей в пределах 20 г — 10 кг.

Квадрантные весы с проекционной шкалой

Рис. 6. Квадрантные весы с проекционной шкалой (а — общий вид, б — схема): 1 — грузоприёмная чашка; 2 — противовес-квадрант; 3 — рычаг, угол отклонения которого измеряется с помощью проекционной шкалы 4, через которую проходит световой пучок 5, проектирующий изображение шкалы на экран 6.

Это достигается особой конструкцией тяжёлого коромысла (квадранта), центр тяжести которого расположен значительно ниже оси вращения.
По принципу рычажных весов устроено большинство типов метрологических, образцовых, аналитических, технических, торговых (рис. 7), медицинских, вагонных, автомобильных весов, а также весов автоматических и порционных.

Настольные циферблатные (торговые) весы

Рис. 7. Настольные циферблатные (торговые) весы (а — общий вид, б — схема): 1 — основной равноплечный рычаг; 2 — опорная призма; 3—4 — грузоприемные призмы; 5—6 — стойки для предотвращения опрокидывания чашек; 7 — квадрант; 8 — стрелка; 9 — шкала.

В основу действия пружинных и электротензометрических весов положен закон Гука (см. Гука закон).
Чувствительным элементом в пружинных весах является спиральная плоская или цилиндрическая пружина, деформирующаяся под действием веса тела. Показания весов 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 весов измеряют не массу, а вес. Однако в большинстве случаев шкала пружинных весов градуируется в единицах массы. Вследствие зависимости ускорения свободного падения от географической широты и высоты над уровнем моря показания пружинных весов зависят от места их нахождения. Кроме того, упругие свойства пружины зависят от температуры и меняются со временем; всё это снижает точность пружинных весов. 
В крутильных (торсионных) весах, чувствительным элементом служит упругая нить или спиральные пружины (рис. 8). Нагрузка определяется по углу закручивания нити пружины, который пропорционален создаваемому нагрузкой крутильному моменту.

Схема крутильных (торсионных) весов:

Рис. 8. Схема крутильных (торсионных) весов: 1 — спиральные пружины; 2 — рычаг для помещения нагрузки; 3 — магнитный ускоритель; 4 — стрелка; 5 — шкала.

Действие электротензометрических весов 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 весы (вагонные, автомобильные, крановые и т.д.) применяются для взвешивания больших масс.
Гидростатические весы применяют, главным образом, для определения плотности твёрдых тел и жидкостей. Действие их основано на законе Архимеда (см. Гидростатическое взвешивание).

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

Все типы весов характеризуются:

  1. предельной нагрузкой — наибольшей статической нагрузкой, которую могут выдерживать весы 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 весов при неоднократном взвешивании одного и того же тела.

Погрешности взвешивания на весах некоторых типов при предельной нагрузке.

Типы весов
Предельная нагрузка
Погрешность взвешивания
при предельной нагрузке
Метрологические………..
1 кг
0,005 мг*
Образцовые 1-го и 2-го разрядов
20 кг — 1 кг
20 мг — 0,5 мг*
Образцовые 3-го разряда
200 г — 2 г
1,0 мг — 0,01 мг*
и технические 1-го класса…………
20 кг — 1 кг
Аналитические, полумикроаналитические, микроаналитические, пробирные
200 г —2 г
100 мг — 20 мг
Медицинские…………..
200 г
10 мг — 0,4 мг
Бытовые……………..
100 г
1,0 мг — 0,1 мг*
Автомобильные………….
20 г
1,0 мг — 0,1 мг*
Вагонные…………….
2 г
0,1 мг — 0,01 мг*
Крутильные…………..
1 г
150 кг
0,02 мг — 0.004 мг*
20 кг
30 кг — 2 кг
0,01 мг — 0,004 мг*
50 т — 10 т
150 т — 50 т
50 г
1000 мг — 20 мг
5 мг — 0,5 мг
10 г
60 г —5 г
50 кг — 10 кг
150 кг — 50 кг
1,0 мг — 0, 05 мг
0,01 мг— 0,001 мг

* С применением методов точного взвешивания.

Лит.: Рудо Н. М., Весы. Теория, устройство, регулировка и поверка, М. — Л., 1957; Маликов Л. М., Смирнова Н. А., Аналитические электрические весы, в кн.: Энциклопедия измерений контроля и автоматизации, в. 1, М. — Л., 1962: Орлов С. П., Авдеев Б. А., Весовое оборудование предприятий, М., 1962; Карпин Е. Б., Расчет и конструирование весоизмерительных механизмов и дозаторов, М., 1963; Гаузнер С. И., Михайловский С. С., Орлов В. В., Регистрирующие устройства в автоматических процессах взвешивания, М., 1966.
Н. А. Смирнова.

Гири

Гири — меры массы, применяемые при взвешивании, для градуировки и поверки весов, иногда также как меры силы тяжести — для поверки динамометров и создания нагрузок при механических испытаниях. Исторически весы и гири появились с развитием торговли в странах Древней Месопотамии (Двуречья) и Египте несколько тысяч лет назад. Известны древние вавилонские, египетские, греческие, римские и другие гири разнообразной формы (в частности, имеющие вид фигур и голов священных животных). В Древней Руси, как и в ряде др. стран, денежные единицы (монеты) выполняли одновременно и роль мер массы. В конце 18 в. в России были установлены чугунные гири шарообразной формы в наборе: 2 и 1 Пуд; 27, 9, 3 и 1 Фунт; 81, 27, 9, 3 и 1 Золотник. Применение гирь с такими наименованиями (но в несколько ином наборе) сохранилось в России вплоть до введения метрической системы мер.

В СССР и др. странах, принявших метрическую систему мер, масса гирь выражается в килограммах, граммах и миллиграммах. Для взвешивания драгоценных камней служат часто гири, масса которых выражается в каратах (1 метрический карат = 200 мг). В США, Англии, Канаде и ряде др. стран наряду с метрическими используют гири, масса которых выражается в Фунтах, а также в дольных и кратных от него единицах.

Различают гири рабочие (для взвешиваний, они подразделяются на 5 классов), эталонные гири и образцовые гири (для поверочных работ, их существует 4 разряда). Рабочие гири могут быть либо накладными в виде отдельных гири или наборов гирь различной массы, либо встроенными в весы. Встроенные гири — неотъемлемая часть весов, поэтому они применяются и подвергаются поверке только в данных весах.

Гири характеризуются номинальным значением массы, наибольшим допустимым отклонением от номинального значения (точностью подгонки) и пределом допустимой погрешности определения массы при поверке. Ниже приводятся в качестве примера наибольшие допустимые отклонения (?) для гирь 2-го класса:

Номинальная
масса гирь
?, мг
Номинальная
масса гирь
?, мг
5 кг
±0,8
10 г
±0,25
2 кг
±3,0
5 г
±0,16
1 кг
±2,5
2 г
±0,12
500г
±1,6
1 г
±0,08
200 г
±1,2
500 мг
±0,06
100 г
±0,8
200 мг
±0,04
50 г
±0,6
100 мг—
±0,02
20 г
±0,4
—1 мг

Лучший материал для точных гирь — платиноиридиевый сплав (90Pt, 10%% Ir), из которого изготовлен эталон килограмма. Другие точные гири изготовляют из немагнитной нержавеющей стали (25% Cr, 20% Ni), немагнитного хромоникелевого сплава (80% Ni, 20% Cr). Материалами для миллиграммовых гирь могут служить также алюминий и тантал.
Выпускаются гири и наборы гирь с номинальными значениями массы: 20, 10, 5, 2, 1 кг; 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1 г; 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1 мг. Для специальных целей применяются гири как большей массы (от 50 до 5000 кг — для поверки автомобильных и вагонных весов и динамометров), так и меньшей массы (до 0,1 мг — для поверки и градуировки крутильных микровесов).

Лит.: ГОСТ 7328—65. Гири общего назначения, М., 1965; ГОСТ 14636—69, Поверочная схема для гирь и весов, М., 1969.
Н. А. Смирнова.

Разновес лабораторных гирь

Разновес лабораторных гирь

 

Рабочие гири 3-го класса

Рабочие гири 3-го класса


весывесы для животныхвзвешивание животныхповеркаповерка весоввыбор автомобильных весовопределение весаавтомобильные весывесы для автомобилейповерка автомобильных весоввагонные весыобразцовые гиривесы автомобильныеточные весы 

УСЛУГИ КОМПАНИИ

Поверка весов

Реконструкция автомобильных весов

Строительство фундамента и монтаж

Сервисное обслуживание весов

Доставка и гарантия

Разработка ПО

ПРОДУКЦИЯ КОМПАНИИ

Автомобильные весы

Карьерные весы

Железнодорожные весы

Весы для взвешивания скота

Весы складские платформенные

СЕРТИФИКАТЫ

НОВОСТИ КОМПАНИИ

Праздник на производстве

Профессиональный праздник для трудового коллектива – всегда повод подвести итоги, поговорить о планах, отметить успехи отличившихся.

Счет пошел за тысячу

Юбилейные автомобильные весы произвели на заводе СХT

Семинар "День поля - 2017"

26 мая 2017 года в Федеральном государственном бюджетном научном учреждении «Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства имени П.П. Лукьяненко состоялся очередной семинар «ДЕНЬ ПОЛЯ“, в котором приняли участие представители Республик: Адыгея, Кыргызстан, Казахстан, Крым, Ингушетия.

все новости
 
 

НАШИ КЛИЕНТЫ


 
 
  Все права защищены и принадлежат Компании СХТ (с) 2017 Яндекс.Метрика
8 (800) 100-00-71
звонок бесплатный
8 (988) 999-1-999
круглосуточно
Все права защищены и принадлежат Компании СХТ (с) 2017