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Wiegende Skala

A wiegende Skala (normalerweise gerade „Skala“ im allgemeinen Verbrauch; ausgenommen innen Australisches Englisch wo „Skalen“ allgemeiner ist), ist a Meßinstrument für das Messen Gewicht von einem Gegenstand (die Gravitationsanziehung zwischen dem Gegenstand und der Masse). Sie verwenden eine von zwei Techniken. A Frühling Skala Masse belasten durch den Abstand a Frühling lenkt unter seine Last ab. A Balance, unten beschrieben, vergleicht das unbekannte Gewicht mit einem Standardgewicht mit einem horizontalem Hebel. Wiegende Skalen werden in vielen industriellen und kommerziellen Anwendungen benutzt, und Produkte von den Federn zu geladenen Traktoranhängern werden nach Gewicht verkauft. Fachkundige medizinische Skalen und Badezimmerskalen werden verwendet, zu messen Körpergewicht von den Menschen.

Inhalt

Balance

A Balance (auch Balance Skala, Lichtstrahlbalance oder Laborbalance) wird verwendet, zu messen Gewicht von einem Gegenstand. Es war das erfundene Meßinstrument des ersten Gewichts. In seiner traditionellen Form besteht es aus ein geschwenktes horizontales Hebel von den gleichen Länge Armen benannt Lichtstrahl, wenn eine wiegende Wanne, auch benannt ist Skala (folglich „stuft“ die Bezeichnung) ein scalepanoder bason (überholen Sie [1]) verschoben von jedem Arm. Das unbekannte Gewicht wird in eine Wanne gelegt, und Standardgewichte werden der anderen Wanne hinzugefügt, bis der Lichtstrahl innen ist Gleichgewicht so nah wie möglich. In den Präzision Balancen wird ein Schwebergewicht entlang eine abgestufte Skala auf dem Lichtstrahl verschoben, bis feine Balance erzielt ist. Die Schweberposition gibt eine feine Korrektur zum Gewichtwert. Seit Masse von einem Gegenstand zu seinem Gewicht, ist eine Skala kann beschriftet werden, um die Masse des Gegenstandes anzuzeigen proportional.

Balancen werden für Präzision Gewichtmaß benutzt, weil anders als Frühling Skalen ihre Genauigkeit nicht durch Unterschiede bezüglich der lokalen Schwerkraft beeinflußt wird, die durch fast 0.5% schwanken kann[2] an den unterschiedlichen Positionen auf Masse. Eine änderung in der Stärke vom Gravitations fangen verursacht, indem sie die Balance verschiebt, ändert nicht das gemessene Gewicht auf, weil Momente der Kraft auf beiden Seiten vom Schwebebalken werden gleichmäßig beeinflußt.

Sehr exakt Maße werden erzielt, indem man das sicherstellt Drehpunkt vom Lichtstrahl ist im Wesentlichen Friktion- frei (eine Messerschneide ist die traditionelle Lösung), durch die Befestigung von a Zeiger zum Lichtstrahl der verstärkt irgendwelche Abweichung von einer Ausgleichsposition; und schließlich durch das Verwenden Hebel Grundregel, die gewährt bruchstückweise vorbei zugetroffen zu werden Massen, Bewegung von einem kleinen Gewicht entlang dem messenden Arm des Lichtstrahls, wie oben beschrieben. Für größte Genauigkeit muß es eine Genehmigung für geben Tragvermögen in einer Luft deren Effekt von den Dichten der Massen und der Probe abhängt.

Die ursprüngliche Form von a Balance bestand aus a Lichtstrahl mit a Drehpunkt in seiner Mitte. Für höchste Genauigkeit würde der Drehpunkt aus einem scharfen v-förmigen Gelenk bestehen, das in einem flacheren v-förmigen Lager setzte. Um die Masse des Gegenstandes festzustellen, wurde eine Kombination der Bezugsgewichte an einem Ende des Lichtstrahls gehangen während der Gegenstand der unbekannten Masse am anderen Ende gehangen wurde (sehen Sie Balance und Steelyardbalance). Für hohe Präzision Arbeit ist die Mittellichtstrahlbalance noch eine der genauesten Technologien, die vorhanden sind, und ist für kalibrierende Testgewichte allgemein verwendet.

Um die Notwendigkeit an den großen Bezugsmassen zu verringern, kann ein exzentrischer Lichtstrahl benutzt werden. Eine Balance mit einem exzentrischen Lichtstrahl kann fast wie eine Skala mit einem Mittellichtstrahl so genau sein, aber der exzentrische Lichtstrahl erfordert spezielle Bezugsmassen und kann nicht auf Genauigkeit tatsächlich überprüft werden, indem er einfach den Inhalt der Wannen austauscht, wie eine Mittelichtstrahl Balance kann. Um die Notwendigkeit an den kleinen abgestuften Bezugsmassen zu verringern, kann ein gleitendes Gewicht, das einen Poise genannt wird angebracht werden damit es entlang eine kalibrierte Skala in Position gebracht werden kann. Ein Poise fügt weitere Verwicklungen dem Kalibrierung Verfahren hinzu, da die genaue Masse des Poise auf das genaue Hebelverhältnis des Lichtstrahls justiert werden muß.

Für grössere Bequemlichkeit, wenn sie die großen und unbeholfenen Lasten setzt, kann eine Plattform „geschwommen“ auf ein freitragendes Lichtstrahlsystem, das die proportionale Kraft zu einem „noseiron“ Lager sein holt; dieses zieht auf eine „stilyard Stange“, um die verringerte Kraft einem bequem sortierten Lichtstrahl überzumitteln. Eine Stille sieht dieses Design „in den beweglichen Lichtstrahlbalancen“ von 500 Kilogramm Kapazität, die in den rauhen Klimas, in denen Elektrizität nicht vorhanden ist, sowie im hellere Aufgabe mechanischen Badezimmer „die Skala“ allgemein verwendet sind (falsch benannt, da es wirklich eine Balance ist). Alle zusätzlichen Gelenke und die Lager verringern die Genauigkeit und erschweren Kalibrierung; das Hin- und Herbewegung System muß für Eckstörungen behoben werden, bevor überspannung durch die Justage des Schwebebalkens und des Poise behoben wird. Solche Systeme sind bis bestenfalls 1/10.000 ihrer Kapazität gewöhnlich genau, es sei denn sie kostspielig ausgeführt werden.

Etwas kostspielige mechanische Balancen benutzen auch Vorwahlknöpfe mit ausgleichenden Gewichten anstelle von den Frühlingen, eine Mischbauart mit etwas von den Genauigkeit Vorteilen des Poise und des Lichtstrahls aber der Bequemlichkeit eines Vorwahlknopfmesswertes. Diese Designs sind kostspielig zu produzieren und sind groß überholte dank Elektronik.

Frühling Skala

Hauptartikel: Frühling Skala

In einer typischen Frühling Skala dehnt der Frühling (wie in einer hängenden Skala in der Erzeugnisabteilung eines Lebensmittelgeschäftspeichers) oder Kompressen (wie in einer einfachen Badezimmerskala) im Verhaeltnis zu aus, wie stark die Masse auf dem Gegenstand herunterzieht. Jeder Frühling hat eine Proportionatitätkonstante, die bezieht, wie stark Sie sie ziehen zu, wie weit sie ausdehnt. Einige wiegende Skalen wie a Lustige Balance (nachher genannt Philipp von Jolly wer die Balance ungefähr erfand 1874) Gebrauch a Frühling mit einer bekannten Frühling Konstante (sehen Sie Gesetz Hookes) und messen Sie die Versetzung des Frühlinges durch jede mögliche Vielzahl der Einheiten, um eine Schätzung von zu produzieren Gravitations Kraft traf durch den Gegenstand zu, der vom Frühling einfach gehangen werden oder auf eine Gelenk- und Lagerplattform einstellen kann. Zahnstangentriebeinheiten sind häufig benutzt, die lineare Frühling Bewegung in einen Vorwahlknopfmesswert umzuwandeln.

Frühling stuft Maßkraft ein, der in den Maßeinheiten der Kraft wie gemessen wird Newton oder Zerstoßenekraft.

Frühling Skalen können nicht für kommerzielle Anwendungen gewöhnlich benutzt werden, es sei denn ihre Frühlinge temperaturkompensiert sind oder an einer ziemlich konstanten Temperatur benutzt werden. Frühling Skalen, die für Handel zugelassen sind, können für das genaue Maß der Masse in der Position kalibriert werden, in der sie benutzt werden. Sie können ein genaues Maß in den Kilogramm geben oder zerstoßen zu diesem Zweck.

Dehnungsmeßgerätskala

In den elektronischen Versionen der Frühling Skalen, wird die Ablenkung eines Lichtstrahls, der das unbekannte Gewicht stützt, mit a gemessen Dehnungsmeßgerät, das ein Länge-empfindliches ist elektrischer Widerstand. Die Kapazität solcher Vorrichtungen wird nur durch den Widerstand des Lichtstrahls zur Ablenkung begrenzt. Die Resultate von einigen stützenden Positionen können elektronisch hinzugefügt werden, also ist diese Technik für die Bestimmung des Gewichts der sehr schweren Gegenstände, wie LKWas und railcars besonders verwendbar und wird in einem modernem verwendet wiegen Sie Brücke.

Hydraulische oder pneumatische Skala

Es ist auch Common in den Hochleistungsanwendungen wie Kranskalen, zum der hydraulischen Kraft aufzuwenden, um Gewicht abzufragen. Die Testkraft wird an einem Kolben oder an einer Membrane aufgewendet und übermittelt durch Hydraulikleitungen einer Vorwahlknopfanzeige, die auf a basiert Bourdonschlauch oder elektronischer Sensor.

Prüfung und Bescheinigung

Die meisten Länder regulieren das Design und die Wartung der Skalen, die für Handel benutzt werden. Dieses hat neigt, Skalatechnologie zu veranlassen, hinter anderen Technologien zu verlangsamen, weil kostspielige regelnde Hürden miteinbezogen werden, wenn man neue Designs vorstellt. Dennoch hat es eine neue Tendenz „digitale Meßdosen“ gegeben, die Belastung-abmißt wirklich Zellen mit engagierten analogen Konvertern und den Netzwerkanschluß, der in die Zelle selbst errichtet wird sind. Solche Designs haben die Service-Probleme verringert, die mit dem Kombinieren und dem Übertragen einer Anzahl von 20-Millivolt-Signalen in den feindlichen Klimas zugehörig sind.

Regierung Regelung erfordert im Allgemeinen periodische Kontrollen durch die genehmigten Techniker, die Gewichte verwenden deren Kalibrierung zu einem anerkannten Labor traceable ist. Die Skalen, die für beiläufigen Gebrauch wie Badezimmer- oder Diätskalen bestimmt sind, können produziert werden, aber Muß durch Gesetz wird „nicht zugelassen für Handel“ beschriftet, um sicherzugehen, daß sie nicht repurposed in einer Weise sind, die Handelsinteresse gefährdet. In den Vereinigten Staaten ist das Dokument, das beschreibt, wie Skalen zu den kommerziellen Zwecken bestimmt werden, angebracht werden und benutzt werden müssen NIST Handbuch 44.

Weil Schwerkraft vorbei über 0.5% überschuß die Oberfläche der Masse verändert, Unterscheidung zwischen der Kraft wegen der Schwerkraft und Masse ist für genaue Kalibrierung der Skalen zu den kommerziellen Zwecken relevant. Normalerweise ist das Ziel, die Masse der Probe anstatt seine Kraft zu messen wegen der Schwerkraft an dieser bestimmten Position.

Traditionelle mechanische Balancelichtstrahl Skalen maßen tatsächlich Masse. Aber gewöhnliche elektronische Skalen messen tatsächlich Gravitationskraft zwischen der Probe und der Masse d.h. Gewicht von der Probe die mit Position schwankt. So solch eine Skala muß nachgeeicht werden nachdem Installation, für diese spezifische Position, um eine genaue Anzeige über Masse zu erhalten.

Analytische Balance

analytische Balance ist ein Instrument, das benutzt wird, um zu messen Masse zu einem sehr hohen Grad Präzision. Die wiegenden Wannen einer hohen Präzision (.1, .01, Magnesium oder verbessern Sie) analytische Balance sind innerhalb einer transparenten Einschließung mit Türen so Staub sammelt und also beeinflussen keine Luftströmungen im Raum nicht die empfindliche Balance. Der Gebrauch von einer gelüfteten Balance Sicherheit Einschließung, die einzigartig Acryltragflächen entworfen hat, erlaubt einen glatten Turbulenz-freien Luftstrom, der Balance Fluktuation und das Wiegen der Masse unten zu 1μg ohne Fluktuationen oder Verlust des Produktes verhindert. Auch die Probe muß an sein Raumtemperatur natürliches verhindern Konvektion von der Formung der Luftströmungen innerhalb der Einschließung, das Wiegen beeinflussend.

Analytische Präzision wird erzielt, indem man eine konstante Last auf dem Schwebebalken beibehält, indem man Masse auf der gleichen Seite des Lichtstrahls subtrahiert, daß die Probe addiert wird. Die abschließende Balance wird erzielt, indem man aufwendet, eine kleine Frühling Kraft anstatt örtlich festgelegte Gewichte subtrahiert.

Gelüftete Balance Sicherheit Einschließung

Supermarkt/Kleinskala

Ein Supermarkt/eine Kleinskala wird innen benutzt Bäckerei, deli, eßbare Meerestiere, Fleisch, Erzeugnis und andere verderbliche departaments. Supermarktskalen können Aufkleber und die Empfänge drucken (in Bäckerei besonders), druckt Markierungen Gewicht/Zählimpuls, Stückpreis, Gesamtpreis und in einigen Fällen Leergewicht, ein Supermarktaufkleber Gewicht/Zählimpuls, Stückpreis und Gesamtpreis. Einige Hersteller sind Adam Ausrüstung, AEW Delford, Hobart Korporation, Bizerba, DIGI/Teraoka, Avery Indien, Mettler Toledo, CAS, Avery Berkel, Ishida und Atp-Instrumentenausrüstung. Einige der moderneren Supermarktskalen drucken einen RFD Umbau, der benutzt werden kann, um das Einzelteil für das Abgeben oder Rückkehr aufzuspüren. In den meisten Fällen haben diese Art der Skalen eine Siegelkalibrierung, damit der Messwert auf der Anzeige korrekt ist und nicht mit abgegeben werden kann - in den USA ist die Zustimmung NTEP, denn Südafrika ist es SABS, Großbritannien, das es ist OIML.

Fehlerquellen

Einige der Quellen des Potentials Störung in einer high-precision Balance schließen Sie das folgende mit ein:

  • Tragvermögen, weil der Gegenstand, der gewogen wird, eine bestimmte Menge Luft verlegt, die erklärt werden muß. High-precision Balancen werden häufig in einem Vakuum bearbeitet.
    • Störung im Bezugsgewicht (benutzt, um im Maß zu betrügen)
  • Lüften Sie Boen, sogar die kleine, kann die Skala oben oder runterdrücken.
  • Friktion in den beweglichen Bestandteilen die Skala an kann das Erreichen Gleichgewicht verhindern.
  • Vereinbarender zerstreuter Staub kann zum Gewicht beitragen.
  • Skala kann nicht kalibriert sein oder mis-kalibrierte. Die Kalibrierung aller elektronischen Stromkreise kann über Zeit treiben, oder wegen der Temperaturwechsel.
  • Mechanische Bestandteile können falsch ausgerichtet werden.
    • Drehpunkt von der Balance, die verriegelt Quadratquadrat Verriegelung anstelle vom freie Bewegung Kreis/Punkt (benutzt, um im Maß zu betrügen)
    • Verkürzung den Arm durch das Setzen der Kette für die Wanne über dem Lichtstrahl (benutzt, um im Maß zu betrügen).
  • Mechanischer Versatz passend zu thermische Expansion/contraction der Bestandteile der Balance.
  • Masse magnetisch fangen Sie auf kann auf Eisenbestandteilen in der Balance fungieren.
  • Magnetfelder von der nahe gelegenen elektrischen Verdrahtung können auf Eisenbestandteilen fungieren.
    • Plazierung einen schwachen Magneten unter den gemessen zu werden Gegenstand (verwendet worden, im Maß zu betrügen)
  • Magnetische Störungen zu den elektronischen Aufsammelnspulen oder zu anderen Sensoren.
  • Kräfte von elektrostatisch fängt aufz.B. von den Füßen geschlurft auf Teppichen an einem trockenen Tag.
  • Chemische Reaktivität zwischen Luft und der Substanz, die gewogen werden (oder der Balance selbst, in Form Korrosion).
  • Kondensation vom atmosphärischen Wasser auf kalten Einzelteilen.
  • Verdampfung vom Wasser von den nassen Einzelteilen.
  • Konvektion von der Luft von den heißen oder kalten Einzelteilen.
  • Coriolis Kraft von der Umdrehung der Masse.
  • Gravitationsabweichungen (d.h. Verwenden der Balance nahe einem Berg; Nicht können die Balance ebnen und nacheichen, nachdem sie von einer geographischen Position auf andere. verschoben worden ist)
  • Erschütterung und seismische Störungen; z.B. das Poltern von einem überschreitenen LKW.
  • Skalen gesetzt auf weiche Oberfläche, Teppich- oder Gummimatte. (Sie können dieses zu Hause versuchen)[Zitieren benötigt]

Symbolismus

Die Skalen (spezifisch, eine Wanne zwei, eine Lichtstrahlbalance) sind eins der traditionellen Symbole von Gerechtigkeit, wie durch Statuen von ausgeübt Dame Justice. Dieses entspricht dem Gebrauch in der Metapher der Angelegenheiten „, die in der Balance“ gehalten werden.

Sehen Sie auch

Externe Verbindungen

Fußnoten

  1. ^ „Ein praktisches Wörterbuch der englischen und deutschen Sprachen“ (1869) p.1069
  2. ^ Hodgeman, Charles, ED. (1961). Handbuch von Chemie und von Physik, 44th ED.. Cleveland, USA: Chemische Verlags- Gummico.  p.3480-3485
The original article is from Wikipedia. To view the original article please click here.
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