Un appareil pour mesurer le poids corporel. Balances (instrument)

informations générales

Les balances modernes sont un mécanisme complexe qui, en plus de la pesée, peut fournir l'enregistrement des résultats de pesée, la signalisation en cas d'écart de masse par rapport aux normes technologiques spécifiées et d'autres opérations.

1.1. Balance de laboratoire à bras égaux(Fig. 4.1) consistent en un culbuteur 1 installé à l'aide d'un prisme d'appui 2 sur la peluche 3 du socle de la balance. La bascule comporte deux prismes récepteurs de charge 5, 11 à travers lesquels, à l'aide des coussins 4 et 12, les suspensions 6 et 10 sont reliées à la bascule 1. L'échelle 8 du dispositif de lecture optique est solidaire de la bascule. Lors de la mesure de la masse, une charge pesée 9 avec une masse m est installée sur un plateau de la balance et des poids d'équilibrage 7 avec une masse m g sont installés sur le deuxième plateau. Si m > m g, alors le fléau de la balance dévie d'un angle φ, (Fig. 4.2).

Les balances VLR-20 (Fig. 4.3) ont la plus grande limite de pesée de 20 g, la valeur de division du dispositif de division est de 0,005 mg.

Sur la base de 6 échelles, un rack creux 9 est installé; dans la partie supérieure du rack, sont montés un support avec des leviers isolants 11 et un patin de support 15. Un illuminateur 5, un condenseur 4 et un objectif 3 d'un dispositif de lecture optique sont installés sur la base 6. Le prisme de support 17, les selles avec les prismes de réception de charge 13 et la flèche 1 avec la microéchelle 2 sont fixés sur le culbuteur à bras égaux 16.

Le réglage de la position d'équilibre du système mobile sur le culbuteur s'effectue par des écrous de tarage 19 aux extrémités du culbuteur. En ajustant la position du centre de gravité de la bascule par un mouvement vertical des écrous de réglage 18, situés au milieu de la bascule, vous pouvez définir la valeur de division d'échelle donnée. Les coussinets 14 des boucles d'oreilles 12 reposent sur des prismes récepteurs de charge 13, sur lesquels sont suspendus des pendentifs à coupelles réceptrices de charge 7.

Les écailles ont deux amortisseurs à air 10. La partie supérieure de l'amortisseur est suspendue à une boucle d'oreille et la partie inférieure est montée sur une planche 8 dans la partie supérieure des écailles.

Le mécanisme girenalizatsiya 20, situé sur la planche 8, vous permet d'accrocher des poids de 10 sur la suspension droite; vingt; 30 et 30 mg, fournissant un équilibrage avec des poids intégrés dans la plage de 10 à 90 mg. La masse des poids superposés est comptée sur un membre numérisé associé au mécanisme d'application des poids.

Un dispositif de lecture optique est utilisé pour projeter l'image de l'échelle sur l'écran à l'aide d'un illuminateur, d'un condenseur, d'un objectif et d'un système de miroirs et permet de mesurer le changement de masse dans la plage de 0 à 10 mg. L'échelle a 100 divisions de référence avec une valeur de division de 0,1 mg. Le mécanisme de division du dispositif de lecture optique permet de diviser une division de l'échelle en 20 parties et, en augmentant la résolution de la lecture, fournit un résultat de mesure avec une résolution de 0,005 mg.

1.2. Balance de laboratoire à deux prismes(Fig. 4.5) consistent en un culbuteur asymétrique 1, installé à l'aide d'un prisme d'appui 2 sur le patin 5 du socle de balancier. La suspension 9 est reliée à un épaulement du basculeur par l'intermédiaire du prisme de réception de charge 6 et du coussin 11 avec la coupelle de réception de charge. Sur le même rail de suspension 10 est fixé, sur lequel les poids intégrés 7 sont suspendus, avec une masse totale t 0 . Sur l'autre épaulement du basculeur, un contrepoids 4 est fixé, équilibrant le basculeur. La microbalance 3 du dispositif de lecture optique est solidaire du culbuteur 1. Lors de la mesure de la masse, une charge pesée 8 avec une masse de t 1, et une partie des poids 7 avec une masse de t t.

Si un t 1 > t d, alors le fléau s'écarte d'un angle φ (Fig. 4.6). Dans ce cas, le moment gravitationnel de stabilité sera

où t P, t etc, t k est la masse de la suspension, du contrepoids, du culbuteur ; t Oh et t 1 - masse de tous les poids et cargaisons intégrés; t g est la masse des poids retirés ; un 1 - distance de l'axe de rotation de la bascule aux points de contact du prisme récepteur de charge avec le patin de suspension; un 2 - distance de l'axe de rotation du basculeur au centre de gravité du contrepoids; un k - distance de l'axe de rotation du basculeur à son centre de gravité, α 1 , α 2 - angles dépendant de l'installation des lignes des prismes du basculeur; g \u003d 9,81 m / s 2.

Moment de compensation

Erreur δ y, en fonction du moment de stabilité gravitationnel et de l'angle de déviation φ, est déterminé par la formule :

(4.3)

Erreur δ à, en fonction du moment de compensation, sera

(4.4)

Balances VLDP-100 (Fig. 4.4) avec la limite de pesée la plus élevée de 100 g, avec une balance nommée et des poids intégrés pour la pleine charge. La balance dispose d'un dispositif de pré-pesée qui permet d'augmenter la vitesse de mesure de la masse et de simplifier les opérations de pesée associées à la sélection des poids qui équilibrent le système de balance mobile.

Sur le bras court du culbuteur 1, une selle avec un prisme récepteur de charge 9 est fixée, et sur le bras long - un contrepoids, un disque amortisseur d'air et une micro-échelle 4 du dispositif optique. Lors de la pesée, sur le prisme de réception de charge 9 de la bascule, la boucle d'oreille 11 est supportée par l'oreiller 10, auquel la suspension 7 avec la coupelle de réception de charge 6 est fixée.

Les balances ont un mécanisme de pondération 8, qui sert à retirer de la suspension et à lui imposer trois décennies de poids intégrés pesant 0,1-0,9; 1-9 et 10-90

Le mécanisme de pré-pesée comporte un levier horizontal 3, qui s'appuie contre la bascule par son extrémité libre. La deuxième extrémité du levier est solidaire du ressort de torsion dont l'axe de rotation est parallèle à l'axe de rotation de la bascule.

Riz. 4.1. Échelles égales	Riz. 4.2. Schéma de l'action des forces dans les balances à bras égaux
Riz. 4.3. Balances de laboratoire à bras égaux VLR-20	Riz. 4.4. Balances de laboratoire VLDP-100
Riz. 4.5. Balancier à double prisme	Riz. 4.6. Schéma de l'action des forces dans une balance à deux prismes

Le mécanisme d'isolement 5 a trois positions fixes : IP - position initiale, PV - pesée préliminaire, TV - pesée précise.

En position initiale, le basculeur 1 et la suspension 7 sont sur les butées du mécanisme d'isolement 5. Le levier du mécanisme de prépesée est en position basse, les poids intégrés sont accrochés à la suspension.

Lors de la pesée d'une charge placée sur un gobelet, le mécanisme d'isolation est d'abord placé en position PV. Dans ce cas, le levier 3 repose contre le basculeur, les poids intégrés sont retirés de la suspension, la suspension est abaissée sur le prisme de réception de charge du basculeur. Après cela, la bascule avec le prisme de support 2 est abaissée sur l'oreiller, déviée d'un certain angle, auquel le moment de réaction créé par le ressort de torsion du mécanisme de pré-pesée équilibre le moment proportionnel à la différence t k = t 0 - t 1 , où t 0 - masse des poids intégrés ; t 1 - poids du corps pesé.

À l'échelle du dispositif de lecture optique et du membre du dispositif de division, la valeur préliminaire de la masse mesurée est comptée, qui est définie sur les compteurs du mécanisme de pose de gyre.

Lors du transfert du mécanisme d'isolation vers la position TV, le culbuteur et la suspension sont d'abord isolés, après quoi des poids de masse t d. Le levier 3 est tiré vers le bas jusqu'à la butée, relâchant la bascule, la suspension est reliée à la bascule via le prisme et l'oreiller de réception de charge, et la bascule repose sur l'oreiller avec le prisme de support et une pesée précise est effectuée.

La valeur de la masse mesurée est comptée par le compteur du mécanisme de pose de gyre, l'échelle et le cadran du dispositif de division.

1.3. Échelles de quadrant simple, fiable en fonctionnement, ont une grande précision. Contrairement aux autres balances de laboratoire, la coupelle réceptrice de charge des balances quart de cercle est située dans la partie supérieure, ce qui crée une grande facilité d'utilisation. Les balances à quadrant sont utilisées dans les lignes de production, dans les systèmes de contrôle centralisés, dans les systèmes de contrôle liés à la mesure de masse.

Les échelles de quadrant (Fig. 4.7) consistent en un culbuteur asymétrique 1 (quadrant) installé à l'aide d'un prisme de support 2 sur un patin angulaire 3 fixé sur la base des échelles. La suspension 6 à l'aide de coussins d'angle 8 est installée sur le prisme de réception de charge 7, fixé sur le culbuteur 1. La coupelle de réception de charge 9 en quadrants est fixée à la partie supérieure de la suspension 6. Pour exclure la possibilité du basculement de la suspension lors de l'application de la charge sur la coupelle 9, la partie inférieure de la suspension est fixée à la base de la balance par des rotules à l'aide du levier 5, appelé ficelle. La microéchelle 4 du dispositif de lecture optique est fixée rigidement au quadrant. Un rail est fixé sur la suspension, sur lequel se trouvent des poids intégrés.

L'utilisation de coussins d'angle et d'articulations pivotantes dans la partie inférieure de la suspension des balances à quadrant a permis d'augmenter l'angle de déviation de travail φ du quadrant de plusieurs fois par rapport à l'angle de déviation des balances à bras égaux ou à deux prismes. Par exemple, dans les balances à quadrant, lorsque la charge maximale est appliquée à la suspension, l'angle de déviation est de 12°, et dans les balances à bras égaux et à deux prismes, il est inférieur à 3°. Avec un grand angle de déviation, bien sûr, la plage de mesure de la masse sur la balance sera également plus grande, ce qui permet de réduire le nombre de poids intégrés utilisés dans la balance. Cependant, les charnières avec une ficelle sont une source d'erreurs supplémentaires qui réduisent la précision de la pesée. Par conséquent, les balances à quadrant produites ont principalement une classe de précision de 4.

Les balances à quadrant de laboratoire modèle VLKT-5 (Fig. 4.8) appartiennent à la classe de précision 4 et sont conçues pour mesurer des masses jusqu'à 5 kg. Le système de pesée comprend un balancier 3, une potence de suspension 2 avec une coupelle de réception de charge 1 et une « ficelle » b.La « ficelle » prismatique est l'un des côtés du parallélogramme articulé. La "corde" et les prismes d'acier du culbuteur reposent sur des coussins angulaires à auto-alignement.Pour amortir les vibrations du système mobile, les échelles disposent d'un amortisseur magnétique 5. Les échelles disposent également d'un mécanisme de compensation des fluctuations du niveau de le lieu de travail, un dispositif de compensation de la tare et un mécanisme de pose de gyre Lors de la pesée, des pinces spéciales entraînées par les poignées du mécanisme de pose de gyre sont retirées de la suspension de réception de charge ou y placent les poids intégrés 7 avec une masse de 1, 1 et 2 kg.L'image de la micro-échelle, agrandie à l'aide d'un système optique, est transmise au verre dépoli de l'écran 8, où est indiquée la valeur de la masse, qui est déterminée lorsque le faisceau s'écarte de sa position initiale.

Le ressort spiral cylindrique 9, attaché à une extrémité à la suspension, est l'élément de mesure du mécanisme de division. La seconde extrémité de ce ressort, reliée par un entraînement au tambour numérisé du compteur mécanique, peut se déplacer verticalement lors de la rotation de la poignée du compteur du mécanisme diviseur. Lorsque le tambour du compteur mécanique tourne à sa pleine capacité, égale à 100 divisions, le ressort est étiré, transférant au basculeur une force équivalente à la force créée par une modification du poids de la charge de 10 g, et le résultat de la mesure effectuée à l'aide du mécanisme de division est comptée sur le tambour numérisé du compteur mécanique avec une résolution de 0,1 g. La microbalance fixée sur la bascule a 100 divisions avec une valeur de division de 10 g. Par conséquent, la plage de mesure de le dispositif de lecture optique et le mécanisme de division avec une résolution de 0,1 g est de 1000 g.

Les balances à quadrant du modèle VLKT-500 (Fig. 4.9) sont conçues de manière similaire pour mesurer des poids jusqu'à 500 g (erreur de mesure ± 0,02 g).

Avant de mesurer le poids corporel au niveau 1, la balance est mise en position horizontale à l'aide des supports réglables 4. Pour mettre la balance en marche, branchez le cordon d'alimentation 5 sur le secteur et allumez l'interrupteur 2. Utilisez la poignée 7 pour régler la balance numérique. tambour du compteur mécanique en position "00" et utiliser les volants 3 ("grossier") et 6 ("fin") dispositifs de compensation de tare amener la division zéro de l'échelle à une position symétrique. Dans ce cas, la poignée 9 du mécanisme de pose de gyre est en position de mesure dans la plage de 1 à 100 g. Le corps à l'étude est installé sur la coupelle de réception de charge 10 et la poignée 7 combine la division du échelle avec les risques de lecture sur l'écran 8.

Les balances à torsion WT-250 (Fig. 4.10) sont conçues pour peser des corps pesant jusqu'à 250 g et ont une erreur de mesure de ± 0,005 g. Le corps de la balance repose sur trois supports, dont deux 1 sont réglables et sont conçus pour régler l'échelle en position horizontale selon le niveau 2.

Le boîtier de la balance comporte un écran en verre 4, à travers lequel la branche du mécanisme de mesure est visible. Avant la pesée, tournez le loquet 9 pour déverrouiller la suspension et utilisez le volant 10 du dispositif de compensation de la tare pour mettre l'aiguille 5 en position zéro. Le corps mesuré 7 est placé sur la suspension 6 et le couvercle de sécurité est fermé 8. En faisant tourner le volant 3 du membre mobile, l'aiguille 5 est ramenée à la position zéro. Dans ce cas, la valeur de la masse corporelle est déterminée par la flèche sur la branche du mécanisme de mesure.

1.4. Balances numériques électroniques. Un avantage significatif des balances est que les opérations ne nécessitent pas de poids intégrés ou suspendus. Par conséquent, lors de la production en série de balances et pendant leur fonctionnement, le métal est considérablement économisé, le nombre de poids soumis à une vérification d'état est réduit.

Balances numériques électroniques du modèle VBE-1 kg de la 4ème classe de précision (Fig. 4.11, a), basées sur le principe de fonctionnement décrit ci-dessus. Ces balances comportent un dispositif de pesée I, fixé sur la base 2, et une partie électrique, composée de cinq cartes de circuits imprimés 3, 13, 14 avec connecteurs et pattes de fixation, un transformateur 15, un capteur 4 qui convertit les déplacements linéaires en un courant électrique signal.

Le dispositif de pesée a un support, sur lequel le support 12 et le système magnétique 16 avec la bobine de travail 5 sont montés. La bobine de travail est fixée à l'insert 9, qui est relié rigidement au support 7. Le système de pesée mobile est fixé à travers les ressorts 8 de sorte que la bobine dans l'espace de travail du système magnétique ne peut se déplacer que dans le sens vertical. Dans la partie supérieure du support 7 se trouve un support 10, sur lequel la coupelle de réception de charge 11 est montée.

La partie électrique de la balance est réalisée sur des circuits imprimés situés dans le boîtier de la balance. Les éléments électriques qui génèrent de la chaleur sont situés à l'arrière de la balance et sont séparés du dispositif de pesée par un écran thermique.

La balance possède un dispositif électronique qui compense la force générée par le conteneur. Lorsqu'une tare est placée sur le gobelet récepteur de charge, la valeur de sa masse apparaît sur le dispositif de lecture numérique, et après avoir appuyé sur le bouton "Tare", cette valeur est transférée sur le dispositif de mémoire, et des zéros sont définis sur la lecture numérique l'appareil et la balance sont prêts à mesurer le poids de la charge. Le dispositif de compensation de tare inclus dans la balance compense les charges jusqu'à 1000 g.

Balances numériques électroniques de la 4e classe VLE-1 kg avec des caractéristiques techniques améliorées (Fig. 4.11, b). Ces balances peuvent être largement utilisées en milieu fermé procédés technologiques complexes agro-industriels. Ils disposent d'une sortie pour le raccordement d'appareils d'impression numérique et d'ordinateurs, d'un calibrage semi-automatique et d'une compensation de la tare sur toute la plage de pesée. Le terminal permet de trier automatiquement les articles par poids et de compter le nombre d'articles en fonction d'une valeur donnée de la masse d'un article.

3. Ordre d'exécution des travaux : lire le point 1 ; à l'aide des formules (4.1) - (4.4) selon les conditions initiales (tableau 4.1) pour les balances à deux prismes, déterminer : le moment de stabilité M y, le moment de compensation M k, ainsi que les erreurs δ y et δ k, tracer un rapport.

Riz. 4.7. Équilibre des quadrants de laboratoire	Riz. 4.8. Schéma des échelles quadrant VLKT-5
Riz. 4.9. Vue générale des balances VLKT-500

un b

Tableau 4.1. Données initiales pour la performance au travail

numéro d'option	t P , g	t etc , g	tà , g	t sur , g	un k, m	un 1m	un 2, m	α 1 = α 2 ,º	φ,º
					0,15	0,08	0,16	1,0
					0,26	0,11	0,22	0,9	2,9
					0,32	0,17	0,32	0,8	2,8
					0,18	0,15	0,30	0,7	2,7
					0,20	0,12	0,22	0,6	2,6
					0,16	0,09	0,17	0,5	2,5
					0,27	0,12	0,24	1,5	2,9
					0,33	0,18	0,34	1,4	2,8
					0,19	0,16	0,31	1,3	2,7
					0,23	0,14	0,24	1,2	2,6
					0,17	0,07	0,15	1,1	2,5
					0,28	0,13	0,27	1,0	2,4
					0,34	0,19	0,36	2,0	3,2
					0,20	0,17	0,34	1,8	3,1
					0,21	0,15	0,25	1,7	3,0
					0,29	0,14	0,28	1,6	2,9
					0,35	0,20	0,37	1,5	2,8
					0,21	0,18	0,36	1,4	2,7
					0,24	0,13	0,26	1,3	2,6
					0,19	0,07	0,16	1,2	2,5
					0,30	0,15	0,29	1,1	2,4
					0,36	0,21	0,39	1,0	2,3
					0,22	0,19	0,38	0,9	2,2
					0,21	0,11	0,23	0,8	2,1
					0,14	0,09	0,18	0,7	2,0
					0,31	0,16	0,30	0,6	3,0
					0,37	0,22	0,41	0,5	2,9
					0,23	0,20	0,43	1,5	2,8
					0,25	0,10	0,20	1,4	2,7
					0,18	0,06	0,14	1,3	2,6

- décrire le but, la conception des appareils et dessiner leurs schémas (Fig. 4.1

Effectuer des calculs pour déterminer M y, M k, δ y et δ k ;

Donnez des réponses aux questions de contrôle.

question test

1. Comment la position d'équilibre du système mobile sur la poutre dans les échelles VLR-20 est-elle régulée ?

2. Sur quel bras de la bascule se trouve la selle avec le prisme récepteur de charge fixé dans la balance VLDP-100 ?

3. Quoi différence de conception poids de quadrant de ceux à deux prismes ?

4. Comment les soldes des quadrants VLKT-5 sont-ils organisés ?

5. Comment se fait la pesée sur la balance VLKT-500 ?

6. Comment fonctionnent les balances électroniques du modèle VBE-1 ?

Laboratoire et travaux pratiques n° 5

L'instrument le plus simple pour déterminer la masse et le poids est la balance à levier, connue depuis environ le cinquième millénaire avant notre ère. Il s'agit d'une poutre ayant un appui dans sa partie médiane. Il y a des tasses à chaque extrémité du faisceau. L'objet de mesure est placé sur l'un d'eux et des poids sont appliqués sur l'autre tailles standards jusqu'à ce que le système soit en équilibre. En 1849, le Français Joseph Béranger fait breveter une échelle améliorée de ce type. Ils avaient un système de leviers sous les coupelles. Un tel appareil est très apprécié depuis de nombreuses années dans le commerce et les cuisines.

Une variante de la balance est le steelyard, connu depuis l'antiquité. Dans ce cas, le point de suspension n'est pas au milieu de la poutre, la charge standard a valeur constante. L'équilibre est établi en modifiant la position du point de suspension et le faisceau est pré-calibré (selon la règle du levier).

Robert Hooke, un physicien anglais, a établi en 1676 que la déformation d'un ressort ou d'un matériau élastique est proportionnelle à l'amplitude de la force appliquée. Cette loi lui a permis de créer des balances à ressort. De telles échelles mesurent la force, donc sur la Terre et sur la Lune, elles montreront un résultat numérique différent.

Actuellement, diverses méthodes basées sur l'obtention d'un signal électrique sont utilisées pour mesurer la masse et le poids. Dans le cas de la mesure de masses très importantes, comme un véhicule lourd, des systèmes pneumatiques et hydrauliques sont utilisés.

Instruments de mesure du temps

Le premier compteur de temps de l'histoire était le Soleil, le second - le flux d'eau (ou de sable), le troisième - la combustion uniforme d'un combustible spécial. Originaires de l'Antiquité, les horloges solaires, à eau et à feu ont survécu jusqu'à nos jours. Les défis auxquels étaient confrontés les horlogers de l'Antiquité étaient très différents de ceux d'aujourd'hui. Les chronomètres n'étaient pas tenus d'être particulièrement précis, mais ils devaient diviser les jours et les nuits en un même nombre d'heures de durées différentes selon la période de l'année. Et comme presque tous les instruments de mesure du temps étaient basés sur des phénomènes assez uniformes, les anciens "horlogers" ont dû recourir à diverses astuces pour cela.

Cadran solaire.

Le plus ancien cadran solaire trouvé en Egypte. Fait intéressant, le premier cadran solaire de l'Égypte utilisait l'ombre non pas d'un pilier ou d'une tige, mais du bord d'une large assiette. Dans ce cas, seule la hauteur du Soleil a été mesurée et son mouvement le long de l'horizon n'a pas été pris en compte.

Avec le développement de l'astronomie, le mouvement complexe du Soleil a été compris : quotidien avec le ciel autour de l'axe du monde et annuel le long du zodiaque. Il est devenu clair que l'ombre montrerait la même durée, quelle que soit la hauteur du Soleil, si la tige est dirigée parallèlement à l'axe du monde. Mais en Égypte, en Mésopotamie, en Grèce et à Rome, le jour et la nuit, dont le début et la fin marquaient les levers et les couchers du soleil, étaient divisés, quelle que soit leur durée, par 12 heures, ou, plus grossièrement, selon l'heure du changement de la garde, en 4 "gardes" de 3 heures chacune. Par conséquent, il était nécessaire de marquer des heures inégales sur les échelles, liées à certaines parties de l'année. Pour les grands cadrans solaires installés dans les villes, les gnomons obélisques verticaux étaient plus pratiques. L'extrémité de la tige d'un tel obélisque décrivait des lignes courbes symétriques sur la plate-forme horizontale du pied, selon la saison. Un certain nombre de ces lignes étaient appliquées au pied, et d'autres lignes étaient tracées en travers, correspondant aux heures. Ainsi, une personne regardant l'ombre pourrait reconnaître à la fois l'heure et approximativement le mois de l'année. Mais l'échelle plate prenait beaucoup de place et ne pouvait pas contenir l'ombre que projette le gnomon lorsque le Soleil est bas. Par conséquent, dans les montres de tailles plus modestes, les échelles étaient situées sur des surfaces concaves. Architecte romain, 1er siècle AVANT JC. Vitruve dans le livre "Sur l'architecture" énumère plus de 30 types d'eau et de cadrans solaires et rapporte certains des noms de leurs créateurs : Eudoxe de Cyida, Aristarque de Samos et Apollonius de Pergame. D'après les descriptions de l'architecte, il est difficile de se faire une idée de la conception de telle ou telle horloge, mais de nombreux restes d'anciens compteurs de temps retrouvés par les archéologues y ont été identifiés.

Le cadran solaire a gros désavantage- l'impossibilité d'afficher l'heure la nuit et même le jour par temps nuageux, mais elles ont un avantage important par rapport aux autres montres - une connexion directe avec le luminaire qui détermine l'heure de la journée. Donc ils n'ont pas perdu valeur pratique même à l'ère de la distribution massive de montres mécaniques précises qui nécessitent une vérification. Les cadrans solaires médiévaux stationnaires des pays d'Islam et d'Europe différaient peu des anciens. Certes, à la Renaissance, lorsque l'apprentissage a commencé à être valorisé, des combinaisons complexes d'échelles et de gnomons, qui servaient de décoration, sont devenues à la mode. Par exemple, au début du XVIe siècle. un compteur de temps a été installé dans le parc de l'université d'Oxford, qui pourrait servir d'aide visuelle pour la construction d'une variété de cadrans solaires. Depuis le XIVe siècle, lorsque les horloges de tour mécaniques ont commencé à se répandre, l'Europe a progressivement abandonné la division du jour et de la nuit en périodes de temps égales. Cela a simplifié les échelles des cadrans solaires, et ils ont souvent commencé à décorer les façades des bâtiments. À Horloge murale pouvaient indiquer l'heure du matin et du soir en été, elles étaient parfois doubles avec des cadrans sur les côtés d'un prisme dépassant du mur. À Moscou, un cadran solaire vertical peut être vu sur le mur du bâtiment de l'Université humanitaire russe de la rue Nikolskaya, et dans le parc du musée Kolomenskoïe, il y a un cadran solaire horizontal, malheureusement, sans cadran ni gnomon.

Le cadran solaire le plus grandiose a été construit en 1734 dans la ville de Jaipur par le Maharaja (souverain de la région) et l'astronome Sawai-Jai Singh (1686-1743). Leur gnomon était un mur de pierre triangulaire avec une hauteur de jambe verticale de 27 m et une hypoténuse de 45 m de long.Les écailles étaient situées sur de larges arcs le long desquels l'ombre du gnomon se déplaçait à une vitesse de 4 m par heure. Cependant, le Soleil dans le ciel ne ressemble pas à un point, mais à un cercle d'un diamètre angulaire d'environ un demi-degré. Par conséquent, en raison de la grande distance entre le gnomon et l'échelle, le bord de l'ombre était flou.

Les cadrans solaires portatifs étaient d'une grande variété. Au début du Moyen Âge, on utilisait principalement ceux de haute altitude, qui ne nécessitaient pas d'orientation vers les points cardinaux. En Inde, les horloges en forme de bâton à facettes étaient courantes. Des divisions horaires étaient appliquées sur les faces du bâton, correspondant à deux mois de l'année, équidistants du solstice. Une aiguille était utilisée comme gnomon, qui était insérée dans des trous pratiqués au-dessus des divisions. Pour mesurer le temps, le bâton était suspendu verticalement à une corde et tourné avec une aiguille vers le Soleil, puis l'ombre de l'aiguille indiquait la hauteur du luminaire.

En Europe, ces montres étaient fabriquées sous la forme de petits cylindres, avec un certain nombre d'échelles verticales. Le gnomon était un drapeau monté sur un pommeau pivotant. Il a été installé au-dessus de la ligne horaire souhaitée et l'horloge a été tournée de sorte que son ombre soit verticale. Naturellement, les échelles de ces montres étaient «liées» à une certaine latitude de la région. Au XVIe siècle. en Allemagne, le cadran solaire universel à haute altitude sous la forme d'un «navire» était courant. L'heure y était marquée par une boule placée sur les fils d'un fil à plomb, lorsque l'instrument était pointé vers le Soleil de sorte que l'ombre du «nez» recouvrait exactement la «poupe». Le réglage de la latitude a été effectué en inclinant le «mât» et en déplaçant une barre le long de celui-ci, sur laquelle un fil à plomb était fixé. Le principal inconvénient des horloges à haute altitude est la difficulté à déterminer l'heure plus proche de midi, lorsque le Soleil change d'altitude très lentement. En ce sens, une montre avec un gnomon est beaucoup plus pratique, mais ils doivent être réglés en fonction des points cardinaux. Certes, lorsqu'ils sont censés être utilisés pendant une longue période au même endroit, vous pouvez trouver le temps de déterminer la direction du méridien.

Plus tard, les cadrans solaires portables ont commencé à être équipés d'une boussole, ce qui leur a permis d'être rapidement réglés dans la position souhaitée. De telles horloges ont été utilisées jusqu'au milieu du XIXe siècle. pour vérifier ceux mécaniques, bien qu'ils aient montré le vrai temps solaire. Le plus grand décalage du vrai Soleil par rapport à la moyenne au cours de l'année est de 14 minutes. 2 sec., et la plus grande avance est de 16 minutes. 24 sec., mais comme les longueurs des jours voisins ne diffèrent pas beaucoup, cela n'a pas causé beaucoup de difficultés. Pour les amateurs, un cadran solaire avec un canon à midi a été réalisé. Au-dessus du canon jouet se trouvait une loupe, qui était exposée de sorte qu'à midi, les rayons du soleil collectés par elle atteignaient le trou d'allumage. La poudre à canon a pris feu et le canon a tiré, bien sûr, avec une charge à blanc, informant la maison qu'il était midi vrai et qu'il était temps de vérifier l'horloge. Avec l'avènement des signaux horaires télégraphiques (en Angleterre depuis 1852, et en Russie depuis 1863), il devint possible de vérifier l'horloge dans les bureaux de poste, et avec l'avènement des "horloges parlantes" radio et téléphoniques, l'ère du cadran solaire prit fin.

Horloge a eau.

La religion l'Egypte ancienne exigeait l'exécution de rituels nocturnes avec le respect exact de l'heure de leur exécution. L'heure de la nuit était déterminée par les étoiles, mais des horloges à eau étaient également utilisées pour cela. La plus ancienne horloge à eau égyptienne connue remonte à l'époque du pharaon Amenhotep III (1415-1380 av. J.-C.). Ils ont été fabriqués sous la forme d'un récipient avec des parois en expansion et un petit trou d'où l'eau s'écoulait progressivement. Le temps pourrait être jugé par son niveau. Pour mesurer des heures de différentes longueurs, plusieurs échelles étaient appliquées sur les parois intérieures du vaisseau, généralement sous la forme d'une série de points. Les Égyptiens de cette époque divisaient la nuit et le jour en 12 heures, et chaque mois utilisait une échelle distincte, près de laquelle son nom était placé. Il y avait 12 échelles, même si six auraient suffi, car les durées des jours qui sont à la même distance des solstices sont presque les mêmes. On connaît également un autre type de montre dans lequel le gobelet doseur n'était pas vidé, mais rempli. Dans ce cas, l'eau y pénétrait à partir d'un récipient placé au-dessus sous la forme d'un babouin (c'est ainsi que les Égyptiens décrivaient le dieu de la sagesse, Thot). La forme conique du bol de l'horloge à eau qui coule a contribué à un changement de niveau uniforme : lorsqu'elle diminue, la pression de l'eau baisse, et elle s'écoule plus lentement, mais cela est compensé par une diminution de sa surface. Il est difficile de dire si cette forme a été choisie pour obtenir l'uniformité du « fonctionnement » de la montre. Peut-être que le vase était fait de telle manière qu'il était plus facile de lire les échelles dessinées sur ses parois intérieures.

La mesure d'heures égales (en Grèce on les appelait équinoxes) n'était pas seulement requise par les astronomes ; ils déterminaient la durée des discours devant les tribunaux. Il fallait que les intervenants de l'accusation et de la défense soient sur un pied d'égalité. Dans les discours survivants des locuteurs grecs, par exemple, Démosthène, il y a des demandes «d'arrêter l'eau», apparemment adressées au serviteur de la cour. L'horloge a été arrêtée lors de la lecture du texte de loi ou de l'audition d'un témoin. Ces horloges étaient appelées "clepsydre" (en grec "voler de l'eau"). C'était un récipient avec des trous dans l'anse et sur le fond, dans lequel on versait une certaine quantité d'eau. Pour "arrêter l'eau", évidemment, ils ont bouché un trou dans la poignée. De petites horloges à eau étaient également utilisées en médecine pour mesurer le pouls. Les tâches de mesure du temps ont contribué au développement de la pensée technique.

Il y a une description d'un réveil à eau, dont l'invention est attribuée au philosophe Platon (427-347 avant JC). Le "réveil de Platon" se composait de trois vaisseaux. De la partie supérieure (clepsydre) l'eau coulait dans celle du milieu, dans laquelle se trouvait un siphon de dérivation. Le tube de réception du siphon se terminait près du fond et le tube de vidange pénétrait dans le troisième récipient fermé vide. Lui, à son tour, était relié par un tube à air à une flûte. Le réveil fonctionnait comme ceci : lorsque l'eau du récipient du milieu recouvrait le siphon, il s'allumait. L'eau a rapidement débordé dans un récipient fermé, en a expulsé l'air et la flûte a commencé à sonner. Pour réguler le temps de commutation du signal, il était nécessaire de remplir partiellement le récipient du milieu avec de l'eau avant de démarrer l'horloge.

Plus on y versait d'eau au préalable, plus l'alarme se déclenchait tôt.

L'ère de la conception d'appareils pneumatiques, hydrauliques et mécaniques a commencé avec les travaux de Ctésibius (Alexandrie, II-I siècles avant JC). En plus de divers dispositifs automatiques, qui servaient principalement à démontrer des "miracles techniques", il a développé une horloge à eau qui s'ajustait automatiquement aux changements de durée des intervalles de temps de nuit et de jour. La montre de Ctésibius avait un cadran sous la forme petite colonne. Près de lui se trouvaient deux figurines d'amours. L'un d'eux pleurait continuellement ; ses "larmes" sont entrées dans un grand vaisseau avec un flotteur. La figurine du deuxième cupidon se déplaçait le long de la colonne à l'aide d'un flotteur et servait d'indicateur de temps. Lorsqu'à la fin de la journée, l'eau a élevé le pointeur au point le plus élevé, le siphon s'est déclenché, le flotteur est retombé dans sa position d'origine et un nouveau cycle quotidien de l'appareil a commencé. La durée du jour étant constante, l'horloge n'avait pas besoin d'être ajustée aux différentes saisons. Les heures étaient désignées par des lignes croisées placées sur une colonne. Pour l'heure d'été, les distances entre eux dans la partie inférieure de la colonne étaient grandes et dans la partie supérieure, elles étaient petites, représentant de courtes heures de nuit, et vice versa en hiver. À la fin de chaque journée, l'eau qui sortait du siphon tombait sur la roue à eau qui, grâce à des engrenages, faisait légèrement tourner la colonne, amenant une nouvelle partie du cadran à l'aiguille.

Des informations ont été conservées sur l'horloge que le calife Harun al Rashid a présentée à Charlemagne en 807. Egingard, l'historiographe du roi, rapporte à leur sujet : « Un mécanisme à eau spécial indiquait l'horloge, qui était aussi marquée par un coup de la chute d'un certain nombre de boules dans un bassin de cuivre. A midi, 12 chevaliers sortirent du même nombre de portes qui se fermèrent derrière eux.

Le scientifique arabe Ridwan a créé au XIIe siècle. horloge de la grande mosquée de Damas et en a laissé une description. L'horloge a été réalisée sous la forme d'un arc avec 12 fenêtres horaires. Les fenêtres étaient recouvertes de verre coloré et éclairées la nuit. Le long d'eux se déplaçait la silhouette d'un faucon qui, ayant rattrapé la fenêtre, lançait dans la piscine des balles dont le nombre correspondait à l'heure qui était venue. Les mécanismes qui reliaient le flotteur de l'horloge aux indicateurs étaient constitués de cordes, de leviers et de blocs.

En Chine, les horloges à eau sont apparues dans l'Antiquité. Dans le livre "Zhouli", qui décrit l'histoire de la dynastie Zhou (1027-247 avant JC), il est fait mention d'un préposé spécial qui "s'occupait de l'horloge à eau". On ne sait rien de la structure de ces horloges anciennes, mais, compte tenu de la nature traditionnelle de la culture chinoise, on peut supposer qu'elles différaient peu des horloges médiévales. Le livre du scientifique du XIe siècle est consacré à la description du dispositif de l'horloge à eau. Liu Zaï. Le plus intéressant est la conception d'une horloge à eau avec un réservoir d'équilibre décrit ici. L'horloge est disposée sous la forme d'une sorte d'échelle, sur laquelle se trouvent trois réservoirs. Les vaisseaux sont reliés par des tubes à travers lesquels l'eau s'écoule séquentiellement de l'un à l'autre. Le réservoir supérieur alimente le reste en eau, le réservoir inférieur a un flotteur et une règle avec un indicateur de temps. Le rôle le plus important est attribué au troisième navire "d'égalisation". Le débit d'eau est ajusté de manière à ce que le réservoir reçoive un peu plus d'eau du haut qu'il n'en coule vers le bas (l'excédent est évacué par un trou spécial). Ainsi, le niveau d'eau dans le réservoir du milieu ne change pas et il pénètre dans le réservoir inférieur sous une pression constante. En Chine, la journée était divisée en 12 heures doubles « ke ».

Remarquable du point de vue de la mécanique, la tour de l'horloge astronomique a été créée en 1088 par les astronomes Su Song et Han Kunliang. Contrairement à la plupart des horloges à eau, elles n'utilisaient pas le changement de niveau de l'eau sortante, mais son poids. L'horloge était placée dans une tour à trois étages, conçue sous la forme d'une pagode. A l'étage supérieur du bâtiment se dressait une sphère armillaire dont les cercles, grâce au mécanisme de l'horloge, restaient parallèles à l'équateur céleste et à l'écliptique. Ce dispositif a anticipé les mécanismes de maintien des télescopes. En plus de la sphère, dans une salle spéciale, il y avait un globe étoilé, qui montrait la position des étoiles, ainsi que le Soleil et la Lune par rapport à l'horizon. Les outils étaient entraînés par une roue hydraulique. Il avait 36 ​​seaux et des balances automatiques. Lorsque le poids de l'eau dans le seau a atteint la valeur souhaitée, le loquet l'a relâché et a permis à la roue de tourner de 10 degrés.

En Europe, les horloges à eau publiques ont longtemps été utilisées aux côtés des horloges de tour mécaniques. Ainsi au 16ème siècle sur la place principale de Venise se trouvait une horloge à eau qui reproduisait à chaque heure la scène du culte des mages. Les Maures qui sont apparus ont sonné la cloche, marquant l'heure. Intéressant horloge du 17ème siècle conservé au musée de la ville française de Cluny. En eux, le rôle d'un pointeur était joué par une fontaine d'eau dont la hauteur dépendait du temps écoulé.

Après l'apparition au XVIIe siècle. horloges à pendule en France, on a essayé d'utiliser de l'eau pour faire osciller le pendule. Selon l'inventeur, un plateau avec une cloison au milieu a été installé au-dessus du pendule. L'eau était fournie au centre de la cloison, et lorsque le pendule oscillait, il la poussait dans la bonne direction. L'appareil n'était pas largement utilisé, mais l'idée de chasser les aiguilles du pendule, qui y était intégré, a ensuite été mise en œuvre dans une horloge électrique.

Sablier et Fireglass

Le sable, contrairement à l'eau, ne gèle pas, et les horloges où le flux d'eau est remplacé par le flux de sable peuvent fonctionner en hiver. Sablier avec un pointeur a été construit vers 1360 par le mécanicien chinois Zhai Xiyuan. Cette horloge, connue sous le nom de « clepsydre des sables à cinq roues », était actionnée par une « turbine » sur les pales de laquelle du sable était versé. Le système de roues dentées transmettait sa rotation à la flèche.

À Europe de l'Ouest les sabliers sont apparus vers le 13ème siècle, et leur développement est associé au développement de la verrerie. Les premières horloges se composaient de deux ampoules de verre séparées maintenues ensemble par de la cire à cacheter. Spécialement préparé, parfois à partir de marbre concassé, le "sable" était soigneusement tamisé et versé dans un récipient. L'écoulement d'une dose de sable du haut de la montre vers le bas mesurait assez précisément une certaine période de temps. Il était possible de régler l'horloge en modifiant la quantité de sable qui y était versée. Après 1750, les montres se présentaient déjà sous la forme d'un vase unique avec un rétrécissement au milieu, mais elles conservaient un trou bouché par un bouchon de liège. Enfin, à partir de 1800, des montres hermétiques à trou scellé font leur apparition. En eux, le sable était séparé de manière fiable de l'atmosphère et ne pouvait pas devenir humide.

Retour au 16ème siècle. principalement dans les églises, les cadres étaient utilisés avec quatre sabliers réglés sur un quart, une demi, trois quarts d'heure et une heure. Par leur état, il était facile de déterminer l'heure dans l'heure. L'appareil était fourni avec un cadran avec une flèche; lorsque le sable s'est écoulé du dernier récipient supérieur, le préposé a retourné le cadre et a déplacé la flèche d'une division.

Hourglass n'a pas peur du tangage et donc jusqu'à début XIX dans. étaient largement utilisés en mer pour compter le temps des montres. Lorsqu'une portion horaire de sable s'écoulait, le veilleur retournait l'horloge et frappait la cloche; C'est de là que vient l'expression "battre le verre". Le sablier du navire était considéré comme un instrument important. Lorsque le premier explorateur du Kamtchatka, étudiant à l'Académie des sciences de Saint-Pétersbourg, Stepan Petrovich Krasheninnikov (1711-1755), arriva à Okhotsk, des navires y étaient construits. Le jeune scientifique s'est tourné vers le capitaine-commandant Vitus Bering avec une demande d'aide pour organiser un service de mesure des fluctuations du niveau de la mer. Pour cela, un observateur et un sablier étaient nécessaires. Bering a nommé un soldat compétent au poste d'observateur, mais n'a pas donné de montre. Krasheninnikov s'en est tiré en creusant un compteur d'eau devant le bureau du commandant, où, selon la coutume de la mer, des flacons étaient régulièrement battus. Le sablier s'est avéré être un appareil fiable et pratique pour mesurer de courtes périodes de temps et était en avance sur les solaires en termes de "survivabilité". Jusqu'à récemment, ils étaient utilisés dans les salles de physiothérapie des polycliniques pour contrôler le temps des procédures. Mais ils sont remplacés par des minuteries électroniques.

La combustion du matériau est également un processus assez uniforme, sur la base duquel le temps peut être mesuré. Les horloges à incendie étaient largement utilisées en Chine. De toute évidence, leur prototype était, et est maintenant populaire en Asie du Sud-Est, des bâtons à fumer - des tiges à combustion lente qui dégagent une fumée parfumée. La base de ces horloges était constituée de bâtons ou de cordes combustibles, fabriqués à partir d'un mélange de farine de bois et de liants. Souvent, ils avaient une longueur considérable, étaient fabriqués en forme de spirales et suspendus au-dessus d'une assiette plate, où tombaient les cendres. Par le nombre de tours restants, il était possible de juger du temps écoulé. Il y avait aussi des "réveils incendie". Là, l'élément fumant était situé horizontalement dans un long vase. Au bon endroit, un fil avec des poids a été jeté dessus. Le feu, ayant atteint le fil, le brûla, et les poids tombèrent avec un fracas dans la soucoupe de cuivre substituée. En Europe, des bougies à divisions étaient utilisées, jouant à la fois le rôle de veilleuses et de chronomètres. Pour les utiliser en mode alarme, une épingle avec un poids était enfoncée dans la bougie au bon niveau. Lorsque la cire autour de l'épingle a fondu, le poids, avec lui, est tombé avec un claquement dans la coupe du chandelier. Pour une mesure approximative du temps la nuit, des lampes à huile avec des récipients en verre équipés d'une échelle servaient également. Le temps était déterminé par le niveau d'huile, qui diminuait à mesure qu'il brûlait.

Balances (instrument) Balance, un dispositif pour déterminer la masse des corps par la force de gravité agissant sur eux. V. est parfois aussi appelé instruments de mesure d'autres grandeurs physiques qui sont converties à cet effet en force ou en moment de force. Ces dispositifs comprennent, par exemple, échelle actuelle et Balances pendantes. La séquence d'actions dans la détermination de la masse des corps en V. est considérée dans l'art. Pesée.

V. est l'un des instruments les plus anciens. Ils sont apparus et se sont améliorés avec le développement du commerce, de la production et de la science. Le V. le plus simple sous la forme d'un empiècement à épaules égales avec des bonnets suspendus ( riz. une) étaient largement utilisés dans le commerce de troc dans l'ancienne Babylone (2,5 mille ans avant JC) et en Égypte (2 mille ans avant JC). Un peu plus tard, des poids à épaules inégales avec un poids mobile sont apparus (voir Fig. Bezmen). Déjà au IVe s. avant JC e. Aristote a donné la théorie d'un tel V. (règle moments de force). Au 12ème siècle Le scientifique arabe al-Khazini a décrit les bols avec des tasses, dont l'erreur ne dépassait pas 0,1%. Ils servaient à déterminer la densité de diverses substances, ce qui permettait de reconnaître les alliages, d'identifier les pièces contrefaites, de distinguer les pierres précieuses des contrefaçons, etc. En 1586 M. Galilée Pour déterminer la densité des corps, il a conçu des vitesses hydrostatiques spéciales.La théorie générale de la volatilité a été développée par L. Euler (1747).

Le développement de l'industrie et des transports a conduit à la création de V., conçu pour les charges lourdes. Au début du 19ème siècle décimal V. ont été créés. riz. 2) (avec un rapport poids/charge de 1:10 - Kvintenz, 1818) et V centésimal (W. Fairbanks, 1831). A la fin du 19ème - début du 20ème siècles. Avec le développement de la production en ligne, des balances pour le pesage en continu (convoyeur, doseur, etc.) sont apparues. Dans diverses branches de l'agriculture, de l'industrie et des transports, V. d'une grande variété de conceptions a commencé à être utilisé pour peser des types spécifiques de produits (en agriculture comme les céréales, les légumes-racines, les œufs, etc. ; dans les transports - voitures, chemin de fer. wagons, avions; dans l'industrie - des plus petites pièces et assemblages en instrumentation de précision aux lingots de plusieurs tonnes en métallurgie). Pour recherche scientifique Des conceptions d'instruments de mesure précis - analytiques, microanalytiques, de dosage et autres - ont été développées.

Selon le but de V., ils sont divisés en exemplaires (pour vérifier les poids), laboratoire (y compris analytique) et usage général utilisé dans divers domaines de la science, de la technologie et de l'économie nationale.

Selon le principe de fonctionnement, les V. sont divisés en levier, ressort, électrotensométrique, hydrostatique et hydraulique.

Les plus courants sont les remontoirs à levier, leur action est basée sur la loi de l'équilibre. levier. Le point d'appui du levier (« culbuteur » V.) peut se trouver au milieu (V. à bras égaux) ou être déplacé par rapport au milieu (V. à bras inégaux et à un bras). De nombreux leviers v. (par exemple, commerce, automobile, portion, etc.) sont une combinaison de leviers du 1er et du 2ème type. Les leviers sont généralement soutenus par des prismes et des coussins en aciers spéciaux ou en pierre dure (agate, corindon). Sur les poids à levier à bras égaux, le corps pesé est équilibré par des poids, et un certain excès (généralement de 0,05 à 0,1%) du poids des poids sur le poids du corps (ou vice versa) est compensé par le moment créé par le joug (avec une flèche) en raison du déplacement de son centre de gravité par rapport à la position d'origine ( riz. 3). La charge compensée par le déplacement du centre de gravité de la bascule est mesurée à l'aide d'une échelle de lecture. Le prix de division s de l'échelle du levier V. est déterminé par la formule

s = k (P o c / lg),

où P 0 – poids du culbuteur avec flèche, s – distance entre le centre de gravité du culbuteur et son axe de rotation, l – longueur du culbuteur, g – accélération

chute libre, k est un coefficient qui ne dépend que de la résolution de l'appareil de lecture. La valeur de division et, par conséquent, la sensibilité de V., peuvent être modifiées dans certaines limites (généralement en déplaçant un poids spécial qui modifie la distance c).

Dans un certain nombre de ventilateurs de laboratoire à levier, une partie de la charge mesurée est compensée par la force d'interaction électromagnétique - en aspirant un noyau de fer connecté au bras du culbuteur dans un solénoïde stationnaire. La force du courant dans le solénoïde est régulée par un dispositif électronique qui amène V. à l'équilibre. En mesurant l'intensité du courant, on détermine la charge proportionnelle V. Les V. de ce type sont amenés automatiquement à la position d'équilibre, ils sont donc généralement utilisés pour mesurer l'évolution des masses (par exemple, dans les études d'oxydation, de condensation, etc.) lorsque il est peu pratique ou impossible d'utiliser des V conventionnels. Le centre de gravité de la bascule est combiné dans ces V. avec l'axe de rotation.

Dans la pratique de laboratoire, V. (surtout analytique) avec poids intégrés pour une partie de la charge ou pour la charge complète ( riz. quatre). Le principe de fonctionnement d'un tel V. a été proposé par D.I. Mendeleev. Des poids d'une forme spéciale sont suspendus à l'épaule, sur laquelle se trouve la coupelle de charge (poids à un bras), ou (moins souvent) sur l'épaule opposée. En simple épaule V. ( riz. 5) élimine complètement l'erreur due au bras inégal.

Les balances de laboratoire modernes (analytiques, etc.) sont équipées d'un certain nombre de dispositifs permettant d'augmenter la précision et la vitesse de pesée: amortisseurs de vibrations pour les gobelets (air ou magnétiques), portes qui, lorsqu'elles sont ouvertes, ne produisent presque aucun flux d'air, écrans thermiques , mécanismes d'application et de retrait des poids intégrés, mécanismes d'actionnement automatique pour la sélection des poids intégrés lors de l'équilibrage V.De plus en plus, des échelles de projection sont utilisées pour étendre la plage de mesure sur l'échelle de référence à de petits angles de déviation du culbuteur. Tout cela permet d'augmenter considérablement la vitesse de V.

Dans le quadrant technique grande vitesse V. ( riz. 6) la limite de mesure sur l'échelle de déflexion du culbuteur est de 50 à 100 % de la charge ultime V., généralement comprise entre 20 g et 10 kg. Ceci est réalisé par une conception spéciale d'une bascule lourde (quadrant), dont le centre de gravité est situé nettement en dessous de l'axe de rotation.

La plupart des types de mesures métrologiques, exemplaires, analytiques, techniques et commerciales ( riz. sept), médical, wagon, automobile V., ainsi que V. automatique et portionné.

L'action des jauges à ressort et à électrocontrainte est basée sur la loi de Hooke (cf. la loi de Hooke).

L'élément sensible des ventilateurs à ressort est un ressort spiral plat ou cylindrique, qui se déforme sous le poids du corps. Les indications de V. sont comptées sur une échelle le long de laquelle se déplace une aiguille reliée à un ressort. On suppose qu'après le retrait de la charge, le pointeur revient à la position zéro, c'est-à-dire qu'aucune déformation résiduelle ne se produit dans le ressort sous l'action de la charge.

À l'aide du ressort V., ils ne mesurent pas la masse, mais le poids. Cependant, dans la plupart des cas, l'échelle à ressort V. est graduée en unités de masse. En raison de la dépendance de l'accélération de la chute libre à la latitude géographique et à la hauteur au-dessus du niveau de la mer, les lectures des enrouleurs à ressort dépendent de leur emplacement. De plus, les propriétés élastiques d'un ressort dépendent de la température et évoluent dans le temps ; tout cela réduit la précision du ressort V.

Dans les éoliennes à torsion (torsion), l'élément sensible est un fil élastique ou des ressorts hélicoïdaux ( riz. huit). La charge est déterminée par l'angle de torsion du fil du ressort, qui est proportionnel au couple généré par la charge.

L'action des électrojauges de contrainte repose sur la transformation de la déformation d'éléments élastiques (piliers, plaques, anneaux) qui perçoivent la force d'une charge en une variation de résistance électrique. Les transducteurs sont des fils très sensibles jauge de déformation , collé à des éléments élastiques. En règle générale, les jauges à électrocontrainte (wagon, automobile, grue, etc.) sont utilisées pour peser de grandes masses.

Les ondes hydrostatiques sont principalement utilisées pour déterminer la densité des solides et des liquides. Leur action est basée sur la loi d'Archimède (cf. Pesée hydrostatique).

Les V hydrauliques sont de conception similaire presse hydraulique. La lecture des indications se fait sur le manomètre gradué en unités de masse.

Tous les types de V. sont caractérisés par : 1) la charge ultime - la plus grande charge statique que V. peut supporter sans violer leurs caractéristiques métrologiques ; 2) prix de division - une masse correspondant à un changement d'indication d'une division de l'échelle; 3) limite d'erreur de pesée admissible - la plus grande différence admissible entre le résultat d'une pesée et le poids réel du corps pesé ;

4) variation autorisée des lectures - la plus grande différence autorisée dans les lectures de V. lors de la pesée répétée du même corps.

Erreurs de pesée sur V. de certains types à charge maximale.

Erreur de pesée à pleine charge

Métrologique...........

Exemplaire 1ère et 2ème catégorie

Exemplaire de 3ème catégorie et

technique 1ère classe ...............

Analytique, semi-microanalytique, microanalytique, dosage

Médical............

Ménage .................

Automobile.............

Le chariot ................

Torsion ..............

1 kg

20 kg ‒ 1 kg

200g ‒ 2g

20 kg ‒ 1 kg

200g ‒2g

200g

100g

20 g

2g

1g

150 kilogrammes

20 kg

30 kg ‒ 2 kg

50 t ‒ 10 t

150 t ‒ 50 t

1000 mg - 20 mg

5 mg - 0,5 mg

0,005 mg*

20 mg ‒ 0,5 mg*

1,0 mg ‒ 0,01 mg*

100 mg - 20 mg

10 mg - 0,4 mg

1,0 mg ‒ 0,1 mg*

1,0 mg ‒ 0,1 mg*

0,1 mg ‒ 0,01 mg*

0,02 mg ‒ 0,004 mg*

0,01 mg ‒ 0,004 mg*

50 grammes

10g

60g ‒5g

50 kg ‒ 10 kg

150 kg ‒ 50 kg

1,0 mg ‒ 0,05 mg

0,01 mg‒ 0,001 mg

* Utilisation de méthodes de pesée précises.

Lit.: Rudo N. M., Balance. Théorie, dispositif, réglage et vérification, M.-L., 1957 ; Malikov L. M., Smirnova N. A., Balances électriques analytiques, dans le livre : Encyclopédie des mesures de contrôle et d'automatisation, c. 1, M. ‒ L., 1962 : Orlov S. P., Avdeev B. A., Équipement de pesage des entreprises, M., 1962 ; Karpin E. B., Calcul et conception des mécanismes de mesure du poids et des distributeurs, M., 1963 ; Gauzner S. I., Mikhailovsky S. S., Orlov V. V., Dispositifs d'enregistrement dans les processus de pesage automatiques, M., 1966.

N. A. Smirnova.

Grande Encyclopédie soviétique. - M. : Encyclopédie soviétique. 1969-1978 .

Voyez ce qu'est "Balances (appareil)" dans d'autres dictionnaires :

Balances - obtenez un travailleur à l'académicien - BALANCES, un appareil pour déterminer le poids des corps. Dans un sens plus large, certains instruments de mesure de forces d'une autre origine que la gravité. 1. Balances pour un pesage précis. A l'heure actuelle, le système proposé est principalement utilisé ... ... Grande encyclopédie médicale

Vo; PL. 1. Un appareil pour déterminer le poids et la masse. Laboratoire c. Aptekarskie c. Électronique c. V. Themis (livre; sur la justice). 2. [avec lettre capitale] Une des douze constellations du Zodiaque. 3. À propos d'une personne née fin septembre octobre, quand ... Dictionnaire encyclopédique

Dispositif permettant de déterminer la masse des corps par la force de gravité agissant sur eux. V. parfois appelé. également des instruments de mesure d'autres physiques. quantités converties à cet effet en une force ou un moment de force. De tels dispositifs comprennent, par exemple, des échelles de courant et de torsion ... ... Encyclopédie physique Grande encyclopédie polytechnique

Dispositif d'échelle

Les balances sont conçues pour mesurer la masse de marchandises, de biens, de produits, de personnes et d'animaux. Les systèmes peuvent être automatiques, semi-automatiques ou mécaniques. Selon le principe de fonctionnement, les unités de mesure sont divisées en trois catégories :

• Balances hydrauliques. L'algorithme de fonctionnement des mécanismes hydrauliques est basé sur le fonctionnement des cylindres à piston ou à membrane. La pression de la masse est transmise à travers les cylindres au fluide qui se trouve à l'intérieur du piston ou de la membrane.

La charge du volume physique est fixée par un manomètre.

• balances à levier. La conception du mécanisme consiste en plusieurs leviers reliés entre eux par des boucles d'oreilles ou des prismes en acier. L'équilibrage gravitationnel fonctionne sur le principe d'un culbuteur. Les mécanismes à levier sont divisés en carrés et prismatiques.
• Echelles Tensométriques. Les échelles tensométriques fonctionnent sur la base de capteurs, la résistance interne change la résistance de la déformation.

Le principe de fonctionnement des mécanismes de mesure portables et fixes est basé sur l'équilibrage du moment créé par la pression de la masse.

Lorsqu'il est nécessaire de mesurer une cargaison en vrac d'un grand volume, des chariots électriques spéciaux avec chariot élévateur sont utilisés. Avec la pression, la force est transférée aux prismes et aux leviers.

Dans les balances électroniques, l'équilibrage se produit automatiquement. Il n'y a pas de système de levier dans ce mécanisme. La conception des mécanismes électroniques est conçue de manière à ce que la valeur pondérée soit convertie en courant ou en tension.

Ces unités peuvent être connectées à d'autres appareils de mesure et de calcul.

Les mécanismes électroniques prévoient la présence de jauges de contrainte de type Tuningfork ou avec l'utilisation d'un convertisseur magnétoélectrique de type inverse.

Le microprocesseur intégré permet d'atteindre un haut niveau d'automatisation et offre également la possibilité d'étendre les fonctionnalités de l'appareil de mesure.

Types et caractéristiques des balances

Les échelles sont classées en fonction de leur objectif en types :

• Le paramètre principal d'une unité de mesure de laboratoire est la précision. La précision a une discrétion d'un gramme à un milligramme, analytique - pas plus de 0,1 milligramme.

Il existe des marques d'appareils avec des options supplémentaires. Il s'agit notamment de la pesée dynamique, qui consiste à mesurer des animaux ou des objets non statiques. La pesée hydrostatique consiste à déterminer la masse de liquides.

Les instruments de mesure de laboratoire sont également subdivisés selon le type d'étalonnage en appareils à étalonnage automatique, poids interne et poids externe.

• Balances de pesée simple. L'unité avec un mécanisme électronique est un mécanisme compact qui vous permet de mesurer de petites charges. De tels dispositifs comprennent des balances pour contrôler le pesage, l'emballage et le portionnement.

Ces derniers sont utilisés pour une mesure de masse simple qui ne nécessite pas une grande précision, où une fonctionnalité supplémentaire n'est pas nécessaire.

• Commerce. Ils sont utilisés pour mesurer la masse des marchandises, pour l'emballage, pour la pesée des portions, avec le calcul ultérieur du montant basé sur le prix unitaire. Ce modèle dispose d'un écran situé sur le support ou sur le corps de l'appareil.

De nombreuses unités de vente sont équipées d'une imprimante thermique avec la possibilité d'imprimer des étiquettes avec une surface autocollante. Ces appareils sont soumis à une vérification d'État, car ils sont soumis à un contrôle métrologique.

• Ce modèle comporte trois panneaux avec des écrans qui affichent des informations supplémentaires sur les échantillons mesurés.

Le premier écran affiche le poids total, le second affiche la valeur d'un échantillon et le troisième affiche le nombre de ces échantillons.

L'unité électronique est utilisée pour mesurer diverses charges. Ces modèles ont généralement des fonctionnalités supplémentaires :

• étanche pour les pièces à forte humidité;
• surface ondulée de la plate-forme, qui vous permet de mesurer la masse des charges instables; la possibilité de peser de grosses charges;
• un appareil avec une alimentation supplémentaire qui mesure la masse loin du secteur.
• Ce modèle d'appareil est destiné à être utilisé à des fins médicales, à savoir pour mesurer et contrôler le poids corporel des patients.

Les appareils de mesure pour bébés sont un berceau dans lequel le bébé est placé et l'affichage sur le panneau principal affiche le résultat.

• Grue. Ces balances appartiennent à la catégorie des entrepôts, elles sont utilisées pour peser des charges jusqu'à 50 tonnes. La conception de la balance à grue est très résistante, elle se compose d'un boîtier en métal avec un indicateur d'indicateurs et un crochet puissant.
• Plateforme. Structurellement, ce modèle est une plate-forme, l'indicateur est installé soit dans un mur, soit sur un rack.

• . Ce modèle est utilisé pour mesurer la masse de marchandises de toute taille et de tout volume, et résout également de nombreux problèmes. Il existe deux groupes de tels appareils: électroniques et mécaniques.

Actuellement, toutes les entreprises n'utilisent que des versions électroniques des balances, les appareils mécaniques sont déjà considérés comme obsolètes, car ils sont inférieurs aux appareils modernes en termes de fiabilité et de prix.

• Emballage. De tels appareils sont classés comme simples, ils sont utilisés par des appareils pour peser une petite masse de marchandises ne dépassant pas 35 kilogrammes.
• Électronique avec cachet de réception. Aucun supermarché moderne ne peut se passer de tels appareils. L'impression d'une étiquette sur un produit en mode automatique améliore la qualité du service client.

Les balances mesurent non seulement la masse des produits et émettent des étiquettes avec un code-barres et d'autres informations, mais conservent également des enregistrements, stockent toutes sortes de paramètres en mémoire.

• Ces balances sont conçues pour peser des marchandises sur des palettes.

La conception du dispositif de mesure des palettes permet d'utiliser quatre capteurs pour déterminer le poids de la cargaison et afficher les données sur l'écran situé sur le terminal désigné.

Ces appareils sont utilisés dans les dépôts de gros, dans les magasins industriels, à la douane, à entreprises commerciales et dans les centres logistiques.

• Poids des voitures. Cette catégorie de balances est conçue pour mesurer la masse de la voiture - à la fois chargée et vide. Les méthodes de pesage sont différentes, tout dépend de l'application, de la conception et d'autres paramètres de l'appareil.
• Pèse-bagages. L'unité de mesure du poids des bagages est le type de balance le plus simple. Il existe des modèles mécaniques et des modèles électroniques.

Le mécanisme est un simple appareil compact qui tient facilement dans la main, la charge est suspendue à un crochet et l'écran affiche le résultat. Les balances de poche sont faciles à emporter avec vous.

• . Un appareil de mesure de la masse des produits est nécessaire dans la cuisine d'une vraie femme au foyer, qui observe la précision des proportions et des quantités d'ingrédients pour préparer de délicieux plats.

Classement des instruments de mesure de pesage par type d'installation :

• Stationnaire
• Suspendu
• Mobile
• au sol
• Bureau
• Embarqué

Selon la classe de précision, les appareils de mesure sont divisés en trois types :

• haute classe de précision,
• moyen;
• ordinaire.

Selon le type de mécanisme de levage, les groupes sont distingués:

• Bunker
• Rail
• Plateforme
• Convoyeur
• Accrocher
• Seau

Certains modèles d'instruments de pesage disposent d'options supplémentaires :

• Compensation du taro. Cette option vous permet d'effectuer des mesures de poids sans tare. Avant de peser, il est nécessaire de mettre un récipient vide sur la balance, puis de remettre le résultat à zéro, puis de peser la charge avec le récipient.

• Synchronisation avec PC/téléphone. Cette option vous permet de transférer les données reçues de la balance vers un ordinateur ou un téléphone.
• Arrêt automatique. Lorsque l'appareil n'est pas utilisé, il s'éteint automatiquement.

Diagnostique

Les mesures de diagnostic dans les balances électroniques vous permettent de déterminer des indicateurs physiques, ce qui conduit à perte de poids efficace. Toutes les données reçues sont stockées dans la mémoire de l'appareil.

Avantages des instruments de mesure mécaniques :

• Le mécanisme est facile à utiliser.
• Longue durée de vie.
• Résistance structurelle.
• Prix ​​bas par rapport aux modèles électroniques.
• Il n'y a pas de piles qui nécessitent un remplacement régulier.
• Il n'y a pas d'exigences de stockage particulières.

Avantages des instruments de mesure électroniques :

• Options supplémentaires (mémoire, possibilité de calculer l'indice de masse corporelle et autres).
• Précision de mesure au plus haut niveau.
• Il n'y a pas d'éléments encombrants, compacité par rapport aux unités mécaniques.
• Automatiquement lors de la déconnexion, le produit est mis en position zéro.
• Dessin de mode.
• Limite de charge élevée.
• Arrêt automatique et inclusion au contact de la surface.
• Un assortiment assez large proposé par les fabricants.

Défauts

Inconvénients des instruments de mesure mécaniques :

• Les technologies modernes ne sont pas utilisées dans la production de mécanismes de mesure.
• La précision des mesures n'est pas au plus haut niveau.
• Il n'y a pas de fonctionnalités supplémentaires.

Inconvénients des instruments de mesure électriques :

• Piles qui doivent être changées de temps en temps.
• Le coût élevé de l'appareil et les options supplémentaires dont il dispose, plus le prix est élevé.
• L'appareil nécessite une manipulation et un stockage soigneux, il existe un risque d'endommagement des composants électroniques.
• Difficulté de réparation en cas de panne.

Comment choisir les échelles

Lors du choix d'un appareil pour Utilisation à la maison certaines directives doivent être suivies :

• Tout d'abord, il est important de vérifier dans quelles unités de mesure l'appareil fonctionne. Tous les appareils ne déterminent pas la masse en kilogrammes, il existe des modèles importés avec un système de mesure en livres. Peut-être que vous avez besoin de livres.
• Ensuite, vous devez vérifier l'exactitude des mesures de l'appareil. Dans le magasin, assurez-vous qu'un paquet de sucre cristallisé d'un kilogramme pèse exactement un kilogramme. Pour vérification, testez sur plusieurs modèles. Achetez un appareil avec un minimum d'erreur.
• Un appareil avec une surface ondulée est beaucoup plus pratique, la charge pesée ne glissera pas. Recherchez également un fond antidérapant, des patins en caoutchouc au fond sont possibles.

• Lors de l'achat d'un appareil pour une salle de bain, un sauna ou une piscine, prenez un modèle avec un boîtier étanche. Les modèles électroniques sans cette protection échoueront très rapidement.
• Lors du choix du matériau à partir duquel les options de sol sont fabriquées, privilégiez le métal. Lors de l'achat d'appareils de pesée de cuisine, choisissez un appareil avec un bol en verre.
• peut être vérifié sur place pour l'exactitude. Appuyez sur la surface avec votre main et relâchez votre main brusquement. Dans un appareil de qualité, la flèche revient immédiatement à zéro.
• Si vous ne voyez pas bien, achetez un appareil avec de grands nombres. Il existe également des options avec un tableau de bord affiché séparément.

Quelles unités de mesure sont les meilleures - électroniques ou mécaniques ? Il n'y a pas de réponse définitive, puisque chaque espèce a son propre acheteur.

Il suffit pour une personne de connaître simplement son poids corporel avec une erreur inférieure à un kilogramme, pour une autre, il est important de connaître les fluctuations minimales de poids et de contrôler d'autres paramètres, tels que l'indice de masse corporelle, la quantité d'eau, de graisse, masse osseuse.

Comment utiliser

Il est nécessaire d'utiliser des unités de mesure conformément aux instructions fournies avec l'achat.

• Il est important d'installer initialement l'appareil correctement sur une surface plane afin que les lectures soient plus précises. Pour le réglage et l'alignement, un niveau de bâtiment est utilisé.

Il existe des modèles dans lesquels le niveau est intégré, il vous suffit de serrer les pattes de réglage. La bulle d'air doit se trouver au centre de l'anneau de commande.

• Le mécanisme doit être stable et ne doit pas osciller lors de son utilisation. À installation correcte de l'unité de mesure, la flèche indique zéro sur le cadran.

De plus, dans les appareils de mesure mécaniques à cadran, la fréquence d'oscillation de la flèche est ajustée, pour cela l'amortisseur tourne dans une certaine direction.

• Les lectures d'un appareil mécanique sont prises en faisant directement face au cadran. Il est interdit de découper et d'emballer les produits sur le quai.

Les mécanismes de mesure ne nécessitent pas d'entretien particulier, il suffit d'essuyer périodiquement la surface avec un chiffon humide, les pièces ne doivent pas être lubrifiées à l'huile.

Des mesures de précaution:

• N'utilisez pas l'appareil à d'autres fins.
• Manipulez avec précaution car le mécanisme de mesure est un instrument de précision.
• Ne pas utiliser dans des zones dangereuses utilisant des liquides et des gaz inflammables.
• N'utilisez pas l'appareil dans une zone affectée par des ondes électromagnétiques ou électrostatiques, car les lectures seront incorrectes.
• Vous ne pouvez pas démonter l'appareil vous-même.

La période de garantie est généralement de plusieurs années, période pendant laquelle la carte de garantie doit être conservée. Le coupon précise la date d'achat, la marque des produits et le sceau du magasin est requis (notez que le coupon est invalide sans sceau).

Si, pendant la période de service, l'appareil est endommagé en raison de la faute du fabricant, la réparation est effectuée aux frais du vendeur. Il est important que l'appareil soit utilisé conformément aux conditions spécifiées dans les instructions.

La garantie ne s'applique pas dans les cas suivants :

• Les défauts sont survenus en cas de force majeure (surtensions, accidents de la circulation, incendie ou catastrophes naturelles).
• Les conditions de fonctionnement spécifiées dans le manuel ne sont pas respectées.
• Si l'acheteur indépendamment ou avec l'aide de tiers a réparé le produit.
• Non-respect des normes de sécurité.
• Apporter des modifications à la conception du produit par l'acheteur.

• Dommages dus à un transport inapproprié des marchandises par l'acheteur. Si la livraison est effectuée par le fabricant ou le vendeur, la garantie est valable.
• La présence de dommages mécaniques sur le corps ou la plate-forme de l'appareil.
• Utilisation d'équipements à forte humidité (plus de 90%) et à des températures élevées supérieures à 25 degrés.
• Pénétration de liquide, de poussière, d'insectes ou d'autres corps étrangers dans le mécanisme du produit.
• En cas de panne de l'équipement due à l'utilisation de pièces de mauvaise qualité ou périmées.

De plus, la garantie ne s'applique pas aux composants et aux éléments structurels individuels.

Pendant le fonctionnement de l'unité de mesure, des dysfonctionnements sont périodiquement possibles. Vous pouvez résoudre les problèmes vous-même :

• S'il n'y a aucune indication sur l'écran, la machine n'est peut-être pas connectée au réseau. Soit les piles sont hors service, auquel cas elles doivent être remplacées par des piles en état de marche.
• Si le résultat de la pesée est incorrect, le calibrage ou la mise à zéro n'a peut-être pas été effectué.
• En cas de problème avec le cordon d'alimentation, vous pouvez remplacer la prise électrique ou simplement nettoyer les contacts.

N'essayez pas de réparer l'appareil vous-même, si vous n'êtes pas versé dans la technologie, confiez cette affaire à des artisans professionnels, appelez département des services. Ou profitez de la garantie si vous n'avez pas période de garantie opération.

Les pièces de rechange pour un modèle spécifique sont achetées dans des magasins spécialisés qui se concentrent sur la vente de telles unités.

Les fabricants proposent des composants supplémentaires pour les appareils de mesure: boutons, indicateurs, pieds, autocollants de clavier, transformateurs, amortisseurs pour la plate-forme, plates-formes elles-mêmes, capteurs, alimentations,.

Fabricants de balances

Bosch

Bosch propose à ses clients une douzaine de modèles différents d'appareils de mesure de sol. Le site officiel contient toutes les options possibles. Le design est élégant, le boîtier est fin.

En plus des unités de pesage, l'entreprise vend toutes sortes d'appareils électroménagers :,

Polaris vend diverses options appareils de mesure: bureau et, ainsi que sol pour peser les personnes. Le site contient toutes les informations nécessaires sur ce produit.

L'entreprise vend également des équipements de climatisation, des chauffe-eau, des appareils électroménagers et de la vaisselle. Les développements de design modernes et une approche unique des consommateurs font partie intégrante des activités de l'entreprise.

Scarlett propose des appareils ménagers et de cuisine, des produits de santé et de beauté. Le site présente des modèles mécaniques et électroniques d'appareils de mesure.

Les modèles de cette société se distinguent par leur design lumineux, il existe une collection d'échelles avec des bandes dessinées Disney.

Supra

Supra propose une large gamme d'appareils de mesure de cuisine et d'unités au sol. Le site officiel de l'entreprise vous permettra de vous familiariser avec toute la gamme de produits.

Téfal

Tefal vend des appareils électroménagers, y compris des appareils de mesure. Les modèles présentés sur le site sont esthétiques et élégants. Le produit est garanti par le fabricant.

Les instruments de mesure de masse sont appelés balances. A chaque pesée, au moins une des quatre opérations de base est effectuée

1. détermination du poids corporel inconnu ("pesée"),

2. mesurer une certaine quantité de masse ("pesée"),

3. définition de la classe à laquelle appartient le corps à peser ("tari-

pesée par niveau" ou "tri"),

4. Pesant le flux de matière en continu.

La mesure de la masse est basée sur l'utilisation de la loi de la gravitation universelle, selon laquelle le champ gravitationnel de la Terre attire une masse avec une force proportionnelle à cette masse. La force d'attraction est comparée à une force connue en grandeur, créée de diverses manières :

1) une charge de masse connue est utilisée pour l'équilibrage ;

2) la force d'équilibrage se produit lorsque l'élément élastique est déformé ;

3) la force d'équilibrage est créée par un dispositif pneumatique ;

4) la force d'équilibrage est créée par un dispositif hydraulique ;

5) la force d'équilibrage est créée électrodynamiquement à l'aide d'un enroulement solénoïde dans un champ magnétique constant ;

6) la force d'équilibrage est créée lorsque le corps est immergé dans un liquide.

La première méthode est classique. La mesure dans la deuxième méthode est la quantité de déformation; dans le troisième - pression atmosphérique; dans le quatrième - pression du fluide; dans le cinquième - le courant traversant l'enroulement; dans le sixième - la profondeur d'immersion et la force de levage.

Classification de poids

1. Mécanique.

2. Électromécanique.

3. Optique-mécanique.

4. Radio-isotopes.

Balances à levier

Balances mécaniques du commerce RN-3Ts13UM

Les balances mécaniques sont basées sur le principe de la comparaison des masses à l'aide de leviers, de ressorts, de pistons et de plateaux de pesée.

Dans les balances électromécaniques, la force développée par la masse pesée est mesurée par la déformation de l'élément élastique à l'aide de transducteurs résistants à la contrainte, inductifs, capacitifs et vibrofréquences.

Le stade moderne de développement des balances de laboratoire, qui se caractérisent par une vitesse relativement faible et une sensibilité importante aux influences extérieures, se caractérise par l'utilisation croissante d'excitateurs de force électriques avec système électronique commande automatique (SAR), qui assure le retour de la partie de mesure de la balance à sa position d'équilibre d'origine. Laboratoire électronique ATS. la balance (Fig. 4) comporte un capteur, par exemple sous la forme d'un transformateur différentiel ; son noyau est fixé sur la partie de mesure et se déplace dans une bobine montée sur la base de la balance à deux enroulements dont la tension de sortie est fournie à l'unité électronique. Des capteurs sont également utilisés sous la forme d'un dispositif électro-optique avec un miroir sur la partie de mesure, dirigeant un faisceau lumineux vers une cellule photoélectrique différentielle reliée à l'unité électronique. Lorsque la partie de mesure de la balance s'écarte de la position d'équilibre initiale, la position relative des éléments du capteur change et un signal apparaît à la sortie de l'unité électronique contenant des informations sur la direction et l'amplitude de l'écart. Ce signal est amplifié et converti par l'unité électronique en un courant, qui est envoyé dans la bobine excitatrice, fixée sur le socle du balancier et interagissant avec un aimant permanent sur leur partie de mesure. Ce dernier, en raison de la force d'opposition émergente, revient à sa position d'origine. Le courant dans la bobine excitatrice est mesuré avec un microampèremètre numérique calibré en unités de masse. Dans les balances électroniques avec l'emplacement supérieur de la coupelle réceptrice de charge, un schéma d'équilibrage automatique similaire est utilisé, mais l'aimant permanent de l'excitateur est monté sur la tige qui porte la coupelle (balances électroniques sans levier) ou est relié à cette tige par un levier (balance à levier électronique).

Schéma de principe du laboratoire électronique. échelles : 1 - capteur ; 2 cœurs ; 3, 5-correspondances de la bobine de capteur et de l'excitateur de puissance ; 4-énergisant ; 6 aimants permanents ; 7 tiges ; gobelet à 8 charges ; bloc 9-électronique; alimentation 10 ; Appareil de lecture à 11 chiffres.

Vibrofréquence (corde). Son action est basée sur le changement de fréquence d'une corde métallique tendue montée sur un élément élastique, en fonction de l'amplitude de la force qui lui est appliquée. L'influence de facteurs externes (humidité, température, pression atmosphérique, vibrations), ainsi que la complexité de la fabrication, ont conduit au fait que ce type de capteur n'a pas trouvé une large application.

Capteur de fréquence de vibration des balances électroniques de la société "TVES" Un élément élastique 2 est fixé à la base 1, dans le trou duquel se trouve une ficelle 3, solidaire de celle-ci. De part et d'autre de la corde se trouvent les bobines d'un électroaimant 4 et d'un transducteur de déplacement 5 de type inductif. Une plaque rigide 6 avec des supports 7 est fixée à la surface supérieure de l'élément élastique, sur laquelle est placée la base de la plate-forme de chargement. Pour limiter la déformation de l'élément élastique, il y a une tige de sécurité 8.

Balances électroniques de table.

Caractéristiques:

plage de pesée - 0,04–15 kg;

discrétion - 2/5 g;

échantillonnage de la tare - 2 kg;

durée de vie moyenne - 8 ans;

classe de précision selon GOST R 53228 - III moyen;

Paramètres d'alimentation CA - 187–242 / 49 - 51 V / Hz ;

consommation d'énergie - 9 W;

dimensions hors tout - 295×315×90 mm;

poids - 3,36 kg;

dimensions hors tout (avec emballage) - 405×340×110 mm;

poids (avec emballage) - 4,11 kg.

Récemment, les balances électromécaniques avec un élément piézoélectrique en quartz ont été largement utilisées. Cet élément piézoélectrique est une plaque de quartz rectangulaire plane et parallèle mince (pas plus de 200 microns) avec des électrodes situées au centre des deux côtés de la plaque. Le capteur comporte deux éléments piézoélectriques collés à des éléments élastiques, qui mettent en œuvre un schéma de chargement différentiel pour les transducteurs. La force de gravité de la charge provoque la compression d'un élément élastique et la tension de l'autre.

Balances Mera avec indicateur à distance PVM-3/6-T, PVM-3/15-T, PVM-3/32-T. Trois gammes : (1,5 ; 3 ; 6), (3 ; 6 ; 15), (3 ; 6 ; 32) kg.

Le principe de fonctionnement des balances est basé sur la transformation de la déformation de l'élément élastique de la cellule de charge, qui se produit sous l'action de la gravité de la charge, en un signal électrique, l'amplitude (jauge de contrainte) ou la fréquence ( jauge de contrainte à quartz) dont la variation est proportionnelle au poids de la charge.

Ainsi, selon le mode d'installation sur un corps déformable, les transducteurs de ce type s'apparentent à des jauges de contrainte. Pour cette raison, ils sont appelés transducteurs à quartz. Dans le corps de chaque élément piézoélectrique, des auto-oscillations sont excitées à une fréquence propre, qui dépend de la contrainte mécanique qui se produit dans l'élément piézoélectrique sous l'influence d'une charge. Le signal de sortie du transducteur, ainsi que celui d'un capteur de fréquence de vibration, est une fréquence comprise entre 5 et 7 kHz. Cependant, les transducteurs à quartz de contrainte ont une caractéristique statique linéaire et c'est leur avantage. Les éléments de détection sont isolés de l'environnement, ce qui réduit l'erreur due aux fluctuations de l'humidité de l'air ambiant. De plus, à l'aide d'un résonateur à quartz sensible à la température séparé, une correction est apportée aux changements de température dans la zone active du capteur.

Les transducteurs de poids radioisotope sont basés sur la mesure de l'intensité rayonnement ionisant a traversé la masse mesurée. Pour un transducteur de type à absorption, l'intensité du rayonnement diminue avec l'augmentation de l'épaisseur du matériau, tandis que pour un transducteur à rayonnement diffusé, l'intensité du rayonnement perçu

le rayonnement diffusé augmente avec l'augmentation de l'épaisseur du matériau. Les balances radio-isotopes se distinguent par de faibles forces mesurables, leur polyvalence et leur insensibilité aux températures élevées, tandis que les balances électromécaniques avec transducteurs à jauge de contrainte sont peu coûteuses et d'une grande précision de mesure.

Appareils de pesage et de pesée

Par objectif, les appareils de pesage et de pesage sont divisés en six groupes:

1) échelles d'action discrète ;

2) échelles d'action continue ;

3) distributeurs à action discrète ;

4) distributeurs continus ;

5) balances exemplaires, poids, équipement de pesage mobile ;

6) appareils pour mesures spéciales.

Au premier groupe inclure des balances de laboratoire divers types, représentant un groupe distinct de balances avec des conditions et des méthodes de pesage spéciales, nécessitant une grande précision des lectures; balances de bureau avec limite de pesée maximale (LLL) jusqu'à 100 kg, balances à plateforme, mobiles et à mortaise avec LLL jusqu'à 15 tonnes; balances plate-forme stationnaire, automobile, chariot, wagon (y compris pour peser en déplacement); balances pour l'industrie métallurgique (il s'agit notamment des systèmes d'alimentation en charge pour l'alimentation des hauts fourneaux, des balances pour voitures électriques, des balances de chargement de charbon pour les batteries de fours à coke, des chariots de pesée, des balances pour le métal liquide, des balances pour les blooms, les lingots, les produits laminés, etc.).

Les échelles du premier groupe sont constituées de culbuteurs de type échelle, d'aiguilles carrées à cadran et de dispositifs et de consoles de pointage et d'impression numériques. Pour automatiser la pesée, on utilise des dispositifs d'impression permettant d'enregistrer automatiquement les résultats de pesée, de résumer les résultats de plusieurs pesées et des dispositifs assurant la transmission à distance des lectures de poids.

Au deuxième groupe comprennent des balances à convoyeur et à bande à action continue, qui enregistrent en continu la masse du matériau transporté. Les balances à bande diffèrent des balances à bande continue en ce qu'elles sont réalisées sous la forme d'un dispositif de pesage séparé installé sur une certaine section du convoyeur à bande. Les balances à bande sont des convoyeurs à bande indépendants de petite longueur, équipés d'un dispositif de pesée.

Au troisième groupe comprennent des distributeurs pour la comptabilité totale (balances de portions) et des distributeurs pour l'emballage matériaux en vrac utilisé dans les processus technologiques de diverses branches de l'économie nationale.

au quatrième groupe comprennent les alimentateurs continus utilisés dans divers processus technologiques où un approvisionnement continu en matériau d'une capacité donnée est requis. En principe, les distributeurs continus sont réalisés avec la régulation de l'alimentation en matériau du convoyeur ou avec la régulation de la vitesse de la bande.

Cinquième groupe comprend des balances métrologiques pour les travaux de vérification, ainsi que des poids et des outils de vérification mobiles.

Sixième groupe comprend divers appareils de pesage qui servent à déterminer non pas la masse, mais d'autres paramètres (par exemple, compter les pièces ou produits d'équilibre, déterminer le couple des moteurs, le pourcentage d'amidon dans les pommes de terre, etc.).

Le contrôle s'effectue selon trois conditions : la norme, moins que la norme et plus que la norme. La mesure est le courant dans la bobine de l'électroaimant. Le discriminateur est un système de pesée avec une table 3 et un dispositif électromagnétique 1, un transducteur de déplacement inductif 2 avec un amplificateur de sortie et un dispositif de relais 7. Avec un poids normal des objets de contrôle, le système est dans un état d'équilibre, et le les objets sont déplacés par le convoyeur 6 jusqu'au lieu de leur collecte. Si la masse de l'objet s'écarte de la norme, alors la table 3 est déplacée, ainsi que le noyau du transducteur inductif. Cela provoque une modification de l'intensité du courant dans le circuit inducteur et de la tension aux bornes de la résistance R. Le discriminateur de relais active l'actionneur 4, qui laisse tomber l'objet de la bande transporteuse. Le dispositif de relais peut être un relais à trois positions avec un contact de commutation, qui vous permet de déposer des objets à droite ou à gauche par rapport à la bande transporteuse, selon que la masse de l'objet rejeté est inférieure ou supérieure à la norme. Cet exemple montre clairement que le résultat du contrôle n'est pas la valeur numérique de la valeur contrôlée, mais l'événement - l'objet est bon ou mauvais, c'est-à-dire si la valeur contrôlée est dans les limites spécifiées ou non.

Poids GOST OIML R 111-1-2009 est une norme interétatique.

1. Poids de référence. Pour reproduire et stocker l'unité de masse

2. Poids à usage général. Masses SI dans les sphères d'action de MMC et N.

3. Poids d'étalonnage. Pour le réglage du poids.

4. Poids spéciaux. Pour les besoins individuels du client et selon ses dessins. Par exemple, des poids newtoniens de forme spéciale, en carats, avec une découpe radiale, des crochets, intégrés dans des systèmes de pesage, par exemple pour le réglage de distributeurs.

Masse de référence E 500 kg F2(+) TsR-S (pliable ou composite)

Classe de précision F2, erreur tolérée 0…8000 mg

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Classification des poids par catégories et classes de précision.

Conformément à GOST OIML R 111-1-2009, les poids sont divisés en 9 classes de précision, qui diffèrent principalement par la précision de la reproduction de masse.

Tableau de classement des masses par classes de précision. Limites d'erreur tolérée ± δm. Erreur en mg.

Valeur nominale de la masse des poids	catégorie de poids
E1	E2	F1	F2	M1	M1-2	M2	M2-3	M3
5000 kilogrammes
2000 kilogrammes
1000 kilogrammes
500 kilogrammes
200 kilogrammes
100 kilogrammes
50 kilogrammes
20 kg
10 kg	5,0
5 kg	2,5	8,0
2 kg	1,0	3,0
1 kg	0,5	1,6	5,0
500 g	0,25	0,8	2,5	8,0
200g	0,10	0,3	1,0	3,0
100g	0,05	0,16	0,5	1,6	5,0
50 grammes	0,03	0,10	0,3	1,0	3,0
20 g	0,025	0,08	0,25	0,8	2,5		8,0
10g	0,020	0,06	0,20	0,6	2,0		6,0
5g	0,016	0,05	0,16	0,5	1,6		5,0
2g	0,012	0,04	0,12	0,4	1,2		4,0
1g	0,010	0,03	0,10	0,3	1,0		3,0
500mg	0,008	0,025	0,08	0,25	0,8		2,5
200mg	0,006	0,020	0,06	0,20	0,6		2,0
100mg	0,005	0,016	0,05	0,16	0,5		1,6
50mg	0,004	0,012	0,04	0,12	0,4
20mg	0,003	0,010	0,03	0,10	0,3
10 mg	0,003	0,008	0,025	0,08	0,25
5mg	0,003	0,006	0,020	0,06	0,20
2mg	0,003	0,006	0,020	0,06	0,20
1mg	0,003	0,006	0,020	0,06	0,20

Les masses nominales des poids indiquent les masses nominales les plus grandes et les plus petites autorisées dans n'importe quelle classe, ainsi que les marges d'erreur qui ne doivent pas s'appliquer aux valeurs supérieures et inférieures. Par exemple, la valeur de masse nominale minimale pour un poids de classe M2 est de 100 mg, tandis que la valeur maximale est de 5000 kg. Un poids avec une masse nominale de 50 mg ne sera pas accepté comme poids de classe M2 selon cette norme, mais à la place, il doit être conforme aux limites d'erreur et aux autres exigences de la classe M1 (par exemple, forme et marquage) pour cette classe de poids. . Dans le cas contraire, le poids n'est pas considéré comme conforme à cette norme.