Метрологические свойства весов

Результат взвешивания, т.е. правильность и точность определения массы тела зависит от метрологических свойств весов. К ним относятся:

а) устойчивость подвижной системы /коромысла/;

б) чувствительность и время колебаний;

в) постоянство показаний отсчетного устройства;

г) неравноплечностъ рычажной системы (коромысла).

Эти характеристики определяются конструкцией весов, материалом и качеством их изготовления, сборкой и регулировкой приборов, а также условиями эксплуатации.

Рассмотрим кратко метрологические свойства весов:

а). Устойчивость весов.

Под устойчивостью весов понимают способность их подвижной системы (коромысла) после малого числа колебаний возвращаться в первоначальное положение равновесия, из которого она была выведена внешней силой. Устойчивость весов зависит от взаимного расположения центра тяжести по отношению к точке опоры.

Различают три вида равновесия:

1. Устойчивое, точка опоры выше центра тяжести коромысла.

2. Неустойчивое, точка опоры ниже центра тяжести коромысла.

3. Безразличное, точка опоры и центра тяжести совпадают.

б) Чувствительность весов»

Чувствительность весов характеризуется отношением углового или линейного перемещения указателя равновесия к массе груза, вызвавшего это перемещение. От чувствительности весов зависит точность измерения массы. Чувствительность весов выражается отношением:

или , где: - угол, на который отклоняется указатель равновесия;

m - масса грузика, вызвавшего отклонение;

n - число делений шкалы, на которое отклонилась стрелка указателя;

φ - цена одного деления шкалы.

Чем больше λ, тем чувствительнее весы.

в) Постоянство показаний весов

Под постоянством показаний весов понимают совпадение положений равновесия весов под действием одной и той же нагрузки и при одних и тех же условиях взвешивания.

Постоянство показаний весов характеризуется значением вариации показаний весов.

Под вариацией показаний понимают наибольшую разность между повторными показаниями отсчетных устройств весов, соответствующими одному и тому же значению измеряемой величины и одним и тем же условиям их применения.

4. Общее устройство весов.

 

Большому многообразию весоизмерительных приборов присущи общие узлы и детали. Отличие заключается лишь в устройстве, форме, размерах и сочетаниях этих узлов и деталей.

Наиболее распространенной конструкцией весоизмерительных приборов являются механизмы, где используются рычажные системы различной сложности для передачи усилия, создаваемого массой взвешиваемого груза на грузоприемное устройство, а затем к указательному устройству.

Рычажные весы состоят из следующих основных частей:

а). Грузоприемное устройство - это устройство, на которое помещается взвешиваемое тело. Конструкция устройства определяется размером массы и родом груза.

Все грузоприемные устройства независимо от их типа состоят из следующих основных частей:

грузоприемной части, непосредственно принимающей нагрузку; несущей части каркаса, на которую устанавливают грузоприемную часть; опорных частей /опор/, которыми устройство опирается на рычаги; ограничительных частей, предохраняющих устройство от смешения с рычагов.

Грузоприемные устройства в зависимости от наибольшего размера массы взвешиваемого груза могут быть снабжены различным числом опор. Имеются одно-, трех-, четырех-, шестиопорные грузоприемные устройства.

б). Рычажная система.

Рычажная система весов состоит из рычагов 1-го и 2-го рода, опорных и соединительных деталей /призм, подушек, тяг, серьг/.

В зависимости от назначения рычаги разделяют на:

грузоприемные (главные) - воспринимающие нагрузку от грузоприемного устройства;

вспомогательные, которые не принимают участие в передаче на грузки, но необходимы для работы весов.

Призмой называется деталь, жестко связанная с рычагом и предназначенная для восприятия усилий и точного ограничения плеч рычага.

По назначению призмы делятся на опорные, грузоприемные, концевые и соединительные. Изготовляются призмы из высокоуглеродистой стали с содержанием углерода С=0,75 - 0,83% с чистотой обработки не ниже 7 класса.

Подушкой называется деталь, работающая в контакте с призмой и образующая с ней высокочувствительное соединение С=0,9 - 1%, чистота обработки не ниже 7 класса.

Серьги предназначены в качестве опор для платформы и рычагов, а также для подвески гиредержателя гирных весов и соединения рычагов.

в). Указательное устройство.

Указательное устройство предназначено для показа результатов взвешивания, а также для проверки равновесия весов при отсутствии нагрузки.

В весоизмерительных приборах применяются в основном два типа отсчетных устройств:

коромысловые с указателем равновесия;

циферблатные со стрелками и шкалами.

г) Станина или основание.

Помимо основных частей весы содержат ряд других деталей:

арретир - для прекращения колебаний рычажной системы;

изолир - для освобождения призм от нагрузки;

отвес - для контроля за установкой весов в рабочее положение;

успокоитель колебаний - для прекращения периодических колебаний;

тарировочное приспособление - для приведения весов в требуемое положение равновесия.