Средства измерения массы. Принципы действия, конструкции, характеристики.

Взвешивание основано на использовании силы гравитации. При этом сила создаваемая измеряемой массой, сравнивается с известной силой, которая может создаваться разными способами:

 грузом известной массы,

 растяжением пружины,

 деформацией жестких элементов (тензодатчиков),

 пневматическим или гидравлическим устройством (давлением сжатого воздуха или жидкости),

 электрическим устройством (соленоид в магнитном поле),

 при погружении тела в жидкость (сила Архимеда).

Погрешность взвешивания во многом зависит от метода сравнения.

Рычажные весы. Неизвестная масса определяется уравниванием крутящих моментов, развиваемых взвешиваемой массой и гирей, приложенных к противоположным плечам рычага. Имеют высокую точность и используются как в промышленности, так и в научных исследованиях. Погрешность может быть менее 0,01%.

Пружинные весы. Масса определяется по деформации пружины. Преимущество – простота конструкции, малые габариты.Уменьшить погрешность можно используя при измерениях метод замещения.

Измерительные преобразователи. Во многих случаях результат взвешивания используется в системах автоматического контроля и управления, поэтому он должен быть преобразован в удобную для передачи и преобразования форму, как правило, электрический, пневматический или гидравлический сигнал.

Виброчастотный (струнный). Действие основано на изменении частоты струны, установленной на упругом элементе, в зависимости от величины приложенной к нему силы. Недостатками являются влияние на показания влажности, температуры, вибрации, а также сложность изготовления. Однако оборудованные ими весы стоят очень дешево.

Тензометрический. Получили распространение благодаря простоте конструкции, малым габаритам и высокой точности. Действие основано на преобразовании деформации упругих элементов в изменение электрического сопротивления. В качестве упругого элемента выступают металлические изделия специальной конструкции – пластины, столбики, кольца и др. Преобразователем служит высокочувствительная спираль из специального сплава, которая особым способом приклеивается к упругому элементу. Измеряемое усилие с помощью упругого элемента преобразуется в деформацию проволоки и, следовательно, в изменение сопротивления.

Современные промышленные весы представляют собой электронные устройства, у которых весоприемное устройство (платформа), опирается на 1 или несколько датчиков. Далее сигнал преобразуется в показания и вводится

коррекция. Некоторые модели весов требуют перед работой установки эталонного веса. Погрешность до 0,01% и менее.