Методи точного зважування
На сучасний момент викоритовуються наступні способи точного зважування:
Зважування шляхом порівняння вимірюваної маси і відомої маси на рівноплечих (або нерівноплечих) вагах;
Зважування шляхом вимірювання лінійних або кутових деформацій пружного елементу на тензометричних або крутильних вагах;
Зважування шляхом вимірювання пневматичного тиску, що зрівноважує досліджувану масу (грузопоршневі ваги);
4. Зважування шляхом вимірювання постійного струму, що компенсує вагу за допомогою котушки, поміщеної в полі постійного магніту;
5. Зважування шляхом вимірювання переміщення рівня рідини, що викликається зануреним у неї тілом (гідростатичні ваги).
Найбільш точно і просто досягти результату зважування на практиці можна скориставшись першим способом, тобто порівнянням мас об’єкту і міри на рівноплечих вагах (рис.8.3).
|
Рис.8.3 – Загальна схема рівноплечих вагів:
1 - коромисло з опорною призмою; 2,2’ - грузоприймальні призми; 3,3’ - чаші; 4 – стрілка; 5 – шкала.
Вісь коливання коромисла А, та осі коливання грузоприймальних чаш В і С лежать у одній площині. D- центр ваги вузла коромисла, завжди знаходиться нижче А, бо в противному випадку, при найменшому відхиленні, ваги губили б свою стійкість і не повертались у вихідне положення.
Умова рівноваги таких вагів:
Ql cosa = Pl cosa + Gf sina , (8.1)
де Q -масса зважуваного грузу; Р- маса зрівноважуючих гирь; G -маса коромисла разом з чашами та грузами на них; l-довжина плеч коромисла; f =АD; a - кут відхилення.
З 8.1 маємо:
, (8.2)
а при малих a:
. (8.3)
З (8.3) слідує, що чутливість вагів обернено пропорційна масі подвижної частини вагів та відстані АD. Тобто, ціна поділки шкали- перемінна і при кожному точному зважуванні її треба визначати окремо.
Так як ваги - система коливальна, у якій коливання затухають дуже повільно, то при прецезійних зважуваннях положення рівноваги розраховують по кільком положенням реверсу стрілки (покажчика):
, (8.4)
, (8.5)
де l1,l2,l3,l4 - послідовні відрахунки по шкалі з врахуванням десятих долей інтервалу поділки шкали.
Окрім того, при таруванні неавантажених вагів (перевірці рівноваги) не треба завжди добиватися нульового положення стрілки. Відхилення стрілки від нульового положення можна враховувати при безпосередньому розрахунку результату зважування.