Den enkleste anordning til at bestemme masse og vægt er en strålevægt, kendt fra omkring det femte årtusinde f.Kr. De er en bjælke understøttet i dens midterste del. Der er kopper i hver ende af bjælken. På den ene af dem placeres måleobjektet, og på den anden pålægges vægte af standardstørrelser, indtil systemet bringes i ligevægt. I 1849 patenterede franskmanden Joseph Beranger en forbedret balance af denne type. De havde et system af håndtag under kopperne. Sådan en enhed har været meget populær i mange år i handel og i køkkener.

En variant af bjælkebalancen er stålværket, kendt siden antikken. I dette tilfælde er ophængningspunktet ikke i midten af ​​bjælken, standardvægten er konstant. Balancen etableres ved at ændre ophængspunktets position, og strålen er prægradueret (ifølge håndtagsreglen).

Robert Hooke, en engelsk fysiker i 1676, fastslog, at deformationen af ​​en fjeder eller et elastisk materiale er proportional med størrelsen af ​​den påførte kraft. Denne lov tillod ham at skabe en fjederbalance. Sådanne skalaer måler kraft, derfor vil de på Jorden og på Månen vise forskellige numeriske resultater.

I øjeblikket bruges forskellige metoder til at måle masse og vægt baseret på opnåelse af et elektrisk signal. Ved måling af meget store masser, for eksempel et tungt køretøj, anvendes pneumatiske og hydrauliske systemer.

Tidsmålende apparater

Solen var den første tidsmåler i historien, den anden var strømmen af ​​vand (eller sand), og den tredje var den ensartede forbrænding af et specielt brændstof. Efter at være opstået i oldtiden, har solur, vand og ild ure overlevet til vores tid. De opgaver, som skaberne af ure stod over for i oldtiden, var meget forskellige fra dem i dag. Tidsmålere var ikke påkrævet for at være særlig nøjagtige, men de skulle opdele dage og nætter i det samme antal timer af forskellig længde alt efter årstiden. Og da næsten alle apparater til måling af tid var baseret på ret ensartede fænomener, måtte de gamle "urmagere" gå til forskellige tricks for dette.

Solur.

Det ældste solur blev fundet i Egypten. Interessant nok brugte det tidlige solur i Egypten ikke skyggen af ​​en søjle eller stang, men af ​​kanten af ​​en bred plade. I dette tilfælde blev kun Solens højde målt, og dens bevægelse langs horisonten blev ikke taget i betragtning.

Med udviklingen af ​​astronomi blev den komplekse bevægelse af Solen forstået: den daglige sammen med himlen omkring verdens akse og den årlige langs stjernetegn. Det blev klart, at skyggen vil vise de samme tidsintervaller, uanset Solens højde, hvis stangen er rettet parallelt med verdens akse. Men i Egypten, Mesopotamien, Grækenland og Rom blev dag og nat, hvis begyndelse og slutning var præget af solens opgang og nedgang, delt, uanset deres længde, med 12 timer, eller mere groft sagt med tidspunktet for vagtskiftet til 4 "vagter" med 3 timer hver. Derfor var det på vægten påkrævet at markere ulige timer knyttet til bestemte dele af året. For store solur, som blev installeret i byer, var lodrette gnomon-obelisker mere bekvemme. Enden af ​​en sådan obelisk blev beskrevet på fodens vandrette platform med symmetriske buede linjer, afhængigt af årstiden. En række af disse streger blev tegnet på foden, andre streger blev tegnet på tværs, svarende til uret. Således kunne en person, der ser på en skygge, genkende både timen og cirka måneden i året. Men den flade skala tog meget plads og kunne ikke rumme den skygge, som gnomonen kaster, når solen står lavt. Derfor var vægten i ure af en mere beskeden størrelse placeret på konkave overflader. Romersk arkitekt fra det 1. århundrede f.Kr. Vitruvius oplister i sin bog "On Architecture" mere end 30 typer vand og solur og giver nogle af navnene på deres skabere: Eudoxus af Kyida, Aristarchus af Samos og Apollonius af Pergamon. Ifølge arkitektens beskrivelser er det svært at danne sig en idé om designet af dette eller det ur, men det var muligt at identificere mange af resterne af gamle tidsmålere fundet af arkæologer med dem.

Soluret har en stor ulempe - manglende evne til at vise tidspunktet om natten og endda om dagen i overskyet vejr, men det har en vigtig fordel i forhold til andre ure - en direkte forbindelse med lyset, som bestemmer tidspunktet på dagen. Derfor har de ikke mistet deres praktiske betydning selv i æraen med massedistribution af præcise mekaniske ure, som kræver verifikation. Stationære middelalderlige solur fra landene i islam og Europa adskilte sig lidt fra de antikke. Sandt nok, i renæssancen, da stipendium begyndte at blive værdsat, blev komplekse kombinationer af skalaer og gnomoner moderigtige og tjente som dekoration. For eksempel i begyndelsen af ​​det 16. århundrede. i University Park of Oxford blev der installeret en tidsmåler, som kunne tjene som visuel hjælp til konstruktionen af ​​en række forskellige solur. Siden det 14. århundrede, hvor mekaniske tårnure begyndte at brede sig, har Europa gradvist opgivet opdelingen af ​​dag og nat i lige store tidsrum. Dette forenklede skalaerne for solur, og de begyndte ofte at dekorere facaderne af bygninger. For at vægurene kunne vise morgen- og aftentiden om sommeren, blev de nogle gange lavet dobbelte med urskiver på siderne af et prisme, der ragede ud fra væggen. I Moskva kan et lodret solur ses på væggen af ​​bygningen til det russiske humanitære universitet på Nikolskaya-gaden, og i Kolomenskoye-museets park er der et vandret solur, desværre uden urskive og gnomon.

Det mest grandiose solur blev bygget i 1734 i byen Jaipur af Maharajaen (regionens guvernør) og astronomen Sawai-Jai Singh (1686-1743). Deres gnomon var en trekantet stenmur med en lodret benhøjde på 27 m og en hypotenuse på 45 m. Skællene var placeret på brede buer, langs hvilke gnomonens skygge bevægede sig med en hastighed på 4 m i timen. Solen på himlen ligner dog ikke et punkt, men en cirkel med en vinkeldiameter på omkring en halv grad, derfor var kanten af ​​skyggen utydelig på grund af den store afstand mellem gnomonen og skalaen.

Bærbare solur var meget forskellige. I den tidlige middelalder blev der primært brugt højhøjde, som ikke krævede orientering til kardinalpunkterne. I Indien var ure i form af en facetteret stav almindelige. På kanterne af staven blev der anvendt timeinddelinger, svarende til to måneder af året, lige langt fra solhverv. Gnomonen var en nål, som blev sat ind i hullerne lavet over inddelingerne. For at måle tiden blev staven lodret ophængt på en snor og vendt med nålen mod Solen, derefter viste nålens skygge højden af ​​armaturet.

I Europa blev sådanne ure designet i form af små cylindre med en række lodrette skalaer. Gnomonen var et flag, fastgjort på en drejestang. Den blev placeret over den ønskede timelinje, og uret blev drejet, så dens skygge var lodret. Naturligvis var vægten af ​​sådanne ure "bundet" til en vis breddegrad af området. I det XVI århundrede. i Tyskland var et universelt solur i høj højde i form af en "båd" udbredt. Tiden i dem var markeret med en kugle placeret på lodlinjen, når instrumentet var rettet mod Solen, så skyggen af ​​"næsen" nøjagtigt dækkede "agten". Justering i breddegrad blev udført ved at vippe "masten" og flytte stangen langs den, hvorpå lodlinjen var fastgjort. Den største ulempe ved højhøjdeure er vanskeligheden ved at bestemme tidspunktet tættere på middagstid, når Solen ændrer sin højde ekstremt langsomt. I denne forstand er et ur med en gnomon meget mere praktisk, men det skal installeres i kardinalretningerne. Sandt nok, når de skal bruges i lang tid på ét sted, kan du finde tid til at bestemme retningen af ​​meridianen.

Senere begyndte bærbare solur at blive forsynet med et kompas, som gjorde det muligt hurtigt at sætte dem i den ønskede position. Sådanne ure blev brugt indtil midten af ​​det 19. århundrede. at kontrollere mekanisk, selvom de viste sand soltid. Den største forsinkelse af den sande sol fra gennemsnittet i løbet af året er 14 minutter. 2 sek., Og det største forspring - 16 min. 24 sek., Men da længden af ​​nabodage ikke er meget forskellige, voldte dette ikke særlige vanskeligheder. For amatører blev der produceret et solur med en middagskanon. Et forstørrelsesglas blev anbragt over legetøjskanonen, som var blotlagt, så solens stråler, som den opsamlede ved middagstid, nåede op til tændingshullet. Krudtet brød i brand, og kanonen affyrede naturligvis med en blank ladning og meddelte huset, at det var rigtig middag, og det var tid til at tjekke uret. Med fremkomsten af ​​telegrafiske tidssignaler (i England siden 1852 og i Rusland siden 1863) blev det muligt at kontrollere ure på postkontorer, og med fremkomsten af ​​radio- og telefon-"talende ure" sluttede solurets æra.

Vand ur.

Religionen i det gamle Egypten krævede udførelsen af ​​natritualer med nøjagtig overholdelse af tidspunktet for deres udførelse. Tiden om natten blev bestemt af stjernerne, men dertil blev der også brugt et vandur. Det ældste kendte egyptiske vandur går tilbage til farao Amenhotep III's æra (1415-1380 f.Kr.). De blev lavet i form af et kar med ekspanderende vægge og en lille åbning, hvorfra vand gradvist strømmede ud. Tiden kunne bedømmes efter dens niveau. For at måle ure af forskellig længde blev der påført flere skalaer på karrets indre vægge, normalt i form af en række prikker. Ægypterne fra den æra opdelte nat og dag i 12 timer, og i hver måned brugte de en separat skala, i nærheden af ​​hvilken dens navn blev placeret. Der var 12 skalaer, selvom seks ville være nok, da længden af ​​dagene placeret i samme afstand fra solhverv er praktisk talt de samme. Der kendes en anden type ur, hvor målebægeret ikke blev tømt, men fyldt. I dette tilfælde kom der vand ind i det fra et kar placeret ovenover i form af en bavian (det er sådan, egypterne portrætterede visdommens gud, Thoth). Urskålens koniske form med vand, der strømmer ud, bidrog til en ensartet ændring i niveauet: når det falder, falder vandtrykket, og det flyder langsommere ud, men dette kompenseres af et fald i dets overfladeareal. Det er svært at sige, om denne form er valgt for at opnå ensartetheden af ​​urets "forløb". Måske var karret lavet for at det ville være lettere at undersøge skalaerne tegnet på dets indervægge.

At måle lige mange timer (i Grækenland blev de kaldt jævndøgn) var påkrævet ikke kun af astronomer; de bestemte længden af ​​taler i retten. Dette var nødvendigt for, at anklagemyndigheden og forsvarets talere var på lige fod. I de overlevende taler fra græske talere, for eksempel Demosthenes, er der anmodninger om at "stoppe vandet", tilsyneladende rettet til domstolens minister. Uret blev stoppet for at læse lovteksten eller afhøre et vidne. Sådan et ur blev kaldt "klepsydra" (på græsk "vandtyveri"). Det var et kar med huller i håndtaget og på bunden, hvori der blev hældt en vis mængde vand. For at "stoppe vandet" var der naturligvis tilstoppet et hul i håndtaget. Det lille vandur blev også brugt i medicin til at måle pulsen. Tidsmålende opgaver bidrog til udviklingen af ​​teknisk tankegang.

En beskrivelse af et vandvækkeur har overlevet, hvis opfindelse tilskrives filosoffen Platon (427-347 f.Kr.). "Platons vækkeur" bestod af tre fartøjer. Fra den øverste (clepsydra) kom vand ind i den midterste, hvori der var en bypass sifon. Hævertens indtagsrør endte nær bunden, og afløbet kom ind i den tredje tomme lukkede beholder. Han var til gengæld forbundet med et luftrør med en fløjte. Alarmen virkede sådan: da vandet i det midterste kar dækkede sifonen, tændte den. Vand hældte hurtigt ind i et lukket kar, tvang luft ud af det, og fløjten begyndte at lyde. For at regulere tidspunktet for tænding af signalet var det nødvendigt delvist at fylde det midterste kar med vand, før uret blev startet.

Jo mere vand der tidligere blev hældt i det, jo tidligere gik alarmen.

Æraen med at designe pneumatiske, hydrauliske og mekaniske enheder begyndte med Ctesibius' arbejde (Alexandria, II-I århundreder f.Kr.). Ud over forskellige automatiske enheder, som hovedsagelig tjente til at demonstrere "tekniske mirakler", udviklede han et vandur, der automatisk tilpasser sig ændringen i længden af ​​natte- og dagsegmenterne. Ctesibius-uret havde en skive i form af en lille søjle. Der var to figurer af amoriner i nærheden af ​​den. En af dem græd ustandseligt; hans "tårer" flød ind i et højt kar med en flyder. Figuren af ​​den anden amor blev flyttet ved hjælp af en flyder langs søjlen og tjente som en tidsindikator. Da vandet sidst på dagen hævede viseren til det yderste øvre punkt, blev sifonen udløst, flyderen faldt til sin oprindelige position, og en ny daglig cyklus af enheden begyndte. Da døgnets længde er konstant, behøvede uret ikke at blive justeret til forskellige årstider. Uret var angivet med tværgående linjer på søjlen. For sommertid var afstandene mellem dem i den nederste del af søjlen store, og i den øverste del var de små, hvilket skildrede korte nattetimer og omvendt om vinteren. I slutningen af ​​hver dag faldt vandet, der strømmede ud af sifonen, på vandhjulet, som gennem gear drejede søjlen lidt, hvilket førte en ny del af skiven til indikatoren.

Bevarede oplysninger om uret, som kaliffen Harun al Rashid præsenterede i 807 til Karl den Store. Egingard, kongens historieskriver, berettede om dem: "En særlig vandmekanisme viste uret, som stadig var angivet ved lyden af ​​et slag fra faldet af et vist antal kugler i et kobberbassin. Ved middagstid red 12 riddere ud af det samme antal døre, som lukkede bag dem."

Den arabiske videnskabsmand Ridwan skabte i det XII århundrede. ur til den store moské i Damaskus og efterlod deres beskrivelse. Uret var lavet i form af en bue med 12 tidsvinduer. Vinduerne var dækket af farvet glas og blev oplyst om natten. Langs dem bevægede sig figuren af ​​en falk, som i niveau med vinduet kastede bolde i bassinet, hvis antal svarede til den kommende time. De mekanismer, der forbandt urets flyder med viserne, bestod af snore, håndtag og blokke.

I Kina dukkede vanduret op i oldtiden. I bogen "Zhouli", som beskriver Zhou-dynastiets historie (1027-247 f.Kr.), er der en omtale af en særlig minister, der "passede efter vanduret." Intet er kendt om konstruktionen af ​​disse gamle ure, men i betragtning af den traditionelle karakter af kinesisk kultur, kan det antages, at de adskilte sig lidt fra de middelalderlige. Bogen fra videnskabsmanden fra XI århundrede er afsat til beskrivelsen af ​​vandurets enhed. Liu Zai. Det mest interessante er konstruktionen af ​​et vandur med en udligningstank beskrevet der. Uret er arrangeret i form af en slags stige, hvorpå der er tre tanke. Fartøjerne er forbundet med rør, gennem hvilke vand strømmer sekventielt fra den ene til den anden. Den øverste tank fodrer de andre med vand, den nederste har en flyder og en lineal med tidsindikator. Den vigtigste rolle er tildelt det tredje "udlignende" fartøj. Vandindtaget justeres, så tanken modtager lidt mere vand fra den øverste, end der løber ud af den til den nederste (overskuddet udledes gennem en speciel åbning). Vandstanden i den midterste tank ændres således ikke, og den kommer ind i den nederste beholder under konstant tryk. I Kina var en dag opdelt i 12 dobbelte "ke" timer.

Det astronomiske tårnur, bemærkelsesværdigt fra et mekanisk synspunkt, blev skabt i 1088 af astronomerne Su Song og Han Kunliang. I modsætning til de fleste vandure brugte de ikke ændringen i niveauet af det strømmende vand, men dets vægt. Uret var anbragt i et tre-etagers pagodeformet tårn. På bygningens øverste etage var der en armillarkugle, hvis cirkler på grund af urværket holdt parallelt med himmelækvator og ekliptika. Denne enhed forudså teleskopstyremekanismer. Ud over kuglen var der i et særligt rum en stjerneklode, som viste stjernernes position samt Solen og Månen i forhold til horisonten. Redskaberne blev drevet af et vandhjul. Den havde 36 spande og en automatisk vægt. Da vægten af ​​vandet i spanden nåede den ønskede værdi, udløste låsen den og tillod hjulet at dreje 10 grader.

I Europa har det offentlige vandur længe været brugt sammen med mekaniske tårnure. Så i det XVI århundrede. på hovedtorvet i Venedig fungerede et vandur, som hver time gengav scenen for magiernes tilbedelse. De nye maurere ringede med klokken for at markere tiden. Interessant ur fra det 17. århundrede. opbevaret på museet i den franske by Cluny. I dem blev rollen som en pointer spillet af en vandfontæne, hvis højde afhang af den forløbne tid.

Efter udseendet i det XVII århundrede. Pendulumur I Frankrig forsøgte man at bruge vand til at holde pendulet i sving. Ifølge opfinderen blev der installeret en bakke med en skillevæg i midten over pendulet. Vand blev tilført til midten af ​​skillevæggen, og når pendulet svingede, skubbede det det i den rigtige retning. Enheden vandt ikke udbredt accept, men ideen bag den om at drive viserne fra et pendul blev senere implementeret i et elektrisk ur.

Timeglas og brandur

Sand, i modsætning til vand, fryser ikke, og ure, hvor vandstrømmen erstattes af sandstrømmen, kan fungere om vinteren. Et timeglas med en viser blev bygget omkring 1360 af en kinesisk mekaniker Zhai Xiyuan. Dette ur, kendt som den "femhjulede sand-clepsydra", blev drevet af en "turbine" på hvis vinger blev hældt sand. Gearsystemet overførte sin rotation til pilen.

I Vesteuropa dukkede timeglasset op omkring det 13. århundrede, og dets udvikling er forbundet med udviklingen af ​​glasfremstilling. Tidlige ure bestod af to separate glaspærer holdt sammen med forseglingsvoks. Specielt forberedt, nogle gange fra knust marmor, blev "sand" omhyggeligt sigtet og hældt i et kar. Overløbet af en dosis sand fra den øverste del af uret til den nederste målte ganske nøjagtigt et vist tidsrum. Det var muligt at regulere uret ved at ændre mængden af ​​sand, der blev hældt i det. Efter 1750 var uret allerede lavet i form af et enkelt kar med en indsnævring i midten, men der var bevaret et hul, som blev tilstoppet med en prop. Endelig, siden 1800, dukkede et hermetisk forseglet ur med et forseglet hul op. I dem var sandet pålideligt adskilt fra atmosfæren og kunne ikke dæmpes.

Tilbage i det 16. århundrede. De fleste kirker brugte rammer med fire timeglas sat til et kvarter, en halv, tre kvarter og time. Efter deres tilstand var det let at bestemme tiden inden for en time. Enheden blev leveret med en skive med en pil; da sandet flød ud af det sidste øverste kar, vendte ministeren rammen og flyttede pilen en deling.

Timeglasset er ikke bange for at rulle og derfor indtil begyndelsen af ​​det 19. århundrede. meget brugt til søs for at holde vagttiden. Da en times portion sand strømmede ud, vendte vægteren vagten og slog på klokken; derfor kom udtrykket "slå kolberne" fra. Skibets timeglas blev betragtet som et vigtigt instrument. Da den første opdagelsesrejsende af Kamchatka, elev ved St. Petersburgs Videnskabsakademi Stepan Petrovich Krasheninnikov (1711-1755), ankom til Okhotsk, blev der bygget skibe der. Den unge videnskabsmand henvendte sig til kaptajn-kommandør Vitus Bering med en anmodning om hjælp til at organisere en service til måling af havniveausvingninger. Dette krævede en observatør og et timeglas. Bering udpegede en læsekyndig soldat til stillingen som observatør, men gav ikke timer. Krasheninnikov kom ud af situationen ved at grave en vandmåler foran kommandantens kontor, hvor der efter flådeskik jævnligt blev slået flasker af. Timeglasset viste sig at være en pålidelig og praktisk anordning til at måle korte tidsperioder og overgik solenergien med hensyn til "vitalitet". Indtil for nylig blev de brugt i fysioterapirum på poliklinikker til at kontrollere tidspunktet for procedurer. Men de bliver fortrængt af elektroniske timere.

Forbrænding af materialet er også en ret ensartet proces, ud fra hvilken tid kan måles. Brandure blev meget brugt i Kina. Det er klart, at de fungerede som en prototype, og er nu populære i Sydøstasien, der ryger pinde - langsomt ulmende stænger, der giver duftende røg. Grundlaget for sådanne ure var de brændbare pinde eller snore, som var lavet af en blanding af træmel med bindemidler. De var ofte af betydelig længde, lavet i form af spiraler og hang over en flad plade, hvor der faldt aske. Ud fra antallet af de resterende omdrejninger var det muligt at bedømme den forløbne tid. Der var også "brandalarmer". Der blev det glødende element placeret vandret i en lang vase. På det rigtige sted blev der kastet en tråd med vægte henover. Ilden, der havde nået tråden, udbrændte den, og vægtene faldt med et klirrende ind i den anbragte kobberskål. I Europa var der i brug stearinlys med gradueringer, som spillede rollen som både natlys og tidsmålere. For at bruge dem som vækkeur blev der stukket en stift med en vægt ind i stearinlyset på det krævede niveau. Da voksen smeltede rundt om stiften, faldt vægten sammen med den med et klirr ned i lysestagekoppen. Olielamper med glasbeholdere udstyret med en skala blev også brugt til grov måling af tid om natten. Tiden blev bestemt af oliestanden, som faldt, efterhånden som den brændte ud.

"Elektriske apparater" - Lampeholdere mv. Blander. Termisk. Elektroteknik. Mål og mål. Afbrydere. Elektriske husholdningsapparater. Pædagogisk emne: Elektriske husholdningsapparater. Vekselstrøm. Jævnstrøm. Ledningsenheder. Ledninger. Typer af elektriske ledninger. Hårde hvidevarer. Listen over elektriske apparater er meget lang.

"Vægt og masse" - Forløbet af forsøget. VÆGT og LETTE. Videnskabelige beviser og observationer. Projekt oversigt. Vægtløshed kan nærmes ved at bevæge sig med en vis hastighed langs en konveks bane. Hvem og hvornår begyndte først at studere kroppens fald i luften? Bogen "The Unsolved Secrets of Humanity" af Reader's Digest.

"Taskevægt" - Anbefalinger til elever: Vej skoletasker uden skoleudstyr fra elever i vores klasse. Lav øvelser for at styrke musklerne i stammen. Forskningsemne: elevstilling. Projekt er forskning. Jeg vil bevare mit helbred, jeg vil hjælpe mig selv. Vores rygsække. Forskningsresultater: "Hvad er der i vores rygsække?"

"Forstørrelsesanordninger" - Mål. En håndholdt lup giver en forstørrelse på 2 til 20 gange. Produktet vil indikere den forstørrelse, som mikroskopet i øjeblikket giver. Stativ. Historisk reference. Biologi er videnskaben om liv, levende organismer, der lever på jorden. Rør. Biologi er videnskaben om livet. Laboratoriearbejde nr. 1. 4. Placer den færdige prøve på scenen modsat hullet i den.

Luftvægt og tryk - hvad er atmosfære? Hvordan kan gassen vejes? Hvad forårsager atmosfærisk tryk? Betyder atmosfæren noget? Måling af atmosfærisk tryk. Lad os besvare spørgsmålene: Kan atmosfæren "knuse"? Hvad forårsager gastrykket? Hvorfor stiger vandet efter stemplet? Hvad hedder en enhed til måling af atmosfærisk tryk?

"Måleinstrumenter" - Termometret er et glasrør forseglet på begge sider. Trykmåler. Dynamometer. Medicinsk dynamometer. At måle er at sammenligne en størrelse med en anden. Hver enhed har en skala (inddeling). Aneroid barometer. Barometer. Termometer. Enheder letter i høj grad menneskers liv. Styrkemåler. Typer af dynamometre.

Instrumenter til måling af masse kaldes balancer. Ved hver vejning udføres mindst én af de fire grundlæggende operationer.

1.bestemmelse af ukendt kropsvægt ("vejning"),

2. udmåling af en vis mængde masse ("vejning"),

3. Bestemmelse af den klasse, som kroppen, der skal vejes, tilhører ("tar-

niveauvejning "eller" sortering "),

4. vejning af en kontinuerligt strømmende materialestrøm.

Målingen af ​​masse er baseret på brugen af ​​loven om universel gravitation, ifølge hvilken Jordens gravitationsfelt tiltrækker masse med en kraft, der er proportional med denne masse. Tyngdekraften sammenlignes med den kendte kraft i størrelse, skabt på forskellige måder:

1) en belastning med kendt masse anvendes til balancering;

2) en balanceringskraft opstår, når det elastiske element deformeres;

3) balancekraften skabes af en pneumatisk anordning;

4) balancekraften skabes af en hydraulisk enhed;

5) balanceringskraften skabes elektrodynamisk ved hjælp af en solenoidevikling i et konstant magnetfelt;

6) en balancerende kraft skabes, når kroppen nedsænkes i en væske.

Den første metode er klassisk. Målingen i den anden metode er mængden af ​​deformation; i den tredje - lufttryk; i den fjerde - væsketryk; i den femte - strømmen, der strømmer gennem viklingen; i den sjette - dybden af ​​fordybelse og løft.

Skala klassificering

1. Mekanisk.

2. Elektromekanisk.

3. Optomekanisk.

4. Radioisotop.

Håndtag handelsvægte

Kommercielle mekaniske vægte RN-3Ts13UM

Mekaniske vægte er baseret på princippet om massesammenligning ved hjælp af håndtag, fjedre, stempler og vejepande

I elektromekaniske vægte måles kraften udviklet af den vejede masse gennem deformation af et elastisk element ved hjælp af strain gauges, induktive, kapacitive og vibrationsfrekvensomformere.

Det moderne udviklingsstadium af laboratorievægte, kendetegnet ved en relativt lav hastighed og betydelig modtagelighed over for ydre påvirkninger, er karakteriseret ved den stigende brug i dem til at skabe en balancerende kraft (moment) af elektriske strømgeneratorer med et elektronisk automatisk kontrolsystem (ACS) ), som sikrer tilbagevenden af ​​den målende del af vægten til sin oprindelige ligevægtsposition. ATS elektronisk laboratorium. vægten (fig. 4) inkluderer en sensor, for eksempel i form af en differentialtransformator; dens kerne er fastgjort på måledelen og bevæger sig i en spole monteret på bunden af ​​vægten med to viklinger, hvis udgangsspænding føres til den elektroniske enhed. Sensorer bruges også i form af en elektronisk-optisk enhed med et spejl på måledelen, der leder lysstrålen til en differentiel fotocelle forbundet til den elektroniske enhed. Når måledelen af ​​vægten afviger fra den indledende ligevægtsposition, ændres sensorelementernes relative position, og der fremkommer et signal ved udgangen af ​​den elektroniske enhed indeholdende information om retningen og størrelsen af ​​afvigelsen. Dette signal forstærkes og omdannes af den elektroniske enhed til strøm, som føres til strømgeneratorspolen, som er fastgjort på bunden af ​​vægten og interagerer med en permanent magnet på dens måledel. Sidstnævnte vender på grund af den fremkommende modsatrettede kraft tilbage til sin oprindelige position. Strømmen i power exciter-spolen måles med et digitalt mikroamperemeter, kalibreret i masseenheder. Elektroniske vægte med en overliggende vejepande bruger et lignende automatisk balanceringsskema, men den permanente magnet af exciteren er monteret på en stang, der bærer panden (elektronisk vægtløs vægt) eller forbundet med denne stang med et håndtag (elektronisk strålevægt).

Skematisk diagram af et elektronisk laboratorium. skalaer: 1 -sensor; 2-kerne; 3, 5-korrespondancer af sensorspolen og strømgeneratoren; 4-power exciter; 6-permanent magnet; 7-stang; 8-vægtsbeholder; 9-elektronisk enhed; 10-strømforsyning; 11-cifret læseenhed.

Vibrationsfrekvens (streng). Dens handling er baseret på at ændre frekvensen af ​​en strakt metalstreng monteret på et elastisk element, afhængigt af størrelsen af ​​den kraft, der påføres den. Påvirkningen af ​​eksterne faktorer (fugtighed, temperatur, atmosfærisk tryk, vibrationer) såvel som kompleksiteten af ​​fremstillingen har ført til, at denne type sensorer ikke er meget udbredt.

Vibrationsfrekvenssensor af elektroniske vægte fra firmaet "TVES" På basen 1 er fastgjort et elastisk element 2, i hvis hul der er en streng 3, lavet i ét stykke med det. På begge sider af strengen er spolerne af elektromagneten 4 og forskydningstransduceren 5 af den induktive type. En stiv plade 6 med understøtninger 7 er fastgjort til den øvre overflade af det elastiske element, hvorpå bunden af ​​den lastoptagende platform er placeret. For at begrænse deformationen af ​​det elastiske element er der en sikkerhedsstang 8.

Elektronisk bordvægt.

Specifikationer:

vejeområde - 0,04-15 kg;

diskrethed - 2/5 g;

prøve af taravægt - 2 kg;

gennemsnitlig levetid - 8 år;

nøjagtighedsklasse i henhold til GOST R 53228 - III gennemsnit;

AC strømforsyningsparametre - 187–242 / 49–51 V / Hz;

strømforbrug - 9 W;

overordnede dimensioner - 295 × 315 × 90 mm;

vægt - 3,36 kg;

overordnede dimensioner (med emballage) - 405 × 340 × 110 mm;

vægt (med emballage) - 4,11 kg.

For nylig er elektromekaniske vægte med et piezoelektrisk kvartselement blevet meget brugt. Dette piezoelektriske element er en tynd (ikke mere end 200 mikron) plan-parallel kvartsplade af rektangulær form med elektroder placeret i midten på begge sider af pladen. Sensoren har to piezoelektriske elementer limet til elastiske elementer, som implementerer transducernes differensbelastning. Tyngdekraften af ​​belastningen forårsager kompression af det ene elastiske element og udvidelse af det andet.

Vægt af "Mera" firma med ekstern indikeringsanordning PVm-3/6-T, PVm-3/15-T, PVm-3/32-T. Tre områder: (1,5; 3; 6), (3; 6; 15), (3; 6; 32) kg.

Vægtens funktionsprincip er baseret på transformationen af ​​deformationen af ​​belastningscellens elastiske element, som opstår under påvirkning af belastningens tyngdekraft, til et elektrisk signal, hvis amplitude (strain gage sensor) eller frekvens ( tenzo quartz sensor) ændres i forhold til belastningens masse.

I henhold til metoden til installation på et deformerbart legeme ligner konvertere af denne type strain gauges. Af denne grund kaldes de tenzo-kvarts-transducere. I kroppen af ​​hvert piezoelektrisk element exciteres selvsvingninger med sin egen frekvens, som afhænger af den mekaniske spænding, der opstår i det piezoelektriske element under påvirkning af belastningen. Transducerens udgangssignal er ligesom vibrationsfrekvenssensoren frekvensen i området 5 ... 7 kHz. Tenso-quartz transducere har dog en lineær statisk karakteristik, og dette er deres fordel. Føleelementer er isoleret fra omgivelserne, hvilket reducerer fejlen på grund af udsving i den omgivende luftfugtighed. Derudover er der foretaget en korrektion for temperaturændringen i sensorens aktive zone ved hjælp af en separat temperaturfølsom kvartsresonator.

Radioisotopvægtkonvertere er baseret på måling af intensiteten af ​​ioniserende stråling transmitteret gennem den målte masse. For en transducer af absorptionstypen falder strålingsintensiteten med stigende materialetykkelse, mens for en transducer af spredt type falder intensiteten af ​​den opfattede

spredt stråling stiger med stigende materialetykkelse. Forskellen mellem radioisotopbalancer er lav målbar indsats, alsidighed og ufølsomhed over for høje temperaturer, mens elektromekaniske balancer med strain gauge transducere er billige og meget nøjagtige.

Veje- og vejeapparater

I henhold til deres formål er veje- og vejeanordninger opdelt i følgende seks grupper:

1) skalaer for diskret handling;

2) skalaer for kontinuerlig handling;

3) dispensere med diskret handling;

4) dispensere med kontinuerlig handling;

5) eksemplariske vægte, vægte, mobile vejemidler;

6) apparater til specielle målinger.

Til den første gruppe omfatte laboratorievægte af forskellige typer, der repræsenterer en separat gruppe af vægte med særlige forhold og vejemetoder, der kræver høj nøjagtighed af aflæsninger; bordvægte med den højeste vejegrænse (LEL) op til 100 kg, mobile platformsvægte og mortisevægte med LEL op til 15 t; vægte platform stationær, bil, trolley, vogn (inklusive til vejning på farten); vægte til den metallurgiske industri (disse omfatter ladeforsyningssystemer til fodring af højovne, elbilvægte, kulvægte til koksovnsbatterier, vejevogne, vægte til flydende metal, vægte til blomster, barrer, valsede produkter osv.).

Vægte i den første gruppe er lavet med skala-type vippearme, firkantede urskiver og digitale indikerings- og printindikeringsenheder og konsoller. For at automatisere vejning bruges trykmaskiner til automatisk registrering af vejeresultater, opsummering af resultaterne af flere vejninger og enheder, der giver fjerntransmission af vejeaflæsninger.

Til den anden gruppe omfatter transportør- og båndvægte for kontinuerlig drift, som kontinuerligt står for massen af ​​det transporterede materiale. Transportørvægte adskiller sig fra kontinuerlige båndvægte ved, at de er lavet i form af en separat vejeanordning installeret på en bestemt sektion af båndtransportøren. Bæltevægte er uafhængige båndtransportører af kort længde, udstyret med en vejeanordning.

Til den tredje gruppe omfatte dispensere til totalregnskab (batchvægte) og dispensere til emballering af bulkmaterialer, der anvendes i teknologiske processer i forskellige sektorer af den nationale økonomi.

Til den fjerde gruppe omfatte kontinuerlige batchere, der anvendes i forskellige teknologiske processer, hvor der kræves en kontinuerlig tilførsel af materiale med en given produktivitet. I princippet udføres kontinuerlige batchere med regulering af materialetilførslen til transportøren eller med regulering af båndhastigheden.

Femte gruppe omfatter metrologiske vægte til udførelse af verifikationsarbejde samt vægte og mobile verifikationsmidler.

Sjette gruppe omfatter forskellige vejeanordninger, der bruges til at bestemme ikke massen, men andre parametre (for eksempel beregning af ligevægtsdele eller produkter, bestemmelse af motorernes drejningsmoment, procentdelen af ​​stivelse i kartofler osv.).

Kontrol udføres i henhold til tre forhold: normen, mindre end normen og mere end normen. Målingen er strømmen i elektromagnetens spole. Diskriminatoren er et vejesystem med et bord 3 og en elektromagnetisk anordning 1, en induktiv forskydningstransducer 2 med en udgangsforstærker og en relæanordning 7. Med en normal masse af styreobjekter er systemet i ligevægt, og objekterne flyttes med transportør 6 til afhentningsstedet. Hvis objektets masse afviger fra normen, forskydes bordet 3, såvel som kernen af ​​den induktive konverter. Dette forårsager en ændring i strømstyrken i induktorspolekredsløbet og spændingen over modstanden R. Relædiskriminatoren tænder for aktuatoren 4, som taber genstanden fra transportbåndet. Relæanordningen kan være en tre-position med en omskifterkontakt, som gør det muligt at tabe genstande til højre eller venstre i forhold til transportbåndet, afhængigt af om massen af ​​den afviste genstand er mindre eller mere end normen. Dette eksempel viser tydeligt, at resultatet af kontrol ikke er den numeriske værdi af den kontrollerede værdi, men en hændelse - uanset om objektet er egnet eller ej, dvs. er den kontrollerede værdi inden for de angivne grænser eller ej.

Vægte GOST OIML R 111-1-2009 er en mellemstatslig standard.

1. Referencevægte. At reproducere og opbevare en masseenhed

2. Almindelige vægte. SI-masser i MMC's og N's indsatsområder.

3. Kalibreringsvægte. Til justering af balancen.

4. Specialvægte. Til kundens individuelle behov og efter dennes tegninger. For eksempel en speciel form, karat, Newtonske vægte, med et radialt snit, kroge, indbygget i vejesystemer, for eksempel til justering af dispensere.

Standardvægt E 500 kg F2 (+) CR-S (sammenklappelig eller komposit)

Nøjagtighedsklasse F2, tilladelig fejl 0 ... 8000 mg

Hjem / Klassificering af vægte / Klasser af nøjagtighed

Klassificering af vægte efter kategorier og nøjagtighedsklasser.

I overensstemmelse med GOST OIML R 111-1-2009 er vægte opdelt i 9 klasser af nøjagtighed, der hovedsageligt adskiller sig i nøjagtigheden af ​​massegengivelse.

Klassifikationstabel for vægte efter nøjagtighedsklasser. Grænser for tilladt fejl ± δm. Nøjagtighed i mg.

Den nominelle værdi af vægtens masse	Vægtklasse
E1	E2	F1	F2	M1	M1-2	M2	M2-3	M3
5000 kg
2000 kg
1000 kg
500 kg
200 kg
100 kg
50 kg
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
200 g	0,10	0,3	1,0	3,0
100 g	0,05	0,16	0,5	1,6	5,0
50 g	0,03	0,10	0,3	1,0	3,0
20 g	0,025	0,08	0,25	0,8	2,5		8,0
10 g	0,020	0,06	0,20	0,6	2,0		6,0
5 g	0,016	0,05	0,16	0,5	1,6		5,0
2 g	0,012	0,04	0,12	0,4	1,2		4,0
1 g	0,010	0,03	0,10	0,3	1,0		3,0
500 mg	0,008	0,025	0,08	0,25	0,8		2,5
200 mg	0,006	0,020	0,06	0,20	0,6		2,0
100 mg	0,005	0,016	0,05	0,16	0,5		1,6
50 mg	0,004	0,012	0,04	0,12	0,4
20 mg	0,003	0,010	0,03	0,10	0,3
10 mg	0,003	0,008	0,025	0,08	0,25
5 mg	0,003	0,006	0,020	0,06	0,20
2 mg	0,003	0,006	0,020	0,06	0,20
1 mg	0,003	0,006	0,020	0,06	0,20

De nominelle værdier af vægtmassen angiver den største og den mindste tilladte nominelle masse i enhver klasse, såvel som grænserne for tilladte fejl, som ikke bør gælde for højere og lavere værdier. For eksempel er den mindste nominelle masse for en M2 vægt 100 mg, mens den maksimale er 5000 kg. En vægt med en nominel masse på 50 mg vil ikke blive accepteret som en M2-vægt i henhold til denne standard, men skal i stedet overholde M1-fejlgrænserne og andre krav (f.eks. form og markeringer) for den vægtnøjagtighedsklasse. I modsat fald anses vægten ikke for at overholde denne standard.

For det rigtige svar på spørgsmålet i opgaven er det nødvendigt at skelne dem fra hinanden.

Kropsvægt er en fysisk egenskab, der ikke afhænger af nogen faktorer. Det forbliver konstant overalt i universet. Dens måleenhed er kilogram. Den fysiske essens på det konceptuelle niveau består i kroppens evne til hurtigt at ændre sin hastighed, for eksempel at bremse helt op.

Kropsvægten karakteriserer den kraft, hvormed den trykker på overfladen. Desuden afhænger det ligesom enhver kraft af den acceleration, der gives til kroppen. På vores planet virker den samme acceleration på alle kroppe (tyngdeacceleration; 9,8 m / s 2). Følgelig vil kropsvægten på en anden planet ændre sig.

Tyngdekraften er den kraft, hvormed planeten tiltrækker kroppen, numerisk er den lig med kroppens vægt.

Enheder til måling af vægt og kropsvægt

Instrumentet til at måle masse er en velkendt balance. Den første type balance var mekanisk, som stadig er meget udbredt i dag. Senere fik de selskab af elektroniske vægte med meget høj målenøjagtighed.

For at måle din kropsvægt skal du bruge en enhed kaldet et dynamometer. Dens navn oversættes som en kraftmåler, hvilket svarer til betydningen af ​​begrebet kropsvægt defineret i det foregående afsnit. Ud over vægte er de af mekanisk type (håndtag, fjeder) og elektroniske. Vægt måles i Newton.