Det enkleste instrumentet for å bestemme masse og vekt er spakbalansen, kjent fra omkring det femte årtusen f.Kr. De er en bjelke som har en støtte i sin midtre del. Det er kopper i hver ende av bjelken. Et måleobjekt plasseres på en av dem, og vekter av standardstørrelser plasseres på den andre inntil systemet bringes i likevekt. I 1849 tok franskmannen Joseph Beranger patent på en forbedret skala av denne typen. De hadde et system med spaker under koppene. En slik enhet har vært veldig populær i mange år i handel og kjøkken.

En variant av balanseskalaen er stålgården, kjent siden antikken. I dette tilfellet er ikke opphengspunktet i midten av bjelken, standardbelastningen har en konstant verdi. Likevekt etableres ved å endre posisjonen til opphengspunktet, og strålen forhåndskalibreres (i henhold til spakregelen).

Robert Hooke, en engelsk fysiker, slo fast i 1676 at deformasjonen av en fjær eller elastisk materiale er proporsjonal med størrelsen på den påførte kraften. Denne loven tillot ham å lage vårvekter. Slike skalaer måler kraft, så på jorden og på månen vil de vise et annet numerisk resultat.

For tiden brukes ulike metoder basert på å oppnå et elektrisk signal for å måle masse og vekt. Ved måling av svært store masser, som et tungt kjøretøy, brukes pneumatiske og hydrauliske systemer.

Instrumenter for å måle tid

Den første i historiens tidsmåler var solen, den andre - strømmen av vann (eller sand), den tredje - den jevne forbrenningen av et spesielt drivstoff. Med opprinnelse i antikken har sol-, vann- og brannklokker overlevd til vår tid. Utfordringene som urmakere møtte i antikken var svært forskjellige fra dagens. Tidsmålere var ikke pålagt å være spesielt nøyaktige, men de måtte dele dager og netter inn i samme antall timer av ulik lengde avhengig av årstiden. Og siden nesten alle instrumenter for å måle tid var basert på ganske ensartede fenomener, måtte de gamle "urmakerne" gå til ulike triks for dette.

Solur.

Det eldste soluret funnet i Egypt. Interessant nok brukte det tidlige soluret i Egypt ikke skyggen av en søyle eller stang, men av kanten på en bred plate. I dette tilfellet ble bare høyden til solen målt, og dens bevegelse langs horisonten ble ikke tatt i betraktning.

Med utviklingen av astronomi ble den komplekse bevegelsen til solen forstått: daglig sammen med himmelen rundt verdensaksen og årlig langs dyrekretsen. Det ble klart at skyggen ville vise like lang tid, uavhengig av solens høyde, hvis stangen er rettet parallelt med verdensaksen. Men i Egypt, Mesopotamia, Hellas og Roma ble dag og natt, hvor begynnelsen og slutten markerte soloppganger og solnedganger, delt, uavhengig av lengden, med 12 timer, eller, mer grovt, på tidspunktet for endringen av vakter, inn i 4 "vakter" på 3 timer hver. Derfor ble det pålagt å markere ulik timer på vekten, knyttet til enkelte deler av året. For store solur, som ble installert i byer, var vertikale obelisk-gnomoner mer praktiske. Slutten av tems av en slik obelisk beskrev symmetriske buede linjer på den horisontale plattformen til foten, avhengig av årstid. En rekke av disse strekene ble påført foten, og andre streker ble tegnet på tvers, tilsvarende timene. Dermed kunne en person som ser på skyggen gjenkjenne både timen og omtrent måneden i året. Men den flate skalaen tok mye plass og kunne ikke ta imot skyggen som gnomonen kaster når solen står lavt. Derfor, i klokker av mer beskjedne størrelser, ble vekten plassert på konkave overflater. Romersk arkitekt, 1. århundre f.Kr. Vitruvius i boken "On Architecture" lister opp mer enn 30 typer vann og solur og rapporterer noen av navnene på deres skapere: Eudoxus av Cyida, Aristarchus fra Samos og Apollonius av Pergamon. I følge beskrivelsene til arkitekten er det vanskelig å få en ide om utformingen av denne eller den klokken, men mange av restene av eldgamle tidsmålere funnet av arkeologer ble identifisert med dem.

Et solur har en stor ulempe - manglende evne til å vise tiden om natten og til og med på dagtid i overskyet vær, men de har en viktig fordel sammenlignet med andre klokker - en direkte forbindelse med belysningen som bestemmer tidspunktet på dagen. Derfor har de ikke mistet sin praktiske betydning selv i en tid med massedistribusjon av nøyaktige mekaniske klokker som krever verifisering. De stasjonære middelalderske solurene til landene i islam og Europa skilte seg lite fra de gamle. Riktignok i renessansen, da læring begynte å bli verdsatt, kom komplekse kombinasjoner av skalaer og gnomoner, som fungerte som dekorasjon, på mote. For eksempel på begynnelsen av XVI århundre. en tidsmåler ble installert i Oxford University Park, som kunne tjene som et visuelt hjelpemiddel for konstruksjon av en rekke solur. Siden 1300-tallet, da mekaniske tårnklokker begynte å spre seg, har Europa gradvis forlatt inndelingen av dag og natt i like tidsperioder. Dette forenklet solurskalaene, og de begynte ofte å dekorere fasadene til bygninger. For at veggklokker skulle kunne vise morgen- og kveldstid om sommeren, ble de noen ganger laget doble med skiver på sidene av et prisme som stakk ut fra veggen. I Moskva kan et vertikalt solur sees på veggen til bygningen til det russiske humanitære universitetet på Nikolskaya Street, og i parken til Kolomenskoye-museet er det dessverre et horisontalt solur uten urskive og gnomon.

Det mest grandiose soluret ble bygget i 1734 i byen Jaipur av Maharajaen (herskeren i regionen) og astronomen Sawai-Jai Singh (1686-1743). Gnomonen deres var en trekantet steinmur med en vertikal benhøyde på 27 m og en hypotenuse på 45 m. Skalaene var plassert på brede buer som skyggen av gnomonen beveget seg langs med en hastighet på 4 m i timen. Imidlertid ser solen på himmelen ikke ut som et punkt, men en sirkel med en vinkeldiameter på omtrent en halv grad, derfor, på grunn av den store avstanden mellom gnomonen og skalaen, var kanten av skyggen uklar.

Bærbare solur var av stor variasjon. I tidlig middelalder ble det hovedsakelig brukt høyhøyde, som ikke krevde orientering til kardinalpunktene. I India var klokker i form av en fasettert stav vanlig. Timeinndelinger ble brukt på ansiktene til personalet, tilsvarende to måneder i året, like langt fra solverv. En nål ble brukt som en gnomon, som ble satt inn i hull laget over inndelingene. For å måle tid ble staven hengt vertikalt på en snor og snudd med en nål mot Solen, så viste skyggen av nålen høyden på armaturet.

I Europa ble slike klokker laget i form av små sylindre, med en rekke vertikale skalaer. Gnomonen var et flagg montert på en dreibar stang. Den ble installert over ønsket timelinje og klokken ble rotert slik at skyggen var vertikal. Naturligvis var vekten til slike klokker "bundet" til en viss breddegrad i området. I det XVI århundre. i Tyskland var universelt solur i stor høyde i form av et "skip" vanlig. Tiden i dem ble markert av en ball plassert på trådene til en loddlinje, da instrumentet ble rettet mot solen slik at skyggen av "nesen" nøyaktig dekket "akterenden". Breddegradsjustering ble utført ved å vippe "masten" og flytte en stang langs den, som en loddlinje ble festet på. Den største ulempen med høyhøydeklokker er vanskeligheten med å bestemme tiden nærmere middag, når solen endrer høyde veldig sakte. I denne forstand er en klokke med en gnomon mye mer praktisk, men de må stilles i henhold til kardinalpunktene. Riktignok, når de skal brukes i lang tid på ett sted, kan du finne tid til å bestemme retningen til meridianen.

Senere begynte bærbare solur å bli utstyrt med et kompass, som gjorde at de raskt kunne settes i ønsket posisjon. Slike klokker ble brukt frem til midten av 1800-tallet. for å sjekke mekaniske, selv om de viste sann soltid. Den største etterslepet til den sanne solen fra gjennomsnittet i løpet av året er 14 minutter. 2 sek., og den største ledelsen er 16 minutter. 24 sek., men siden lengdene på nabodøgn ikke er så store, førte ikke dette til store vanskeligheter. For amatører ble det produsert et solur med en middagskanon. Over leketøyskanonen var det et forstørrelsesglass, som ble eksponert slik at ved middagstid solstrålene samlet av den nådde tenningshullet. Kruttet tok fyr, og kanonen skjøt selvfølgelig med blank ladning, og ga beskjed til huset om at det var riktig middag og det var på tide å sjekke klokken. Med ankomsten av telegrafiske tidssignaler (i England siden 1852, og i Russland siden 1863), ble det mulig å sjekke klokken på postkontorer, og med bruken av radio- og telefonklokker, tok solurets æra slutt.

Vann klokke.

Religionen i det gamle Egypt krevde utførelse av nattlige ritualer med nøyaktig overholdelse av tidspunktet for deres utførelse. Tiden om natten ble bestemt av stjernene, men vannklokker ble også brukt til dette. Den eldste kjente egyptiske vannklokken dateres tilbake til epoken til farao Amenhotep III (1415-1380 f.Kr.). De ble laget i form av et kar med ekspanderende vegger og et lite hull hvorfra vann gradvis strømmet ut. Tiden kan bedømmes etter nivået. For å måle timer med forskjellig lengde ble det påført flere skalaer på karets indre vegger, vanligvis i form av en serie prikker. Egypterne fra den epoken delte natt og dag inn i 12 timer, og hver måned brukte en egen skala som navnet ble plassert i nærheten av. Det var 12 skalaer, selv om seks ville vært nok, siden lengdene på dager som er i samme avstand fra solverv er nesten like. En annen type klokke er også kjent, hvor målebegeret ikke ble tømt, men fylt. I dette tilfellet kom vann inn i det fra et kar plassert over i form av en bavian (dette er hvordan egypterne fremstilte visdomsguden, Thoth). Den koniske formen til klokkens bolle med rennende vann bidro til en jevn endring i nivået: når det synker, synker trykket på vannet, og det strømmer ut saktere, men dette kompenseres av en reduksjon i overflaten. Det er vanskelig å si om denne formen ble valgt for å oppnå ensartethet i "løpingen" av klokken. Kanskje var karet laget på en slik måte at det var lettere å lese skalaene tegnet på innerveggene.

Målingen av like timer (i Hellas ble de kalt jevndøgn) ble ikke bare påkrevd av astronomer; de bestemte lengden på taler i retten. Det var nødvendig at talere fra påtalemyndigheten og forsvaret sto på lik linje. I de overlevende talene til gresktalende, for eksempel Demosthenes, er det forespørsler om å "stoppe vannet", tilsynelatende adressert til domstolens tjener. Klokken ble stoppet mens han leste lovteksten eller intervjuet et vitne. Slike klokker ble kalt "clepsydra" (på gresk "stjele vann"). Det var et kar med hull i håndtaket og på bunnen, som en viss mengde vann ble hellet i. For å "stoppe vannet" plugget de tydeligvis et hull i håndtaket. Små vannklokker ble også brukt i medisin for å måle pulsen. Oppgaver for måling av tid bidro til utvikling av teknisk tenkning.

Det er en beskrivelse av en vannalarmklokke, hvis oppfinnelse tilskrives filosofen Platon (427-347 f.Kr.). «Platons vekkerklokke» bestod av tre fartøyer. Fra den øvre (clepsydra) strømmet vann inn i den midterste, der det var en bypass sifon. Mottaksrøret til sifonen endte nær bunnen, og dreneringsrøret gikk inn i det tredje tomme lukkede karet. Han var på sin side forbundet med et luftrør til en fløyte. Vekkerklokken fungerte slik: når vannet i det midterste karet dekket sifonen, slo den seg på. Vann rant raskt over i et lukket kar, tvang luft ut av det, og fløyten begynte å lyde. For å regulere signalbyttetiden var det nødvendig å delvis fylle det midterste karet med vann før klokken startet.

Jo mer vann som foreløpig ble helt inn i den, jo tidligere gikk alarmen.

Tiden med å designe pneumatiske, hydrauliske og mekaniske enheter begynte med arbeidet til Ctesibius (Alexandria, II-I århundrer f.Kr.). I tillegg til forskjellige automatiske enheter, som hovedsakelig tjente til å demonstrere "tekniske mirakler", utviklet han en vannklokke som automatisk tilpasset seg endringer i lengden på natt- og dagtidsintervaller. Klokken til Ctesibius hadde en urskive i form av en liten søyle. I nærheten av den var det to figurer av amoriner. En av dem gråt uavbrutt; «tårene» hans kom inn i et høyt kar med en dupp. Figuren til den andre amoren beveget seg langs søylen ved hjelp av en flottør og fungerte som en tidsindikator. Da vannet på slutten av dagen hevet pekeren til det høyeste punktet, ble sifonen aktivert, flottøren falt til sin opprinnelige posisjon, og en ny daglig syklus av enheten begynte. Siden lengden på døgnet er konstant, trengte ikke klokken å justeres til de forskjellige årstidene. Timer ble angitt av krysslinjene satt på en søyle. For sommertid var avstandene mellom dem i den nedre delen av søylen store, og i den øvre delen var de små, og viste korte nattetimer, og omvendt om vinteren. På slutten av hver dag falt vannet som strømmet ut av sifonen på vannhjulet, som, gjennom gir, snudde søylen litt, noe som førte en ny del av skiven til pekeren.

Informasjon er bevart om klokken som kalif Harun al Rashid presenterte for Karl den Store i 807. Egingard, kongens historiograf, rapporterte om dem: «En spesiell vannmekanisme indikerte klokken, som fortsatt var preget av et slag etter at et visst antall kuler falt i et kobberbasseng. Ved middagstid red 12 riddere ut av samme antall dører som lukket seg bak dem.

Den arabiske forskeren Ridwan opprettet i det XII århundre. klokken til den store moskeen i Damaskus og la en beskrivelse av dem. Klokken ble laget i form av en bue med 12 tidsvinduer. Vinduene ble dekket med farget glass og opplyst om natten. Langs dem beveget figuren av en falk, som etter å ha innhentet vinduet, slapp baller i bassenget, hvor nummeret tilsvarte timen som var kommet. Mekanismene som koblet klokkens flottør med indikatorene besto av snorer, spaker og blokker.

I Kina dukket vannklokker opp i antikken. I boken "Zhouli", som beskriver historien til Zhou-dynastiet (1027-247 f.Kr.), er det en omtale av en spesiell ledsager som "tok seg av vannklokken." Ingenting er kjent om enheten til disse gamle klokkene, men gitt den tradisjonelle karakteren til kinesisk kultur, kan det antas at de skilte seg lite fra middelalderen. Boken til vitenskapsmannen fra 1000-tallet er viet beskrivelsen av enheten til vannklokken. Liu Zai. Det mest interessante er utformingen av en vannklokke med en overspenningstank beskrevet der. Klokken er arrangert i form av en slags stige, som det er tre tanker på. Fartøyer er forbundet med rør gjennom hvilke vann strømmer sekvensielt fra den ene til den andre. Den øvre tanken mater resten med vann, den nedre har en flottør og en linjal med tidsindikator. Den viktigste rollen er tildelt det tredje "utjevnende" fartøyet. Vannstrømmen justeres slik at tanken mottar litt mer vann fra toppen enn det som renner ut av den i bunnen (overskuddet dreneres gjennom et spesielt hull). Dermed endres ikke vannnivået i den midtre tanken, og det kommer inn i det nedre karet under konstant trykk. I Kina var dagen delt inn i 12 doble timer «ke».

Bemerkelsesverdig fra et mekanikksynspunkt ble tårnets astronomiske klokke laget i 1088 av astronomene Su Song og Han Kunliang. I motsetning til de fleste vannklokker brukte de ikke endringen i nivået til det utstrømmende vannet, men vekten. Klokken ble plassert i et tre-etasjers tårn, designet i form av en pagode. I bygningens øvre etasje sto en armillarkule, hvis sirkler, på grunn av klokkemekanismen, forble parallelle med himmelekvator og ekliptikken. Denne enheten forutså mekanismene for å vedlikeholde teleskoper. I tillegg til sfæren var det i et spesielt rom en stjerneklode, som viste stjernenes posisjon, samt solen og månen i forhold til horisonten. Verktøyene ble drevet av et vannhjul. Den hadde 36 bøtter og automatiske vekter. Når vekten av vannet i bøtta nådde ønsket verdi, løsnet låsen den og lot hjulet snu 10 grader.

I Europa har offentlige vannklokker lenge vært brukt sammen med mekaniske tårnklokker. Så på 1500-tallet på hovedtorget i Venezia var det en vannklokke, som hver time gjenga scenen for tilbedelsen av magiene. Maurerne som dukket opp, slo på klokken og markerte tiden. Interessant klokke fra 1600-tallet oppbevart i museet i den franske byen Cluny. I dem ble rollen som en peker spilt av en vannfontene, hvis høyde var avhengig av medgått tid.

Etter utseendet på XVII århundre. pendelklokker i Frankrike, ble det forsøkt å bruke vann for å holde pendelen i sving. I følge oppfinneren ble det installert et brett med en skillevegg i midten over pendelen. Det ble tilført vann til midten av skilleveggen, og når pendelen svingte, presset den den i riktig retning. Enheten ble ikke mye brukt, men ideen om å drive viserne fra pendelen, som var innebygd i den, ble senere implementert i en elektrisk klokke.

Timeglass og Fireglass

Sand, i motsetning til vann, fryser ikke, og klokker der vannstrømmen erstattes av sandstrømmen kan fungere om vinteren. Et timeglass med en peker ble bygget rundt 1360 av den kinesiske mekanikeren Zhai Xiyuan. Denne klokken, kjent som "femhjuls sand clepsydra", ble drevet av en "turbin" på bladene som sand ble helt. Systemet med tannhjul overførte sin rotasjon til pilen.

I Vest-Europa dukket det opp timeglass rundt 1200-tallet, og utviklingen deres er knyttet til utviklingen av glassfremstilling. Tidlige klokker besto av to separate glasspærer holdt sammen med forseglingsvoks. Spesielt tilberedt, noen ganger fra knust marmor, ble "sand" forsiktig siktet og helt i et kar. Strømmen av en dose sand fra toppen av klokken til bunnen målte en viss tidsperiode ganske nøyaktig. Det var mulig å regulere klokken ved å endre mengden sand som helles inn i den. Etter 1750 ble klokker allerede laget i form av et enkelt kar med en innsnevring i midten, men de beholdt et hull plugget med en kork. Til slutt, fra 1800, dukket det opp hermetiske klokker med forseglet hull. I dem ble sanden pålitelig separert fra atmosfæren og kunne ikke bli fuktig.

Tilbake på 1500-tallet. hovedsakelig i kirker ble det brukt rammer med fire timeglass satt til et kvarter, en halv, tre kvarter og en time. Ut fra deres tilstand var det lett å bestemme tiden innen timen. Enheten ble levert med en skive med en pil; da sanden rant ut av det siste øvre karet, snudde vaktmesteren rammen og flyttet pilen en divisjon.

Timeglasset er ikke redd for pitching, og derfor til begynnelsen av 1800-tallet. ble mye brukt til sjøs for å telle klokkens tid. Da en timevis porsjon sand rant ut, snudde vaktmannen klokken og slo på klokken; Det er her uttrykket «slå glasset» kommer fra. Skipets timeglass ble ansett som et viktig instrument. Da den første oppdageren av Kamchatka, en student ved St. Petersburgs vitenskapsakademi, Stepan Petrovich Krasheninnikov (1711-1755), ankom Okhotsk, ble det bygget skip der. Den unge forskeren henvendte seg til kaptein Vitus Bering med en forespørsel om hjelp til å organisere en tjeneste for måling av havnivåsvingninger. Til dette trengtes en observatør og et timeglass. Bering utnevnte en kompetent soldat til stillingen som observatør, men ga ikke vakt. Krasheninnikov kom seg ut av situasjonen ved å grave i en vannmåler foran kommandantens kontor, hvor det etter sjøskikken regelmessig ble slått av flasker. Timeglasset viste seg å være en pålitelig og praktisk enhet for å måle korte tidsperioder og var foran solenergien når det gjelder "overlevelse". Inntil nylig ble de brukt i fysioterapirommene til poliklinikkene for å kontrollere tidspunktet for prosedyrene. Men de blir erstattet av elektroniske tidtakere.

Forbrenningen av materialet er også en ganske jevn prosess, på grunnlag av hvilken tid kan måles. Brannklokker ble mye brukt i Kina. Åpenbart var prototypen deres, og nå populær i Sørøst-Asia, røykepinner - sakte ulmende stenger som gir velduftende røyk. Grunnlaget for slike klokker var brennbare pinner eller snorer, som ble laget av en blanding av tremel med bindemidler. Ofte hadde de en betydelig lengde, ble laget i form av spiraler og hengt over en flat plate, hvor asken falt. Etter antall gjenværende svinger var det mulig å bedømme medgått tid. Det var også «brannalarmklokker». Der var ulmeelementet horisontalt plassert i en lang vase. På rett sted ble det kastet en tråd med vekter over den. Ilden, etter å ha nådd tråden, brant gjennom den, og vektene falt med et klirr ned i kobberskålen. I Europa var stearinlys med inndelinger i bruk, og spilte rollen som både nattlys og tidsmålere. For å bruke dem i alarmmodus ble det stukket en nål med vekt inn i lyset på riktig nivå. Når voksen rundt pinnen smeltet, falt vekten sammen med den med et klirr ned i koppen på lysestaken. For en grov måling av tiden om natten tjente også oljelamper med glasskar utstyrt med en vekt. Tiden ble bestemt av oljenivået, som sank etter hvert som det brant ut.

"Elektriske apparater" - Lampeholdere, etc. Mikser. Termisk. Elektroteknikk. Mål og målsettinger. Strømbrytere. Elektriske husholdningsapparater. Pedagogisk tema: Elektriske husholdningsapparater. Vekselstrøm. Likestrøm. Elektriske enheter. Kabling. Typer elektriske ledninger. Hvitevarer. Listen over elektriske apparater er veldig stor.

"Vekt og masse" - Forløpet av eksperimentet. VEKT OG VEKT. Vitenskapelige data og observasjoner. Prosjekt oversikt. Du kan nærme deg vektløshet hvis du beveger deg med en viss hastighet langs en konveks bane. Hvem og når begynte først å studere kroppens fall i luften? Menneskehetens uløste mysterier av Reader's Digest.

"Sekkens vekt" - Anbefalinger til elever: Vei sekkene uten skolemateriell fra elevene i klassen vår. Utfør øvelser for å styrke musklene i kroppen. Forskningsemne: holdning til en skolegutt. Prosjektet er forskning. Jeg vil beholde helsen min, jeg vil hjelpe meg selv. Ryggsekkene våre. Forskningsresultater: "Hva er i ryggsekkene våre?".

"Forstørrelsesglass" - Linser. En håndlupe gir forstørrelse fra 2 til 20 ganger. Produktet vil indikere forstørrelsen som mikroskopet gir. Stativ. Historiereferanse. Biologi er vitenskapen om liv, levende organismer som lever på jorden. Rør. Biologi er vitenskapen om livet. Laboratoriearbeid №1. 4. Plasser det ferdige preparatet på objektbordet på motsatt side av hullet i det.

"Vekt og lufttrykk" - Hva er atmosfæren? Hvordan kan du veie en gass? Hva forårsaker atmosfærisk trykk? Har atmosfæren vekt? Måling av atmosfærisk trykk. La oss svare på spørsmålene: Kan atmosfæren "trykke"? Hva forårsaker gasstrykket? Hvorfor stiger vann med stempelet? Hva heter instrumentet for å måle atmosfærisk trykk?

"Måleinstrumenter" - Termometeret er et glassrør forseglet på begge sider. Trykk måler. Dynamometer. Medisinsk dynamometer. Å måle betyr å sammenligne en mengde med en annen. Hver enhet har en skala (inndeling). Aneroid barometer. Barometer. Termometer. Enheter gjør livet veldig enkelt. Silomer. Typer dynamometre.

Instrumenter for å måle masse kalles skalaer. Ved hver veiing utføres minst én av de fire grunnleggende operasjonene

1. bestemmelse av ukjent kroppsvekt ("veiing"),

2. måle en viss mengde masse ("veiing"),

3. definisjon av klassen som kroppen som skal veies tilhører ("tari-

nivåveiing" eller "sortering"),

4. veiing av kontinuerlig flytende materialstrøm.

Målingen av masse er basert på bruken av loven om universell gravitasjon, ifølge hvilken gravitasjonsfeltet til jorden tiltrekker seg en masse med en kraft proporsjonal med denne massen. Tiltrekningskraften sammenlignes med en kraft kjent i størrelse, skapt på forskjellige måter:

1) en last med kjent masse brukes til balansering;

2) balansekraft oppstår når det elastiske elementet er deformert;

3) balansekraften skapes av en pneumatisk enhet;

4) balansekraft skapes av en hydraulisk enhet;

5) balansekraften skapes elektrodynamisk ved hjelp av en solenoidvikling i et konstant magnetfelt;

6) balanserende kraft skapes når kroppen er nedsenket i en væske.

Den første måten er klassisk. Mål i den andre metoden er mengden deformasjon; i den tredje - lufttrykk; i den fjerde - væsketrykk; i den femte - strømmen som strømmer gjennom viklingen; i den sjette - dybden av nedsenking og løftekraft.

Vektklassifisering

1. Mekanisk.

2. Elektromekanisk.

3. Optisk-mekanisk.

4. Radioisotoper.

Spak handelsvekter

Handel mekaniske vekter RN-3Ts13UM

Mekaniske vekter er basert på prinsippet om å sammenligne masser ved hjelp av spaker, fjærer, stempler og veiepanner.

I elektromekaniske vekter måles kraften som utvikles av den veide massen gjennom deformasjonen av det elastiske elementet ved bruk av tøyningsmotstandsdyktige, induktive, kapasitive og vibrofrekvente transdusere.

Det moderne stadiet i utviklingen av laboratorievekter, som er preget av relativt lav hastighet og betydelig mottakelighet for ytre påvirkninger, er preget av den økende bruken av elektriske strømgeneratorer med et elektronisk automatisk kontrollsystem (ACS) for å skape en balanserende kraft (moment) ) i dem, noe som sikrer tilbakeføring av måledelen av balansen til sin opprinnelige likevektsposisjon. ATS elektronisk lab. balanse (fig. 4) inkluderer en sensor, for eksempel i form av en differensialtransformator; dens kjerne er festet på måledelen og beveger seg i en spole montert på bunnen av balansen med to viklinger, hvis utgangsspenning leveres til den elektroniske enheten. Sensorer brukes også i form av en elektro-optisk enhet med et speil på måledelen, som leder en lysstråle til en differensiell fotocelle koblet til den elektroniske enheten. Når måledelen av balansen avviker fra den opprinnelige likevektsposisjonen, endres den relative posisjonen til sensorelementene, og et signal vises ved utgangen til den elektroniske enheten som inneholder informasjon om retningen og størrelsen på avviket. Dette signalet forsterkes og konverteres av den elektroniske enheten til en strøm, som mates inn i magnetiseringsspolen, festet på grunnlag av balansen og samvirker med en permanent magnet på deres måledel. Sistnevnte, på grunn av den nye motstridende kraften, går tilbake til sin opprinnelige posisjon. Strømmen i magnetspolen måles med et digitalt mikroamperemeter kalibrert i masseenheter. I elektroniske vekter med toppplassering av lastmottakskoppen brukes et lignende automatisk balanseskjema, men den permanente magneten til magnetiseringen er montert på stangen som bærer koppen (elektroniske vekter uten spak) eller er koblet til denne stangen med en spak (elektronisk spakvekt).

Skjematisk diagram av elektronisk lab. skalaer: 1 - sensor; 2-kjerne; 3, 5-korrespondanser av sensorspolen og strømgeneratoren; 4-energigiver; 6-permanent magnet; 7-stang; 8-last kopp; 9-elektronisk enhet; 10-strømforsyning; 11-sifret leseenhet.

Vibrofrekvens (streng). Dens handling er basert på å endre frekvensen til en strukket metallstreng montert på et elastisk element, avhengig av størrelsen på kraften som påføres den. Påvirkningen av eksterne faktorer (fuktighet, temperatur, atmosfærisk trykk, vibrasjoner), så vel som kompleksiteten i produksjonen, har ført til at denne typen sensorer ikke har funnet bred anvendelse.

Vibrasjonsfrekvenssensor av elektroniske vekter fra selskapet "TVES" Et elastisk element 2 er festet til basen 1, i hullet som det er en streng 3, laget integrert med den. På begge sider av strengen er det spoler av en elektromagnet 4 og en forskyvningstransduser 5 av induktiv type. En stiv plate 6 med støtter 7 er festet til den øvre overflaten av det elastiske elementet, på hvilken bunnen av lasteplattformen er plassert. For å begrense deformasjonen av det elastiske elementet er det en sikkerhetsstang 8.

Elektronisk skrivebordsvekt.

Spesifikasjoner:

veieområde - 0,04–15 kg;

diskrethet - 2/5 g;

prøvetaking av tara vekt - 2 kg;

gjennomsnittlig levetid - 8 år;

nøyaktighetsklasse i henhold til GOST R 53228 - III medium;

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

strømforbruk - 9 W;

generelle dimensjoner - 295×315×90 mm;

vekt - 3,36 kg;

generelle dimensjoner (med emballasje) - 405×340×110 mm;

vekt (med emballasje) - 4,11 kg.

Nylig har elektromekaniske vekter med et piezoelektrisk kvartselement blitt mye brukt. Dette piezoelektriske elementet er en tynn (ikke mer enn 200 mikron) planparallell rektangulær kvartsplate med elektroder plassert i midten på begge sider av platen. Sensoren har to piezoelektriske elementer limt til elastiske elementer, som implementerer et differensialbelastningsskjema for svingerne. Tyngdekraften til lasten forårsaker kompresjon av ett elastisk element og spenning av det andre.

Mera-vekt med fjernindikator 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.

Prinsippet for drift av skalaene er basert på transformasjonen av deformasjonen av det elastiske elementet i lastcellen, som oppstår under påvirkning av tyngdekraften til lasten, til et elektrisk signal, amplituden (strain gauge) eller frekvens ( kvarts strain gauge) hvorav endres proporsjonalt med massen av lasten.

Således, i henhold til metoden for installasjon på en deformerbar kropp, ligner transdusere av denne typen strekkmålere. Av denne grunn kalles de kvartstransdusere. I kroppen til hvert piezoelektrisk element eksiteres selvsvingninger med en naturlig frekvens, som avhenger av den mekaniske spenningen som oppstår i det piezoelektriske elementet under påvirkning av en belastning. Utgangssignalet til transduseren, så vel som til en vibrasjonsfrekvenssensor, er en frekvens i området 5 ... 7 kHz. Imidlertid har strekkkvarts-transdusere en lineær statisk karakteristikk, og dette er deres fordel. Føleelementer er isolert fra omgivelsene, noe som reduserer feilen på grunn av svingninger i luftfuktigheten i den omgivende luften. I tillegg, ved hjelp av en separat temperaturfølsom kvartsresonator, foretas en korreksjon for temperaturendringer i sensorens aktive sone.

Radioisotopvektsomformere er basert på å måle intensiteten av ioniserende stråling som har passert gjennom den målte massen. For en transduser av absorpsjonstype avtar strålingsintensiteten med økende materialtykkelse, mens for en spredt strålingstransduser vil intensiteten til den oppfattede

spredt stråling øker med økende materialtykkelse. Radioisotopbalanser utmerker seg ved lave målbare krefter, allsidighet og ufølsomhet for høye temperaturer, mens elektromekaniske balanser med tensometriske transdusere er lave kostnader og høy målenøyaktighet.

Veie og veie enheter

Etter formål er veie- og veieenheter delt inn i følgende seks grupper:

1) skalaer for diskret handling;

2) skalaer for kontinuerlig handling;

3) dispensere med diskret handling;

4) kontinuerlige dispensere;

5) eksemplariske vekter, vekter, mobilt veieutstyr;

6) enheter for spesielle målinger.

Til den første gruppen inkludere laboratorievekter av forskjellige typer, som representerer en egen gruppe skalaer med spesielle forhold og metoder for veiing, som krever høy nøyaktighet av avlesninger; stasjonære vekter med maksimal veiegrense (LLL) opptil 100 kg, plattformvekter, mobil og mortise med LLL opptil 15 tonn; vekter stasjonær plattform, bil, vogn, vogn (inkludert for veiing på farten); vekter for metallurgisk industri (disse inkluderer ladematingssystemer for å drive masovner, elektriske bilvekter, kulllastevekter for koksovnsbatterier, veievogner, vekter for flytende metall, vekter for blomster, blokker, valsede produkter, etc.).

Vekter i den første gruppen er laget med vippearmer av skala, firkantede pekepinner og digitale pekeenheter og konsoller som viser og skriver ut. For å automatisere veiing, brukes utskriftsenheter for automatisk registrering av veieresultater, oppsummering av resultatene fra flere veiinger og enheter som gir fjernoverføring av vektavlesninger.

Til den andre gruppen inkluderer transportør- og beltevekter med kontinuerlig virkning, som kontinuerlig registrerer massen til det transporterte materialet. Beltevekter skiller seg fra kontinuerlige beltevekter ved at de er laget i form av en separat veieinnretning installert på en bestemt del av beltetransportøren. Beltevekter er uavhengige beltetransportører av liten lengde, utstyrt med en veieanordning.

Til den tredje gruppen inkluderer dispensere for totalregnskap (porsjonsskalaer) og dispensere for pakking av bulkmaterialer som brukes i teknologiske prosesser i ulike sektorer av den nasjonale økonomien.

til den fjerde gruppen inkludere kontinuerlige matere som brukes i ulike teknologiske prosesser hvor det kreves kontinuerlig tilførsel av materiale med en gitt kapasitet. I prinsippet utføres kontinuerlige dispensere med regulering av tilførsel av materiale til transportøren eller med regulering av båndhastigheten.

Femte gruppe inkluderer metrologiske skalaer for verifikasjonsarbeid, samt vekter og mobile verifiseringsverktøy.

Sjette gruppe inkluderer forskjellige veieenheter som brukes til å bestemme ikke massen, men andre parametere (for eksempel telle likevektsdeler eller produkter, bestemme dreiemomentet til motorer, prosentandelen av stivelse i poteter, etc.).

Kontroll utføres i henhold til tre forhold: normen, mindre enn normen og mer enn normen. Målingen er strømmen i elektromagnetspolen. Diskriminatoren er et veiesystem med et bord 3 og en elektromagnetisk enhet 1, en induktiv forskyvningstransduser 2 med en utgangsforsterker og en reléenhet 7. Med normal vekt på kontrollobjektene er systemet i likevektstilstand, og gjenstander flyttes av transportøren 6 til samlingsstedet. Hvis massen til objektet avviker fra normen, blir bordet 3 forskjøvet, så vel som kjernen til den induktive transduseren. Dette forårsaker en endring i strømstyrken i induktorkretsen og spenningen over motstanden R. Relédiskriminatoren slår på aktuatoren 4, som slipper objektet fra transportbåndet. Reléanordningen kan være tre-posisjon med en bryterkontakt, som lar deg slippe gjenstander til høyre eller venstre i forhold til transportbåndet, avhengig av om massen til den avviste gjenstanden er mindre eller mer enn normen. Dette eksemplet viser tydelig at resultatet av kontroll ikke er den numeriske verdien av den kontrollerte verdien, men hendelsen - objektet er bra eller dårlig, dvs. om den kontrollerte verdien er innenfor de angitte grensene eller ikke.

Vekter GOST OIML R 111-1-2009 er en mellomstatlig standard.

1. Referansevekter. Å reprodusere og lagre masseenheten

2. Generelle vekter. SI-masser i virkningssfærene til MMC og N.

3. Kalibreringsvekter. For vektjustering.

4. Spesialvekter. For kundens individuelle behov og i henhold til hans tegninger. For eksempel spesialformede, karat, Newtonske vekter, med radial utskjæring, kroker, innebygd i veiesystemer, for eksempel for justering av dispensere.

Referansevekt E 500 kg F2(+) TsR-S (sammenleggbar eller kompositt)

Nøyaktighetsklasse F2, tillatt feil 0…8000 mg

Hjem / Klassifisering av vekter / Nøyaktighetsklasser

Klassifisering av vekter etter kategorier og nøyaktighetsklasser.

I samsvar med GOST OIML R 111-1-2009 er vekter delt inn i 9 nøyaktighetsklasser, som hovedsakelig skiller seg ut i nøyaktigheten av massereproduksjon.

Klassifiseringstabell over vekter etter nøyaktighetsklasser. Grenser for tillatt feil ± δm. Feil i mg.

Nominell verdi av masse av vekter	vektklasse
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 masseverdiene til vektene indikerer den største og minste nominelle massen som er tillatt i noen klasse, samt feilgrensene, som ikke skal gjelde for høyere og lavere verdier. For eksempel er den minste nominelle masseverdien for en M2-klassevekt 100 mg, mens maksimumsverdien er 5000 kg. En vekt med en nominell masse på 50 mg vil ikke bli akseptert som en klasse M2-vekt i henhold til denne standarden, men i stedet skal den overholde feilgrensene og andre krav for klasse M1 (f.eks. form og merking) for den vektklassen. . For øvrig anses ikke vekten å være i samsvar med denne standarden.

For å svare riktig på spørsmålet som stilles i oppgaven, er det nødvendig å skille dem fra hverandre.

Kroppsvekt er en fysisk egenskap som ikke er avhengig av noen faktorer. Den forblir konstant hvor som helst i universet. Dens måleenhet er kilogram. Den fysiske essensen på det konseptuelle nivået ligger i kroppens evne til raskt å endre hastigheten, for eksempel å bremse ned til fullstendig stopp.

Vekten til en kropp karakteriserer kraften den trykker på overflaten med. Samtidig, som enhver kraft, avhenger det av akselerasjonen som gis til kroppen. På planeten vår påvirkes alle kropper av samme akselerasjon (akselerasjon av fritt fall; 9,8 m / s 2). Følgelig, på en annen planet, vil kroppens vekt endres.

Tyngdekraften - kraften som planeten tiltrekker kroppen med, numerisk er den lik kroppens vekt.

Utstyr for måling av vekt og kroppsmasse

En velkjent skala er en enhet for å måle masse. Den første typen vekter var mekaniske, som fortsatt er mye brukt. Senere fikk de selskap av elektroniske vekter, som har en meget høy målenøyaktighet.

For å måle kroppsvekt må du bruke en enhet som kalles dynamometer. Navnet er oversatt som et mål på styrke, som tilsvarer betydningen av begrepet kroppsvekt definert i forrige avsnitt. I tillegg til vekter er de av mekanisk type (spak, fjær) og elektroniske. Vekt måles i Newton.