Waga (urządzenie) Waga, urządzenie służące do wyznaczania masy ciał na podstawie działającej na nie siły ciężkości. V. jest czasami nazywany także przyrządami do pomiaru innych wielkości fizycznych, które w tym celu przelicza się na siłę lub moment siły. Do takich urządzeń zalicza się np. aktualne skale I Wagi wiszące. Kolejność czynności przy ustalaniu masy ciał na wschodzie omawia art. Ważenie.
V. to jedno z najstarszych urządzeń. Powstały i udoskonaliły się wraz z rozwojem handlu, produkcji i nauki. Najprostszy V. w formie równoramiennego bujaka z podwieszanymi miseczkami ( Ryż. 1) były szeroko stosowane w handlu barterowym w starożytnym Babilonie (2,5 tys. lat p.n.e.) i Egipcie (2 tys. lat p.n.e.). Nieco później pojawił się nierówny bark V. z ruchomym ciężarkiem (patrz ryc. Bezmian). Już w IV wieku. pne mi. Arystoteles dał teorię takiego V. (reguła momenty siły). W XII wieku Arabski naukowiec al-Khazini opisał kubki z kubkami, których błąd nie przekraczał 0,1%. Służyły do oznaczania gęstości różnych substancji, co umożliwiało rozpoznawanie stopów, identyfikację fałszywych monet, odróżnianie kamieni szlachetnych od fałszywych itp. W 1586 r Galileusz do wyznaczania gęstości ciał projektował specjalne fale hydrostatyczne.Ogólną teorię fal opracował L. Eulera (1747).
Rozwój przemysłu i transportu doprowadził do powstania pojazdów przeznaczonych do ciężkich ładunków. Na początku XIX wieku. utworzono dziesiętne V. ( Ryż. 2) (ze stosunkiem masy do obciążenia 1:10 - Quintenz, 1818) i setnym V. (V. Fairbanks, 1831). Na przełomie XIX i XX w. Wraz z rozwojem produkcji ciągłej pojawiły się wagi do ważenia ciągłego (przenośnik, dozowanie itp.). W różnych gałęziach rolnictwa, przemysłu i transportu zaczęto stosować wagi najróżniejszej konstrukcji do ważenia określonych rodzajów produktów (w rolnictwie np. zboża, rośliny okopowe, jaja itp.; w transporcie – samochody, kolejnictwo, samochody, samoloty, w przemyśle - od najmniejszych części i zespołów w precyzyjnym wytwarzaniu instrumentów po wielotonowe wlewki w metalurgii). Do badań naukowych opracowano projekty badań precyzyjnych – analitycznych, mikroanalitycznych, testowych itp.
W zależności od przeznaczenia odważniki dzielą się na standardowe (do wzorcowania odważników), laboratoryjne (w tym analityczne) i ogólnego przeznaczenia, stosowane w różnych dziedzinach nauki, techniki i gospodarki narodowej.
Zgodnie z zasadą działania, napięcia dzielą się na dźwigniowe, sprężynowe, tensometry elektryczne, hydrostatyczne i hydrauliczne.
Najczęściej spotykane są zawory dźwigniowe, których działanie opiera się na prawie równowagi. dźwignia Punkt podparcia dźwigni („wahacze” V.) może znajdować się pośrodku (równoramienne V.) lub być przesunięte względem środka (wahacze nierówne i jednoramienne V.). Wiele maszyn dźwigniowych (na przykład komercyjnych, samochodowych, porcjowych itp.) Stanowi kombinację dźwigni pierwszego i drugiego typu. Podporami dźwigni są zwykle pryzmy i poduszki wykonane ze specjalnej stali lub twardego kamienia (agat, korund). W przypadku ciężarków jednoramiennych ważone ciało jest równoważone ciężarkami, a pewna przewaga (zwykle 0,05 – 0,1%) masy odważników nad ciężarem ciała (lub odwrotnie) jest kompensowana momentem wytworzonym przez wahacz (ze strzałką) na skutek przemieszczenia jego środka ciężkości względem położenia pierwotnego ( Ryż. 3). Obciążenie kompensowane przesunięciem środka ciężkości wahacza mierzone jest za pomocą skali odczytowej. Wartość podziału s skali dźwigni V. określa wzór
s = k(P o c / lg),
gdzie p 0
– ciężar wahacza ze strzałką, c – odległość środka ciężkości wahacza od osi jego obrotu, l – długość wahacza, g – przyspieszenie
spadek swobodny, k jest współczynnikiem zależnym tylko od rozdzielczości urządzenia odczytującego. Wartość podziału, a co za tym idzie, czułość V. można zmieniać w pewnych granicach (najczęściej przesuwając specjalny ciężarek zmieniający odległość c).
W szeregu laboratorium dźwigni V. część zmierzonego obciążenia jest kompensowana przez siłę oddziaływania elektromagnetycznego - cofanie się żelaznego rdzenia połączonego z wahaczem do nieruchomego elektromagnesu. Natężenie prądu w cewce jest regulowane przez urządzenie elektroniczne, które doprowadza napięcie do równowagi. Mierząc natężenie prądu, wyznaczają proporcjonalne do niego obciążenie V. V. tego typu są automatycznie doprowadzane do położenia równowagi, dlatego zwykle stosuje się je do pomiaru zmieniających się mas (na przykład przy badaniu procesów utleniania, kondensacji itp.). ), gdy użycie konwencjonalnego V jest niewygodne lub niemożliwe. Środek ciężkości wahacza jest w tych V. połączony z osią obrotu.
W praktyce laboratoryjnej coraz częściej stosuje się odważniki (zwłaszcza analityczne) z wbudowanymi odważnikami dla części wsadu lub dla całego wsadu ( Ryż. 4). Zasadę działania takiego V. zaproponował D.I. Mendelejew. Specjalnie ukształtowane ciężarki zawieszane są na ramieniu, na którym umieszczona jest misa obciążeniowa (ciężarki jednoramienne) lub (rzadziej) na ramieniu przeciwległym. W jednoramiennym V. ( Ryż. 5) błąd wynikający z nierównych ramion wahacza jest całkowicie wyeliminowany.
Nowoczesne wagi laboratoryjne (analityczne itp.) wyposażone są w szereg urządzeń zwiększających dokładność i szybkość ważenia: tłumiki drgań kubków (powietrznych lub magnetycznych), drzwiczki, po otwarciu prawie nie ma przepływu powietrza, osłony termiczne, mechanizmy zakładania i zdejmowania wbudowanych odważników, automatycznie działające mechanizmy doboru wbudowanych odważników przy wyważaniu B. Coraz częściej stosowane są skale projekcyjne, umożliwiające poszerzenie zakresu pomiarów na skali referencyjnej przy małych kątach odchylenia skali wahacz. Wszystko to pozwala znacznie zwiększyć wydajność V.
W szybkim kwadrancie technicznym V. ( Ryż. 6) granica pomiaru na skali ugięcia wahacza wynosi 50 – 100% maksymalnego obciążenia V., zwykle mieszczącego się w przedziale 20 g – 10 kg. Osiąga się to dzięki specjalnej konstrukcji ciężkiego wahacza (kwadrantu), którego środek ciężkości znajduje się znacznie poniżej osi obrotu.
Większość typów metrologicznych, normalizacyjnych, analitycznych, technicznych i handlowych ( Ryż. 7), medyczne, przewozowe, samochodowe V., a także automatyczne i porcjowane V.
Działanie tensometrów sprężynowych i elektrycznych opiera się na prawie Hooke’a (patrz. Prawo Hooke’a).
Elementem wrażliwym na napięcie sprężyny jest sprężyna spiralna płaska lub cylindryczna, która odkształca się pod wpływem ciężaru ciała. Odczyty V. mierzone są na skali, po której porusza się wskazówka połączona ze sprężyną. Zakłada się, że po zdjęciu obciążenia wskazówka powraca do pozycji zerowej, czyli w sprężynie pod wpływem obciążenia nie następuje żadne odkształcenie szczątkowe.
Za pomocą sprężyny V. mierzą nie masę, ale ciężar. Jednak w większości przypadków skala sprężynowa jest wyskalowana w jednostkach masy. Ze względu na zależność przyspieszenia ziemskiego od szerokości geograficznej i wysokości nad poziomem morza, odczyty nawijarek sprężynowych zależą od ich położenia. Ponadto właściwości sprężyste sprężyny zależą od temperatury i zmieniają się w czasie; wszystko to zmniejsza dokładność sprężyny V.
W akumulatorach skrętnych (skrętnych) wrażliwym elementem jest elastyczna nić lub sprężyny spiralne ( Ryż. 8). Obciążenie zależy od kąta skręcenia gwintu sprężyny, który jest proporcjonalny do momentu skręcającego wytwarzanego przez obciążenie.
Działanie tensometrów elektrycznych polega na przekształceniu odkształcenia elementów sprężystych (kolumn, płytek, pierścieni), które odbierają siłę obciążenia, na zmianę oporu elektrycznego. Przetworniki są bardzo czułym drutem tensometry, klejone do elementów elastycznych. Z reguły do ważenia dużych mas stosuje się tensometry elektryczne (wózkowe, samochodowe, dźwigowe itp.).
Pomiary hydrostatyczne służą przede wszystkim do wyznaczania gęstości ciał stałych i cieczy. Ich działanie opiera się na prawie Archimedesa (patrz. Ważenie hydrostatyczne).
Hydrauliczne V. mają podobną konstrukcję prasa hydrauliczna.
Odczytów dokonuje się za pomocą manometru skalibrowanego w jednostkach masy.
Wszystkie typy V. charakteryzują się: 1) obciążeniem ostatecznym - największym obciążeniem statycznym, jakie V. może wytrzymać bez naruszenia ich właściwości metrologicznych; 2) wartość podziału – masę odpowiadającą zmianie odczytu o jedną działkę skali; 3) granicę dopuszczalnego błędu ważenia – największą dopuszczalną różnicę pomiędzy wynikiem jednego ważenia a rzeczywistą masą ważonego ciała;
4) dopuszczalna rozbieżność wskazań – największa dopuszczalna różnica wskazań V. przy wielokrotnym ważeniu tego samego ciała.
Błędy ważenia niektórych typów V. przy maksymalnym obciążeniu.
Błąd ważenia przy maksymalnym obciążeniu
Metrologiczne............
Przykładowe kategorie 1. i 2
Przykładowa 3. kategoria i
klasa techniczna 1............
Analityczne, półmikroanalityczne, mikroanalityczne, testowe
Medyczny........................
Gospodarstwo domowe...................
Automobilowy........................
Przewóz................
Skrętne..............
1 kg
20 kg - 1 kg
200 g - 2 g
20 kg - 1 kg
200 g ‒ 2 g
200 gr
100 gramów
20 gr
2 gr
1 gr
150 kg
20 kg
30 kg - 2 kg
50 t – 10 t
150 t – 50 t
1000 mg – 20 mg
5 mg – 0,5 mg
0,005 mg*
20 mg ‒ 0,5 mg*
1,0 mg ‒ 0,01 mg*
100 mg – 20 mg
10 mg - 0,4 mg
1,0 mg ‒ 0,1 mg*
1,0 mg ‒ 0,1 mg*
0,1 mg ‒ 0,01 mg*
0,02 mg ‒ 0,004 mg*
0,01 mg ‒ 0,004 mg*
50g
10 gr
60 g ‒ 5 g
50 kg - 10 kg
150 kg - 50 kg
1,0 mg - 0,05 mg
0,01 mg - 0,001 mg
* Stosowanie precyzyjnych metod ważenia.
Dosł.: Rudo N.M., Waga. Teoria, struktura, dostosowanie i weryfikacja, M. - L., 1957; Malikov L. M., Smirnova N. A., Analityczne wagi elektryczne, w książce: Encyclopedia of Control and Automation Measurements, t. 1, M. - L., 1962: Orlov S.P., Avdeev B.A., Sprzęt do ważenia przedsiębiorstw, M., 1962; Karpin E. B., Obliczanie i projektowanie mechanizmów ważących i dozowników, M., 1963; Gauzner S.I., Michajłowski S.S., Orłow V.V., Urządzenia rejestrujące w procesach automatycznego ważenia, M., 1966.
Przyrządy do pomiaru masy nazywane są wagami. Przy każdym ważeniu wykonywana jest co najmniej jedna z czterech podstawowych operacji
1. określenie nieznanej masy ciała („ważenie”),
2. zmierzenie określonej masy („ważenie”),
3. określenie klasy, do której należy ważone ciało („taryfa”
ważenie poziome” lub „sortowanie”),
4. ważenie stale przepływającego strumienia materiału.
Pomiar masy opiera się na wykorzystaniu prawa powszechnego ciążenia, zgodnie z którym pole grawitacyjne Ziemi przyciąga masę z siłą proporcjonalną do tej masy. Siłę przyciągania porównuje się ze znaną siłą wytworzoną na różne sposoby:
1) do wyważenia stosuje się ładunek o znanej masie;
2) w przypadku odkształcenia elementu sprężystego powstaje siła równoważąca;
3) siłę równoważącą wytwarza urządzenie pneumatyczne;
4) siłę równoważącą wytwarza urządzenie hydrauliczne;
5) siła równoważąca wytwarzana jest elektrodynamicznie za pomocą uzwojenia elektromagnesu umieszczonego w stałym polu magnetycznym;
6) Po zanurzeniu ciała w cieczy powstaje siła równoważąca.
Pierwsza metoda jest klasyczna. Miarą w drugiej metodzie jest wielkość odkształcenia; w trzecim - ciśnienie powietrza; w czwartym - ciśnienie płynu; w piątym - prąd przepływający przez uzwojenie; w szóstym - głębokość zanurzenia i siła podnoszenia.
Klasyfikacja skal
1. Mechaniczne.
2. Elektromechaniczny.
3. Optomechaniczny.
4. Radioizotop.
Wagi handlowe z dźwignią
Komercyjne wagi mechaniczne RN-3TS13UM
Wagi mechaniczne opierają się na zasadzie porównywania mas za pomocą dźwigni, sprężyn, tłoków i wag.
W wagach elektromechanicznych siłę wywieraną przez ważoną masę mierzy się poprzez odkształcenie elementu sprężystego za pomocą tensometrów, przetworników indukcyjnych, pojemnościowych i częstotliwości drgań.
Obecny etap rozwoju wag laboratoryjnych, charakteryzujących się stosunkowo małą prędkością i znaczną podatnością na wpływy zewnętrzne, charakteryzuje się coraz większym wykorzystaniem w nich siły równoważącej (momentu obrotowego) wzbudników mocy elektrycznej z elektronicznym układem automatycznego sterowania (ACS). , co zapewnia powrót części pomiarowej skali do pierwotnego położenia równowagi. Laboratorium elektroniczne SAR. waga (ryc. 4) zawiera czujnik, na przykład w postaci transformatora różnicowego; jego rdzeń jest przymocowany do części pomiarowej i porusza się w cewce zamontowanej na podstawie skali z dwoma uzwojeniami, których napięcie wyjściowe podawane jest do jednostki elektronicznej. Stosowane są również czujniki w postaci urządzenia elektrooptycznego z lustrem na części pomiarowej, które kieruje wiązkę światła do fotokomórki różnicowej podłączonej do modułu elektronicznego. Gdy część pomiarowa skali odbiega od początkowego położenia równowagi, zmienia się względne położenie elementów czujnika, a na wyjściu jednostki elektronicznej pojawia się sygnał zawierający informację o kierunku i wielkości odchylenia. Sygnał ten jest wzmacniany i przetwarzany przez moduł elektroniczny na prąd, który doprowadzany jest do cewki wzbudnicy mocy zamontowanej na podstawie skali i oddziałuje z magnesem trwałym znajdującym się na jej części pomiarowej. Ta ostatnia dzięki powstającej przeciwdziałającej sile powraca do swojego pierwotnego położenia. Prąd w cewce wzbudnicy mierzony jest za pomocą cyfrowego mikroamperomierza skalibrowanego w jednostkach masy. W wagach elektronicznych z górnym położeniem czaszy obciążającej stosuje się podobny schemat automatycznego wyważania, z tą różnicą, że magnes trwały wzbudnicy siły montowany jest na pręcie podtrzymującym czaszę (wagi bezdźwigniowe) lub jest podłączony do ten drążek z dźwignią (waga elektroniczna).
Schemat ideowy laboratoriów elektronicznych. skale: 1 - czujnik; 2-rdzeniowy; 3, 5-korespondencje cewki czujnika i wzbudnicy; wzbudnica 4-mocowa; 6-magnes trwały; 7-prętowy; Kubek przyjmujący 8 ciężarków; jednostka 9-elektroniczna; 10-zasilacz; 11-cyfrowe urządzenie odczytujące.
Częstotliwość wibracji (struna). Jego działanie polega na zmianie częstotliwości napiętej metalowej struny założonej na sprężysty element, w zależności od wielkości przyłożonej do niej siły. Wpływ czynników zewnętrznych (wilgotność, temperatura, ciśnienie atmosferyczne, wibracje), a także złożoność produkcji spowodowały, że tego typu czujnik nie znalazł szerokiego zastosowania.
Czujnik częstotliwości wibracji wag elektronicznych firmy TVES Do podstawy 1 przymocowany jest elastyczny element 2, w którego otworze znajduje się zintegrowany z nim sznurek 3. Po obu stronach struny znajdują się cewki elektromagnesu 4 i indukcyjny przetwornik przemieszczenia 5. Do górnej powierzchni elementu sprężystego przymocowana jest sztywna płyta 6 ze wspornikami 7, na której osadzona jest podstawa platformy nośnej. Aby ograniczyć odkształcenie elementu sprężystego, zastosowano pręt zabezpieczający 8.
Elektroniczne wagi stołowe.
Dane techniczne:
zakres ważenia - 0,04–15 kg;
dyskrecja - 2/5 g;
pobieranie próbek masy tara - 2 kg;
średnia żywotność - 8 lat;
klasa dokładności według GOST R 53228 - III średnia;
Parametry zasilania AC - 187–242 / 49 - 51 V/Hz;
pobór mocy - 9 W;
wymiary całkowite - 295×315×90 mm;
waga - 3,36 kg;
wymiary całkowite (z opakowaniem) - 405×340×110 mm;
waga (z opakowaniem) - 4,11 kg.
Ostatnio szeroko stosowane są wagi elektromechaniczne z kwarcowym elementem piezoelektrycznym. Ten element piezoelektryczny to cienka (nie większa niż 200 mikronów) płasko-równoległa prostokątna płyta kwarcowa z elektrodami umieszczonymi pośrodku po obu stronach płytki. Czujnik posiada dwa elementy piezoelektryczne przyklejone do elementów elastycznych, które realizują różnicowy schemat obciążenia przetworników. Siła ciężkości obciążenia powoduje ściskanie jednego elementu sprężystego i rozciąganie drugiego.
Wagi firmy Mera z zewnętrznym wyświetlaczem PVm-3/6-T, PVm-3/15-T, PVm-3/32-T. Trzy zakresy: (1,5; 3; 6), (3; 6; 15), (3; 6; 32) kg.
Zasada działania wag opiera się na przekształceniu odkształcenia elementu sprężystego czujnika wagowego, powstającego pod wpływem siły ciężkości obciążenia, na sygnał elektryczny, którego amplituda (czujnik tensometryczny) lub częstotliwość (czujnik tensometryczny) czujnik kwarcowy) zmienia się proporcjonalnie do masy ładunku.
Zatem sposobem montażu na odkształcalnym korpusie przetworniki tego typu przypominają tensometry. Z tego powodu nazywane są przetwornikami kwarcowymi tensometrycznymi. W korpusie każdego piezoelementu powstają samooscylacje z częstotliwością własną, która zależy od naprężeń mechanicznych występujących w piezoelementze pod wpływem obciążenia. Sygnał wyjściowy przetwornika, podobnie jak czujnika częstotliwości drgań, ma częstotliwość z zakresu 5...7 kHz. Przetworniki kwarcowe tensometryczne mają jednak liniową charakterystykę statyczną i to jest ich zaleta. Elementy czujnikowe są odizolowane od otoczenia, co ogranicza błędy spowodowane wahaniami wilgotności otoczenia. Dodatkowo za pomocą osobnego, czułego na temperaturę rezonatora kwarcowego dokonywana jest korekta zmian temperatury w strefie aktywnej czujnika.
Przeliczniki masy radioizotopowej opierają się na pomiarze natężenia promieniowania jonizującego przechodzącego przez mierzoną masę. W przypadku konwertera absorpcyjnego intensywność promieniowania maleje wraz ze wzrostem grubości materiału, a w przypadku konwertera promieniowania rozproszonego intensywność postrzeganego
promieniowanie rozproszone wzrasta wraz ze wzrostem grubości materiału. Wagi radioizotopowe wyróżniają się niskimi siłami mierzonymi, wszechstronnością i niewrażliwością na wysokie temperatury, natomiast wagi elektromechaniczne z przetwornikami tensometrycznymi charakteryzują się niskim kosztem i dużą dokładnością pomiaru.
Wagi i urządzenia ważące
Ze względu na przeznaczenie urządzenia ważące i dozujące dzielą się na sześć grup:
1) skale dyskretne;
2) skale ciągłe;
3) dozowniki o działaniu dyskretnym;
4) dozowniki ciągłe;
5) wagi standardowe, odważniki, przenośne urządzenia ważące;
6) urządzenia do pomiarów specjalnych.
Do pierwszej grupy zaliczają się do nich wagi laboratoryjne różnego typu, stanowiące odrębną grupę wag o specjalnych warunkach i metodach ważenia wymagających dużej dokładności odczytów; wagi stołowe z najwyższym limitem ważenia (LWL) do 100 kg, wagi platformowe mobilne i wpuszczane z LWL do 15 t; wagi platformowe stacjonarne, samochodowe, wózek, wagonowe (w tym do ważenia w ruchu); wagi dla przemysłu hutniczego (m.in. systemy podawania wsadu do zasilania wielkich pieców, elektryczne wagi wagonowe, wagi do załadunku węgla do baterii koksowniczych, wózki wagowe, wagi do ciekłego metalu, wagi do wlewków, wlewków, wyrobów walcowanych itp.).
Wagi pierwszej grupy składają się z wahaczy wagowych, wskaźników zegarowych kwadratowych oraz cyfrowych urządzeń wskazujących i drukujących oraz pilotów. Aby zautomatyzować ważenie, stosuje się urządzenia drukujące, które automatycznie rejestrują wyniki ważeń, sumują wyniki kilku ważeń oraz urządzenia umożliwiające zdalną transmisję odczytów wagi.
Do drugiej grupy zaliczają się do nich ciągłe wagi przenośnikowe i taśmowe, które w sposób ciągły rejestrują masę transportowanego materiału. Wagi przenośnikowe różnią się od wag taśmowych ciągłych tym, że wykonane są w formie oddzielnego urządzenia ważącego instalowanego na określonym odcinku taśmy przenośnika. Wagi taśmowe to niezależne, krótkie przenośniki taśmowe wyposażone w urządzenie ważące.
Do trzeciej grupy zaliczają się dozowniki do rozliczenia całkowitego (wagi porcyjne) oraz dozowniki do pakowania materiałów sypkich wykorzystywanych w procesach technologicznych w różnych sektorach gospodarki narodowej.
Do czwartej grupy zaliczają się dozowniki ciągłe stosowane w różnych procesach technologicznych wymagających ciągłego dostarczania materiału o zadanej wydajności. Dozowniki ciągłe przeznaczone są zasadniczo do regulowania dopływu materiału do przenośnika lub do regulowania prędkości taśmy.
Piąta grupa obejmuje wagi metrologiczne do prac legalizacyjnych oraz odważniki i mobilne urządzenia legalizujące.
Szósta grupa obejmuje różne urządzenia ważące, które służą do określania nie masy, ale innych parametrów (na przykład obliczania części lub produktów równowagi, określania momentu obrotowego silników, zawartości procentowej skrobi w ziemniakach itp.).
Kontrola odbywa się według trzech warunków: norma, mniej niż norma i więcej niż norma. Miarą jest prąd w cewce elektromagnesu. Dyskryminatorem jest układ ważący ze stołem 3 i urządzeniem elektromagnetycznym 1, indukcyjnym przetwornikiem przemieszczenia 2 ze wzmacniaczem wyjściowym i urządzeniem przekaźnikowym 7. Przy normalnej masie obiektów sterujących układ znajduje się w stanie równowagi, a obiekty transportowane są przenośnikiem 6 na miejsce ich odbioru. Jeżeli masa obiektu odbiega od normy, wówczas tabela 3, a także rdzeń przetwornika indukcyjnego ulegają przesunięciu. Powoduje to zmianę natężenia prądu w obwodzie cewki oraz napięcia na rezystorze R. Dyskryminator przekaźnika załącza siłownik 4, który zrzuca przedmiot z przenośnika taśmowego. Urządzenie przekaźnikowe może być trójpozycyjne ze stykiem przełączającym, co pozwala na rzucanie przedmiotów w prawo lub w lewo względem przenośnika taśmowego, w zależności od tego, czy masa odrzuconego przedmiotu jest mniejsza czy większa od normy. Przykład ten wyraźnie pokazuje, że wynikiem kontroli nie jest wartość liczbowa kontrolowanej wielkości, ale zdarzenie – czy obiekt się nadaje, czy nie, czyli np. czy kontrolowana ilość mieści się w określonych granicach, czy nie.
Odważniki GOST OIML R 111-1-2009 – norma międzystanowa.
1. Standardowe ciężarki. Aby odtworzyć i zapisać jednostkę masy
2. Odważniki ogólnego przeznaczenia. Masy SI w sferach działania MMC i N.
3. Odważniki kalibracyjne. Do regulacji wag.
4. Specjalne ciężary. Na indywidualne potrzeby klienta i według jego rysunków. Np. specjalnie ukształtowane odważniki karatowe, newtonowskie, z promieniowym wycięciem, haczykami, wbudowanymi w układy wagowe, np. do regulacji dozowników.
Standardowa waga E 500 kg F2(+) TsR-S (składana lub kompozytowa)
Klasa dokładności F2, błąd dopuszczalny 0...8000 mg
Strona główna / Klasyfikacja odważników / Klasy dokładności
Klasyfikacja odważników według kategorii i klas dokładności.
Zgodnie z GOST OIML R 111-1-2009 odważniki podzielone są na 9 klas dokładności, różniących się głównie dokładnością odwzorowania masy.
Tabela klasyfikacji odważników według klas dokładności. Granice błędu dopuszczalnego ± δm. Dokładność w mg.
| Nominalna masa odważników | Zajęcia z kettlebellami | ||||||||
| 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 gr | 0,25 | 0,8 | 2,5 | 8,0 | |||||
| 200 gr | 0,10 | 0,3 | 1,0 | 3,0 | |||||
| 100 gramów | 0,05 | 0,16 | 0,5 | 1,6 | 5,0 | ||||
| 50g | 0,03 | 0,10 | 0,3 | 1,0 | 3,0 | ||||
| 20 gr | 0,025 | 0,08 | 0,25 | 0,8 | 2,5 | 8,0 | |||
| 10 gr | 0,020 | 0,06 | 0,20 | 0,6 | 2,0 | 6,0 | |||
| 5 gr | 0,016 | 0,05 | 0,16 | 0,5 | 1,6 | 5,0 | |||
| 2 gr | 0,012 | 0,04 | 0,12 | 0,4 | 1,2 | 4,0 | |||
| 1 gr | 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 |
Wartości masowe odważników wskazują najwyższe i najniższe dopuszczalne odważniki w danej klasie, a także granice dopuszczalnego błędu, które nie powinny dotyczyć wyższych i niższych wartości. Przykładowo minimalna wartość masy nominalnej dla odważnika klasy M2 wynosi 100 mg, natomiast maksymalna wartość to 5000 kg. Odważnik o masie nominalnej 50 mg nie będzie akceptowany jako odważnik klasy M2 zgodnie z niniejszą normą, zamiast tego musi spełniać granice błędu i inne wymagania dla klasy M1 (np. kształt i oznaczenia) dla tej klasy dokładności odważników. W przeciwnym razie wagę uznaje się za niezgodną z niniejszą normą.
TEMAT : MASY CIAŁA. JEDNOSTKI MOCY. DYNAMOMETR.
Cel lekcji : podać pojęcie masy ciała, ustalić różnice pomiędzy masą ciała a grawitacją; wprowadź jednostkę siły; Dowiedz się, jakim urządzeniem mierzy się masę ciała.
Sprzęt: komputer, ekran, projektor, waga podłogowa, dynamometr, cylindry miarowe, odważniki.
Plan lekcji:
Moment organizacyjny (1 min)
Sprawdzanie pracy domowej (7 min)
Nauka nowego materiału (18 min)
a) Masa ciała. Jednostki siły.
b) Dynamometry. Rodzaje hamowni.
c) Masa ciała i jej obliczanie.
4. Lekcja wychowania fizycznego (problem G. Ostera)
5. Rozwiązanie problemu. Utrwalenie omawianego materiału (10 min)
6. Podsumowanie lekcji. Zadanie domowe (1 min)
Podczas zajęć.
1. Moment organizacyjny.
2. Aktualizowanie wiedzy.
Zacznijmy lekcję od przypomnienia sobie pewnych wielkości fizycznych i terminów, które poznaliśmy wcześniej.
Dyktando fizyczne:
Jaka jest wielkość grawitacji? W czym się to mierzy?
Jaki jest kierunek grawitacji?
Jaka jest wartość siły sprężystości? W czym się to mierzy?
Jaki jest kierunek siły sprężystości?
Zapisz wzór na prawo Hooke’a?
1) Podziel te wielkości fizyczne na wektory i skalary: masę, grawitację, prędkość, czas, długość, bezwładność i siłę sprężystości.
(skalar: masa, czas, długość; wektor: grawitacja, prędkość, siła sprężystości. Bezwładność nie jest wielkością fizyczną, jest zjawiskiem).
Pytanie dodatkowe: zdefiniuj Co nazywa się masą ciała. (jest to wielkość fizyczna będąca miarą bezwładności ciała).
Pytanie dodatkowe: Co to jest deformacja? ( deformacja to zmiana kształtu lub rozmiaru ciała )
2) Przedstaw graficznie siłę grawitacji działającą na cegłę leżącą na powierzchni Ziemi.
Dodatkowe pytanie: dlaczego krople deszczu spadają na ziemię, zamiast latać z powrotem do chmur? ( na krople deszczu działa grawitacja)
Przypomnieliśmy sobie więc pewne wielkości fizyczne i terminy, które poznaliśmy wcześniej, przejdźmy dalej.
3. Studiowanie nowego materiału.
Jaka jest waga chłopca?
Czy mamy rację mówiąc że waga chłopca wynosi __ kg?
Przejdźmy do głosowania. Podnieście ręce, jeśli uważacie, że wypada to powiedzieć. A teraz ci, którzy uważają, że mówimy niepoprawnie. Opinie były podzielone. Nie kłóćmy się, kto ma rację, a kto nie. Nowy temat pomoże Ci to zrozumieć „ Masy ciała " Zapiszmy to w zeszycie.
- Waga ciała są wielkościami fizycznymi. Opracowaliśmy już plan badania wielkości fizycznych. Pamiętając o tym, powiedz mi, czego powinniśmy się dzisiaj dowiedzieć o masie ciała?
1. Definicja.
2. Wektor lub skalar.
3. Oznaczenie.
4. Formuła.
5. Jednostka miary.
6. Urządzenie pomiarowe.
Te punkty planu będą celem naszej lekcji, a dodatkowo odpowiemy na postawione pytanie.
- (Slajd 4) Tygrysek leży na planszy (podpora). Kiedy ciało umieszczono na podporze, nie tylko podpora została ściśnięta, ale także ciało zostało przyciągnięte przez Ziemię. Zdeformowane, ściśnięte ciało naciska na podporę siłą zwaną ciężarem ciała.
Jeśli ciało jest zawieszone na nitce (zawieszenie), wówczas rozciągana jest nie tylko nić, ale także samo ciało.
- Zapisujemy: Masa ciała to siła, z jaką ciało pod wpływem przyciągania do Ziemi działa na podporę lub zawieszenie.
Jak myślisz, czy waga jest wielkością wektorową czy skalarną? ( bo to jest siła,następnie wektor rozmiar)
Masa ciała jest wektorową wielkością fizyczną
Jaki jest kierunek ciężaru ciała? Aby odpowiedzieć na to pytanie, pamiętaj o kierunku grawitacji. Zgadza się, siła grawitacji jest zawsze skierowana pionowo w dół, co oznacza również ciężar ciała, ponieważ siła ta powstaje w wyniku przyciągania do Ziemi.
Oznaczenie literowe: P
Formuła. P = F sznur(korpus i podpora lub zawieszenie są nieruchome lub poruszają się równomiernie i prostoliniowo)
Dość często ciężar ciała jest równy działającej na nie sile grawitacji.
F sznur przymocowany do ciała
R waga przymocowany do wspornika (zawieszenia)
W jakich jednostkach mierzy się siłę?
Na cześć angielskiego fizyka I. Newtona jednostka ta została nazwana newton - 1H
1kN=1000N; 1N= 0,001kN
F sznur = M∙ G– wzór grawitacyjny
P = F sznur = M∙ G M= P/G ; G= P/M
F sznur - grawitacja [N]
M - waga (kg]
G – przyspieszenie ziemskie [N/kg]
G = 9,8 [N/kg]; G = 10 [N/kg];
(Slajd5) w praktyce mierzą siłę, z jaką jedno ciało oddziałuje na drugie.
Aby zmierzyć siłę, użyj DYNAMOMETRU
Używany : do dokręcania nakrętek - jest klucz dynamometryczny, dzięki czemu nakrętka nie jest przekręcona i dobrze dokręcona; zmierzyć napięcie mięśni nadgarstkaDlaogólna wydajność i siła osoby,
Doświadczenie Weźmy dynamometr i powieśmy na nim ciężarek o masie 102 g. W spoczynku jego ciężar wynosi 1 N. I rzeczywiście, jeśli ciężarek wisi nieruchomo na haku dynamometru, to pokaże dokładnie 1 N. Ale jeśli dynamometr zostanie przesunięty w górę, w dół lub w lewo - w prawo pokaże, że zmienił się ciężar ciężarka. Na przykład na rysunku jest ona równa 4 N. Masa ciał i siła ciężkości nie uległy zmianie.
Liczne eksperymenty pokazują więc, że ciężar ciała jest równy sile grawitacji działającej na nie, gdy ciało i jego podpora (zawieszenie) znajdują się w spoczynku lub poruszają się razem ruchem jednostajnym i po linii prostej.
P = F sznur .
Należy również pamiętać, że wartości liczbowe ciężaru i grawitacji mogą być równe, ale punkty ich zastosowania są zawsze różne . Siła ciężkości zawsze działa na samo ciało, a jego ciężar zawsze na zawieszenie lub podporę.
[P] = [1 Newton] = [1 H]
Ćwiczenie 9 (2.3) (rozwiązujemy)
Zreasumowanie:
Jak nazywa się przyrząd do pomiaru siły?
Dynamometr to urządzenie... (do pomiaru masy ciała)
Jaka jest waga Miszy? Czy mamy rację mówiąc że waga Miszy wynosi __ kg?
( nie, ponieważ masę ciała mierzy się na dynamometrze) i mierzy się w N, masę ciała mierzy się za pomocą skali --- kg) (Slajd 7)
Jaki jest wzór na grawitację?
Co sprawiło Ci trudność na lekcji?
Co okazało się dla Ciebie trudne?
