Типовые конструкции и технические параметры лабораторных весов общего назначения и образцовых

 

Равноплечие весы. Одной из наиболее распространенных моделей равноплечих лабораторных весов являются весы марки ВЛР-200г, схема которых приведена на рисунок 12.5, они предназначены для точного определения массы вещества при производстве лабораторных анализов в различных отраслях народного хозяйства. Весы имеют именованную шкалу и встроенные гири на неполную нагрузку.

 

Рисунок 12.5 - Равноплечие лабораторные весы марки ВЛР-200г

 

Весы состоят из следующих основных узлов: основания 1, коромысла 10 со стрелкой 19, серег 8 с подвесками 3, успокоителей колебаний 5 коромысла, гиревого механизма 15, изолира, оптического отсчетного устройства, делитель­ного устройства 16, кожуха, выносного трансформатора.

На основании закреплена прямоугольная полая стойка 13, проходящая через отверстие в плате; в верхней части стойки крепится кронштейн с рычагами изолира 6 и опорная подушка. Между платой и основанием стойка закрыта коробчатым кожухом 4. На основании закреплены также части изолира и оптического устройства.

Под основанием по центру весов выведена ручка, которая предназначена для настройки четкости изображения шкалы. На плате установлены гиревой механизм 15, делительное устройство 16, детали оптического устройства, нижние •корпуса успокоителей колебаний. Снизу в основание ввернуты три установочные ножки 18, две из которых регулируются.

На полотне коромысла 10 закреплена опорная призма 12, седла с грузо-приемными призмами 7 и стрелка 19 с оптической микрошкалой 21.

Для регулирования положения равновесия коромысла справа и слева в коромысло ввернуты винты с тарировочными гайками 9.

Для регулировки положения центра тяжести в верхней части коромысла имеется винт с регулировочными гайками 11. На нижнем конце стрелки закреплена оптическая шкала, имеющая 101 оцифрованную отметку (от 0 до 100) и по 12 запасных отметок по обе стороны оцифрованной части шкалы.

На грузоприемные призмы опираются подушками серьги 8, на нижних крючках серег подвешены стаканы успокоителей колебаний. На верхний крючок серьги навешивается дужка, на крючки которой одевается подвеска 3.

Воздушные успокоители колебаний 5 коромысла состоят из двух корпусов - верхнего (стакана) и нижнего. Нижний корпус имеет двойные стенки, он крепится на плате весов.

С помощью гирного механизма производится наложение (или снятие) встроенных гирь 14 на планку правой серьги. Ручка управления механизма вынесена на боковую стенку кожуха весов. При повороте ручки в окне кожуха появляются цифры, указывающие массу навешенных встроенных гирь (в сотнях миллиграммов).

Механизм изолира состоит из валика с эксцентриками, штанги изолира, рычагов с подхватами, арретиров 2 и двух ручек, вынесенных на боковые стенки основания весов. Включаются весы поворотом любой из ручек в верхнее положение. При повороте ручек в нижнее положение происходит изолирование коромысла и серег. Одновременно пружинные арретиры касаются чашек.

Оптическое проекционное отсчетное устройство состоит из осветителя 23, конденсора 22, объектива 20, трех зеркал и экрана 17. Для снятия отсчета по шкале на экране имеется отсчетная отметка в виде двух параллельных штрихов. Весы снабжены механизмом регулировки нулевого положения шкалы, ручка которого вынесена на боковую стенку кожуха.

Делительное устройство позволяет снимать отсчет на весах с точностью до 0,05 мг. Оно состоит из редуктора с отсчетным диском, соединенного параллелограммом с качающейся плоскопараллельной стеклянной пластиной. Диск делительного устройства разделен на 20 частей, которые обозначены оцифровкой от «00» до «95» через 5 единиц. Полный оборот' диска соответствует изменению отсчета по шкале коромысла на одно деление (1 мг). На экране снимаются отсчеты по лимбу гиревого механизма, по шкале и диску делительного устройства.

Весы могут работать в автоматическом режиме непрерывной регистрации изменения массы взвешиваемого образца. Для этого используется электронная приставка-регулятор, выполненная в виде переносного малогабаритного пульта управления. Блок-схема весов, снабженных такой системой статического уравновешивания.

Весы не должны подвергаться одностороннему нагреванию или охлаждению, а также воздействию воздушных потоков.

Для предохранения от сотрясений, случайных толчков и вибраций весы должны быть установлены на специальном фундаменте, не связанном с полом помещения, или на кронштейны, заделанные в капитальную стену.

Распакованные детали и узлы следует тщательно очистить от пыли, а призмы и подушки протереть спиртом.

В весах имеется транспортное приспособление, которое служит для закрепления подвижных частей весов во время транспортирования (рисунок 12.6).

 

 

Рисунок 12.6 – Транспортное приспособление

 

Оно состоит из клина 2, укрепленного на стойке 3 с задней стороны, двух пластин 5, прижимающих коромысло 6 и планки 8 для прижима стрелки 7.

Для того чтобы освободить весы от транспортного приспособления, необходимо отвернуть винт планки 8, удерживающей стрелку; развернуть планку, чтобы она не мешала ходу коромысла; отвернуть винты пластин 5 и снять пластины, освободив коромысло; отвернуть винт, крепящий клин 2, и, придерживая рычаги 4, на которых установлено коромысло, вытащить клин. Рычаги с коромыслом необходимо придерживать во избежание повреждения призм и подушек. Вставить изолиры в гнезда основания.

Монтаж весов производят в следующей последовательности:

Устанавливают весы по уровню вращением двух регулировочных ножек.

Снимают ручки и кожуха весов.

В корпуса успокоителей колебаний устанавливают стаканы успокоителей.

Устанавливают серьги на упоры, предварительно зацепив нижней частью крючка стакан успокоителя колебаний.

Надевают ручку на валик управления гиревым механизмом и, поворачивая ее, поочередно опускают рычаги для удобства при навешивании кольцевых гирь.

Навешивают гири, начиная от задней стенки в следующем порядке: 200 мг, 300 мг, 300 мг, 100 мг. После навешивания гирь, поворачивая ручку, убеждаются, что масса гирь соответствует числовой отметке на лимбе гиревого механизма и гири попадают в прорези планки. Посадка и снятие гирь должны производиться плавно, без рывков.

На верхнюю часть крючка серег навешивают дужку, на которую затем навешивают подвески.

При установке следят, чтобы слева были установлены изолир, серьга, подвеска и дужка, замаркированные цифрой “1” или точкой, а справа цифрой “2” или двумя точками.

Открывая и закрывая изолир, необходимо убедиться в правильной его работе: движущиеся части изолира должны работать плавно и бесшумно; изолиры опускаясь, должны, отделяться от чашек раньше посадки серег на коромысло; при введении весов в рабочее состояние просвет между подушками серег и грузоприемными призмами должен закрываться раньше, чем просвет между опорной призмой и подушкой, а при изолировании сначала должно изолироваться коромысло, а затем серьги.

Стаканы успокоителей колебаний должны свободно перемещаться в кор­пусах.

Вставляют шнур с вилкой, идущей от гнезда ”6V” в штепсельное гнездо в основании весов, включить трансформатор в сеть и поворотом ручки изолира включить лампу осветителя.

При необходимости регулировки освещенности экрана следует снять крышку с осветителя. Ослабив гайки, расположенные на вертикальном винте, можно перемещать патрон с лампой вертикально. Для радиального перемещения лампы необходимо ослабить гайку, находящуюся внизу осветителя. После перемещения патрона с лампой гайку закрепляют и закрывают осветитель крышкой.

Закончив монтаж, еще раз проверяют установку стаканов в успокоителях колебаний весов; открывая и закрывая изолир. Необходимо убедиться, что коромысло и серьги находятся на своих местах. Поворотом ручки гиревого механизма проверяют правильность посадки колец в прорези планки.

Надевают кожуха и ручки на валики.

Необходимо отрегулировать нулевое положение шкалы, для чего установить диск делительного устройства на отметку «00» и ручкой регулировки нуля 5 ввести отметку шкалы между отсчетными отметками экрана.

Если расхода механизма для регулирования нулевого положения шкалы недостаточно, следует произвести подрегулировку тарировочными гайками 8 коромысла.

После монтажа и регулировки определяют основные характеристики весов в рабочем режиме, т. е. производят их поверку.

Ниже приведены сведения о порядке технического обслуживания весов:

- в нерабочем состоянии весы должны находиться только в изолированном положении, при этом лимбы гиревого механизма и диск делительного устройства установлены на нулевые отметки;

- весы следует ежедневно подвергать осмотру и очищать от пыли;

- наложение и снятие встроенных гирь, а также взвешиваемого вещества на чашку производить только в изолированном положении весов;

- все работы, связанные с регулировкой коромысла (не снимая его), проводить только в изолированном положении весов, придерживая коромысло на упорах, во избежание повреждения призм и подушек;

- при переносе весов на другое рабочее место необходимо устанавливать транспортное приспособление;

- не допускается оставлять на чашках весов взвешиваемые вещества или гири и после проведения работ оставлять весы включенными в сеть питания.

 

12.3.1 Двухпризменные лабораторные весы

В последние годы в практике точного лабораторного взвешивания большое распространение получили двухпризменные весы. Многие зарубежные фирмы перешли на выпуск двухпризменных весов взамен равноплечих. Однако в настоящее время не имеется достаточных оснований для того, чтобы отдать двухпризменным конструкциям безусловное предпочтение.

Некоторые специалисты отдают предпочтение двухпризменным конструкциям, утверждая, что при взвешивании на одном плече из результата исключается составляющая погрешности из-за неравноплечести коромысла. Однако наличие случайной составляющей инструментальной погрешности весов, обусловленной переменными значениями соотношения плеч неравноплечего коромысла, являющимися следствием влияния температуры, вибрации, износа и других факторов, не свидетельствует в пользу двухпризменных конструкций. Существенно нега­тивным фактором, снижающим точность двухпризменных весов, является нелинейный характер функции преобразования измеряемой массы в угловое отклонение коромысла.

Из отечественных конструкций наиболее совершенными по метрологическим и эксплуатационным показателям являются весы типа ВЛДП с предварительным взвешиванием, выпускаемые на нагрузку 100 и 200 г. На рисунок 12.7 приве­дена кинематическая схема двухпризменных ВЛДП-100г.

 

 

Рисунок 12.7 - Кинематическая схема двухпризменных ВЛДП-100г

 

Взвешивание основано на уравновешивании момента, создаваемого измеряемой массой на грузовом плече коромысла, моментом противоположного знака, возникающим при снятии с подвески встроенных гирь, равных по массе объекту взвешивания

Вал 5 изолирующего механизма с системой управляющих кулачков 6 мо­жет быть зафиксирован в трех положениях: ИП — исходное положение; ПВ — предварительное взвеши­вание; ТВ — точное взве­шивание.

В исходном положении все встроенные гири 1 дей­ствуют на подвеску, рычаг 3 механизма предварительного взвешивания оттянут вниз до упора, коромысло 2 и грузоприемная подвеска зафиксированы непод­вижно на упорах изолирующего механизма, призмы не соприкасаются с подуш­ками.

Когда взвешиваемый груз наложен на чашку, рукояткой поворачивают вал в положение ПВ. При этом в первый момент с подвески снимаются все встроенные гири и рычаг 3 вводится в контакт с коромыслом, затем подвеска опускается на лезвие грузоприемной призмы, и только потом опорная призма опускается на подушку. Момент силы, создаваемый правым, нерабочим плечом коромысла, оказывается значительно большим момента силы на рабочем плече коромысла, не испытывающим воздействие встроенных гирь. Поэтому нерабочее плечо вместе с рычагом 3 будет опускаться вниз, создавая усилие скручивания торсионной пружины механизма предварительного взвешивания. Коромысло остановится, когда сила упругого сопротивления скручиванию торсионной пружины станет равной рабочему усилию на коромысле.

На экране 4 появится изображение участка микрошкалы с показаниями, соответствующими приблизительному значению массы взвешиваемого груза, которое дополняется значением показаний лимба делительного устройства.

После этого на счетчиках механизма гиреналожения необходимо установить показания, соответствующие показаниям микрошкалы. Цилиндры дешифраторов при этом устанавливаются в необходимые позиции, но гиреналожения не происходит, поскольку для этого необходимо перевести вал изолирующего механизма в положение точного взвешивания. После установки вала в это положение происходит наложение гирь на подвеску.

Последней операцией точного взвешивания является совмещение с помощью рукоятки делительного устройства ближайшего штриха шкалы с отсчетным индексом на экране.

Результат взвешивания считывается с отсчетного устройства, состоящего из: счетчика гиревого механизма, экрана, на который проецируется шкала, и делительного устройства.

Результат взвешивания считается слева направо: в первых трех окнах — показания счетчика; в четвертом — показания по оптической шкале; в пятом — по шкале барабана. Между вторым и третьим окнами имеется запятая, отделяющая целые граммы от дробных при точном взвешивании.

Весы рассмотренного типа могут использоваться в лабораториях, связан­ных с тонкими анализами, требующими получения результатов анализа с высокой производительностью, поскольку процесс взвешивания на таких весах непродолжителен

Рассмотренные типовые конструкции равноплечих и двухпризменных лабораторных весов относятся к весам специального класса точности. Эти весы используются для анализов, требующих определения массы веществ с весьма высокой точностью. Такие анализы выполняются не очень часто. Поэтому в большинстве лабораторий большое распространение получили лабораторные весы 4-го класса точности и, в частности, квадрантные лабораторные весы.

Квадрантные лабораторные весы предназначены для быстрого и достаточно точного определения массы. Они выпускаются с НПВ от 160 г до 10 кг.

Из выпускаемых марок лабораторных квадрантных весов наибольшее распространение получили весы ВЛКТ-500г, ежегодное производство которых превышает 8000 шт., а также квадрантные весы с устройством пропорционального дозирования модели ВКПД-40г (годовой выпуск до 7000 шт.) и лабораторные квадрантные регистрационные весы модели ВЛКТ-Р-160г (годовой выпуск до 4000 шт.).

На рисунке 12.8 представлена схема квадрантных весов модели ВЛКТ-160г 4-го класса точности. Принцип взвешивания основан на уравновешивании момента, создаваемого взвешиваемым грузом, моментом, создаваемым плечом противовеса квадранта и встроенными гирями.

По конструкции прибор представляет собой двухпризменные весы с верхним расположением чашки и полным механическим гиреналожением.

 

 

Рисунок 12.8 - Квадрантные весы модели ВЛКТ-160г 4-го класса точности.

 

Весы имеют механизм компенсации тары (диапазон компенсации массы тары до 10 г), который служит для ускорения процесса взвешивания.

Весы состоят из следующих основных узлов: основания 1; стойки 2; квадранта 11; подвески 10; гиревого механизма 3;струнки 4; оптического устройства; делительного устройства 6; механизма компенсации тары 7; трансформатора; витрины 15.

На литом основании 1 установлен узел стойки 2. С левой стороны основания имеется уровень для контроля установки весов. В верхней части стайки закреплена опора для установки квадранта 11. На стойке укреплены также постоянный магнит 21 для успокоения колебаний квадранта, объектив, конденсор и два зеркала. На опоре имеются самоустанавливающие подушки, на которые квадрант опирается опорной призмой.

Квадрант 11 представляет собой неравноплечий рычаг, выполненный из алюминиевого сплава. На квадранте имеются специальные приливы, в которых укреплены опорная и грузоприемная призмы. На длинном плече квадранта укреплена рамка с микрошкалой 22, которая при установке квадранта на место располагается перед микрообъективом оптической системы. Для регулирования центра тяжести на квадранте предусмотрены гайки 12, которые расположены в вырезе на вертикальном винте. Для тарирования имеются гайки, расположенные на горизонтальном винте.

На грузоприемную призму квадранта опирается узел подвески 10. В средней части подвески имеется кронштейн, на который укладываются встроенные гири 3 массой 10 г— 1 шт., 20 г— 1 шт., 40 г— 1 шт., 80 г— 1 шт. В верхней части подвески установлен стакан, в который свободно ложится подставка 9 со съемной рабочей чашкой 8. В нижней части подвеска опирается на призму струнки 4, которая выполняет роль шарнира и обеспечивает свободное колебание подвески.

На одной из сторон призмы струнки и на опоре, укрепленной на основании рядом со стойкой, для удобства сборки нанесена маркировка краской в виде пятна диаметром 1,5—2 мм (рисунок 12.9: 1 — опора; 2 — призма струнки; 3— подвеска; А — место мар­кировки).

 

Рисунок 12.9 – Призма струнки

 

Гиревой механизм 3 обеспечивает снятие (или наложение) встроенных гирь подвески. Вал с кулачками, укрепленный на двух стойках, передает вращение на рычаги, которые поднимают или опускают встроенные гири. Одновременно с кулачками вращается оцифрованный барабан, указывающий в окне отсчетного устройства массу снятых с подвески встроенных гирь. Снятие гирь и обратное их наложение производится плавным поворотом ручки 16. При резком повороте ручки происходит соскакивание гирь.

Механизм компенсации тары 7 предназначен для установки шкалы на нулевую отметку после размещения тары на чашке весов. Управление механизмом компенсации тары осуществляется ручкой 20.

Оптическое устройство предназначено для проектирования изображения шкалы на экран отсчетного устройства и состоит из осветителя, конденсора, объектива, микрошкалы 22, трех зеркал, устройства регулирования нулевой отметки и экрана 13.

Для снятия отсчета по шкале на экране имеется отсчетная отметка в виде двух треугольников. Регулировка нулевой отметки шкалы производится ручкой 17. Делительное устройство позволяет снимать отсчет в весах с точностью до 5 мг. Ручка управления делительного устройства 14 вынесена на правую стенку витрины сверху.

Барабан делительного устройства разделен на 20 частей, которые обозначены оцифровкой от “00” до “95” через 5 единиц; полный оборот барабана соответствует изменению отсчета по шкале на одно деление (100 мг).

Шкала освещается через конденсор электролампой, питание на которую подается от понижающего трансформатора. Трансформатор питается от сети напряжения 220В. Включение весов в сеть осуществляется вилкой. Витрина 15 состоит из П-образного кожуха, передней и задней стенок. Кожух надевается сверху и крепится снизу к основанию ручками 19. С левой стороны весов находится тумблер, включающий лампу подвески.

Заслуживают краткого рассмотрения, упомянутые ранее лабораторные квадрантные регистрационные весы модели ВЛКТ-Р-160г, а также квадрантные ве­сы с устройством пропорционального дозирования модели ВКПД-40г.

Весы модели ВЛКТ-Р-160г, представленные на рисунок 12.10, предназначены для взвешивания веществ и документированной регистрации результатов при про­ведении анализов в лабораториях агрохимической службы.

 

 

Рисунок 12.10 - Весы модели ВЛКТ-Р-160г

 

Принцип действия весов основан на уравновешивании моментов, создаваемых соответственно взвешиваемым грузом, магнитоэлектрическим компенсатором и встроенными гирями: с последующим преобразованием измеряемой величины в цифровой код, осуществлением операции вычитания тары, выводом информации на цифровое табло для визуальной индикации результата измерения и документальной его регистрации. По конструкции представляют собой двухпризменные весы с верхним расположением грузоприемной чашки: снабжены схемой автоматического уравновешивания и механизмом гиреналожения.

Удобство считывания результата измерения с цифрового табло индикации, автоматическая система выборки тары во всем диапазоне взвешивания, наличие регистрирующих устройств, позволяющих использовать весы в автоматических системах управления, простота и удобство обслуживания обеспечивают высокую производительность труда. Результат взвешивания определяется с помощью цифропечатающего устройства и перфоратора.

Квадрантные весы с устройством пропорционального дозирования модели ВКПД-40г, общий вид которых показан на рисунок 12.11, предназначены для взвешивания сухих почвенных проб с добавлением к ним жидкого реагента, дозируемого пропорционально массе пробы, в лабораториях научно-исследовательских институтов и предприятий, проводящих анализы почв и других порошкообразных веществ.

 

 

Рисунок 12.11 - Квадрантные весы с устройством пропорциональной модели ВКПД-40 г.

 

Принцип действия основан на уравновешивании моментов на двухпризменном рычаге, создаваемых измеряемой массой и магнитоэлектрическим компенсатором. Весы состоят из весового устройства, блока дозирования реагента, блока подачи кассеты и электронных блоков. Весовое устройство: квадрант с подвижной катушкой компенсатора, призмы и подушки из корунда. Блок пода­чи кассет состоит из основания и подвижного столика, управляемого от двигателя РД-09. Блок дозирования представляет собой цилиндр с поршнем, управляемым двигателем ШД-5-Д1. Витрины и основания блоков из алюминиевого сплава. Конструкции электронных блоков разработаны на основе унифицированных типовых конструкций для средств электроизмерительной техники.

12.3.2 Электронные лабораторные весы

 

В последние годы парк лабораторных весов интенсивно пополняется новыми конструкциями, оснащенными отсчетными устройствами, основанными на использовании электромеханических преобразователей массы или веса, аналогового или дискретного типов. Некоторые модели получили распространение на уровне опытных промышленных партий, другие вошли- в номенклатуру серийного производства.

Одной из таких разработок, серийно выпускаемых промышленностью, являются электронные весы с автоматическим уравновешиванием марки ВЛЭ-200г, представляющие собой электромеханическую систему силовой компенсации сигнала разбаланса, возникающего при нарушении равновесия равноплечего коромысла.

 

 

Рисунок 12.12 - Электронные весы с автоматическим уравновешиванием марки ВЛЭ-200г

 

Схема весов, приведенная на рисунке 12.12, включает в себя генератор 1, преобразователь перемещения 2 подвижной системы, представляющий собой равноплечее коромысло 5 с подвесками 8, детектор 3, усилитель 4, магнитоэлектрические обратные преобразователи соленоидного типа 6, закрепленные на тягах коромысла постоянные магниты 7, дифференциальный индуктивный датчик, включающий катушки 10, и сердечник 9 в виде алюминиевого флажка. Двухступенчатый усилитель постоянного тока с отрицательной обратной связью обеспечивает достаточную стабильность и линейность усиления.

При помещении навески на чашку коромысло отклоняется, что приводит к появлению сигнала от преобразователя перемещения. Преобразованный диодным выпрямителем и усиленный сигнал разбаланса подается в катушку 6 магнитоэлектрического обратного преобразователя, который осуществляет силовую компенсацию разбаланса коромысла, возвращая последнее в положение, близкое к равновесному.

Ток компенсации, пропорциональный измеряемой массе, измеряется микро­амперметром, установленном на пульте. Одновременно показания микроамперметра могут непрерывно регистрироваться на ленте потенциометра типа КСП-4.

Весы имеют четыре диапазона измерения с верхними границами 10, 100 мг, 1,10 г. Конструкция выполнена двухблочной, включающей блок весов базовой модели ВЛР-200г с соответствующими конструктивными преобразованиями и блок электронного пульта.

Механизм гиреналожения весов ВЛЭ-200г включает две декады встроен­ных гирь массой от 10 до 999 мг.

12.3.3 Лабораторные весы с упругими опорами

 

Лабораторные двухпризменные равноплечие и квадрантные весы по типу опор весового рычага и подвесок относятся к весам с жесткими опорами, в качестве которых обычно используются призмы с подушками или керны с подпятниками. Эти весы принципиально отличаются от весоизмерительных приборов с упругими опорами, поскольку равновесие весов с упругими опорами достигается за счет равенства статического веса объекта взвешивания силе упругого сопротивления опоры. Иными словами, весы с упругими опорами предназначены для определения веса, а не массы.

Поскольку значение статического веса тела зависит от места, где производится его измерение, использование весов с упругими опорами часто требует внесения в результаты взвешивания поправок, связанных со значением местного ускорения силы тяжести.

В практике лабораторного взвешивания получили распространение крутильные и торсионные весы, основанные на принципе упругого закручивания металлической нити или изгиба пружины.

Крутильные и торсионные весы используются для быстрого и точного взвешивания малых навесок. НПВ таких весов лежат от 0,5 до 1000 мг, причем НПВ крутильных весов — от 0,5 до 5 мг, а НПВ торсионных весов — от 20 до 1000 мг.

На рисунке 12.13 приведена схема крутильных весов, которые состоят из упругой нити 3, один конец которой с помощью стержня 4 закреплен неподвижно в стойке 5, а другой через подвижный стержень 10 связан с крутильной головкой, условно показанной на рисунке как стрелка /; коромысла 2, закрепленного в средней части нити и несущего по концам грузоприемные крючки 6 с подвешенными к ним чашками 7 для груза и гирь; стрелки 8 коромысла устанавливаемой против штриха 2 при тарировке ненагруженных весов.

 

Рисунок 12.13 - Схема крутильных весов

Перед взвешиванием вращением крутильной головки, соединенной со стержнем 10, стрелка 8 выставляется против нулевого штриха 9. Затем поворотом шкалы циферблата приводят его нулевую отметку к нулевой отметке нониуса крутильной головки. Затем на грузоприемную чашку помещается взвешиваемый груз и коромысло, отклоняясь, закручивает нить.

Для восстановления равновесия коромысла вращают крутильную головку в сторону, противоположную отклонению коромысла, до совпадения стрелки 8 со штрихом 9. В момент совпадения стрелки со штрихом снимают отсчет по циферблатной шкале. Если масса груза превышает диапазон циферблатной шкалы пользуются накладной гирей, помещаемой на гирную чашку.

Масса коромысла и его расположение, подвешенное на нитях, существенно влияет на чувствительность весов. Большое влияние на чувствительность оказывает также диаметр нити. Установлено, что чувствительность весов обратно пропорциональна четвертой степени диаметра нити.

На стабильность показаний весов сильно сказываются условия закрепления концов нити в державках. Наконец, значительно влияет на показание крутильных весов изменение температуры. Все перечисленные факторы вынуждают перед каждой партией взвешиваний строить тарировочный график показаний весов, необходимый для внесения поправок в результаты измерений.

Торсионные весы отличаются от крутильных тем, что вместо упругой нити элементом, компенсирующим момент, создаваемый взвешиваемым грузом, является пружина, работающая в зоне упругости своей прочностной характеристики.

 

Рисунок 12.14 – Схема весов типа ВТ

 

Из имеющихся многочисленных конструкций торсионных весов наиболее распространенными являются весы типа ВТ, схема которых приведена на рисунке 12.14. На горизонтальной оси 6 закреплена одним концом плоская спиральная пружина 13, коромысло 7 с грузоприемной чашкой 8, контрольная стрелка 12, рычаг натяжения 1, стрелка 2 и лепесток 5 успокоителя колебаний, входящий в межполюсное пространство магнита 4. Весы имеют циферблатную шкалу 3 кругового типа. Для регулировки положения нулевого штриха по отношению к контрольной стрелке 12 шкала 11 с нулевым индексом выполнена подвижной, регулируемой винтом 9 с помощью рычажка 10.

Шкала весов имеет два пояса, градуированных для разных пределов взвешивания. Коромысло тарируется с подвешенным к крючку специальным грузом, масса которого соответствует верхнему значению меньшего из диапазонов нагрузки, после чего на весах можно взвешивать грузы, масса которых превышает предел меньшего диапазона.

Перед работой отсчетная стрелка устанавливается на нулевое деление, а контрольная совмещается со штрихом на шкале 11.

Весы снабжены камерой с дверцей, закрывающей доступ к крючку коромысла. При открытой дверце механизм весов арретируется и в таком положении производится наложение груза. При закрытой дверце камеры коромысло освобождается от арретира и отклоняется под действием нагрузки. При этом контрольная стрелка отклоняется от штриха равновесия на шкале 11. Для снятия показаний необходимо повернуть рычаг натяжения 1, а вместе с ним и отсчетную стрелку 2, на некоторый угол до момента возвращения контрольной стрелки 12 к нулевому штриху. Этот момент означает, что спиральная пружина не испытывает нагрузки. После этого по отсчетной стрелке циферблата производят отсчет показаний.