Весы для точного взвешивания

 

Весы для точного взвешивания дают возможность взвешивать с точностью до 10 мг и реже – до 1 мг. Имеется много типов весов для точного взвешивания как двуплечих, так и одноплечих.

Простейшим типом весов для точного взвешивания являются ручные, или аптечные (рис.236). Предельная нагрузка ручных весов может быть различна и достигает 100 г.

Для точного взвешивания применяют разнообразные так называемые технохимические и технические весы. Технохимические весы (рис.237) более совершенны, и их грузоподъемность может составлять от 200 г до нескольких килограммов. В отличие от весов для грубого взвешивания у весов для точного взвешивания имеется так называемое арретирное устройство и балансировочные гайки. При помощи арретирного устройства самые ответственные части весов — призмы коромысла и подушки — в нерабочем положении отделяются и не касаются площадок. Это предохраняет призму от износа, а весы — от потери чувствительности. При взвешивании поворотом ручки арретира носы приводят в рабочее по­ложение.

Точные весы (кроме ручных) устанавливают стационарно, в определенном месте лаборатории, строго по отвесу, с соблюдением правил, указанных в инструкции к ним. Для регулировки положения у весов имеются передние винтовые ножки, которые опираются на круглые металлические подставки с выемками в центре.

При правильной установке весов острие отвеса должно совпадать с вершиной конуса, находящегося у подножки колонки. У некоторых типов весов вместо отвесов имеются жидкостные уровни с пузырьком воздуха.

Если при опускании арретира весы не будут находиться в равновесии, его добиваются при помощи балансировочных гаек.

Промышленность выпуска-ет типы лабораторных весов 2-го и 1-го классов; технические весы 2-го класса с грузоподъемностью 200 г (Т-200), 1000 г (Т-1000) и 5000 г (Т-5000). У первых весов допустимая погрешность при наибольшей нагрузке составляет ±60 мг, у вторых ±200 мг и у третьих ±500 мг.

Технические весы 1-го клас-са выпускаются с грузоподъ-емностью 1 кг (Т 1-1), 10 кг (Т 1-10), 20 кг (Т 1-20) и 50 кг (Т 1-50). Цена деления шкалы, соответ-ственно, 20 мг, 100мг, 200 мг, 250 мг.

Весы грузоподъёмностью 1 кг (Т 1-1) (рис.238) помещены в остекленную деревянную витрину с тремя дверцами. В верхней час-ти коромысла укреплены баланси-ровочные (тарировочные) винты с гайками и регулятор центра тяжести коромысла. У таких ве-сов колебания стрелки быстро затухают под тормозящим дейст-вием лопатки стрелки, помещенной в масляной ванне. Кроме того, весы снабжены устройством для механического накладывания миллиграммовых гирь (в пределах от 10 до 900 мг). Эти гири имеют форму колец; поворотом на нужный угол лимбов, укрепленных в правой части витрины, гири накладывают на подвеску гирьной площадки. На лимбах имеются надписи, показывающие массу наложенных гирь. Гири накладывают при закрытых дверцах витрины, что предохраняет весы от действия потоков воздуха.

Технохимические весы (особенно призмы, подушки для них, а также чашки) следует время от времени очищать. На многих технохимических весах серьги, стремена и чашки бывают занумерованы одним и тем же номером. При сборке таких весов детали с одинаковыми номерами нужно соединять друг с другом. Если, например, на одном конце коромысла стоит цифра «1», то на этот конец следует надеть серьгу, стремя и чашку с тем же номером. Нужно также следить, чтобы балансировочные винты, расположенные на обоих концах коромысла, не были изогнуты и легко перемещались по нарезке. Винт, прикрепляющий стрелку весов к коромыслу, должен быть завернут до отказа.

Точный разновес. Для взвешивания на технохимических весах применяют точный разновес (рис.239). Он представляет собой набор, гирь, расположенных в определенном порядке в гнездах деревянного ящика, имеющего крышку. Граммовые гири точного разновеса по большей части никелированные, но встречаются и фарфоровые. Самая крупная гиря в таком разновесе имеет массу 500 г. Кроме граммовых гирь, в разновесе имеются миллиграммовые гири (рис.240) в виде пластинок из алюминия, нейзильбера, или никеля. Для удобства распознавания гири делают разной формы: пятисот- и пятидесятимиллиграммовые – шестигранные; двухсот- и двадцатимиллиграм-мовые – прямоугольные, ста- и десятимиллиграм-мовые – треугольные.

Каждая миллиграммовая гирька имеет загнутый краешек, или ушко, за который берут ее пинцетом, когда кладут на весы или когда снимают с них. На каждой гирьке стоит число, обозначающее массу гири в миллиграммах: 500, 200, 100, 50, 10 и реже 5, 2 и 1.

Взвешивание. Взвешивание на технохимических весах более сложно, чем на весах для грубого взвешивания. Прежде всего, следует убедиться, что весы работают правильно. Технохимические весы, так же как и аналитические, имеют так называемое арретирное приспособление, или арретир.

Перед взвешиванием проверяют, правильно ли по отвесу стоят весы, и в противном случае с помощью установочных ножек-винтов добиваются правильной их установки. После этого опускают арретиром коромысло весов и наблюдают колебания стрелки по нижней шкале. Если стрелка при колебании отклоняется от нуля на одно и то же число делений вправо и влево, весами можно пользоваться. Если же стрелка отклоняется от нуля в одну сторону более, чем в другую, нужно посмотреть, нет ли на чашках весов каких-нибудь загрязнений, чисты ли призмы и гнезда для них. Если же и после устранения этих неполадок стрелка будет отклоняться в одну сторону более, чем в другую, нужно при помощи балансировочных гаек добиться равномерного колебания стрелки, или, как говорят, установить весы на нуль.

Однако и при условии, что весы не установлены на нуль, можно провести точное взвешивание. Для этого на правую чашку весов помещают взвешиваемый предмет, на левую – гири до установления весов на нуль. После этого взвешиваемый предмет переносят на левую чашку, гири – на правую. При этом одна из чашек будет перевешивать другую; добавляя или снимая разновески, снова уравновешивают весы. Истинная масса тела равна среднему арифметическому между результатами этих двух взвешиваний. Такой прием называется способом двойного взвешивания.

Пример. Масса предмета при первом взвешивании оказалась равной 24, 42г. При втором взвешивании, когда взвешенный предмет и гири поменяли местами, масса оказалась равна 24,38 г. Тогда истинная масса предмета будет равна

 

(24,42 + 24,38): 2 = 24,40 г

По окончании взвешивания с чашек весов удаляют взвешиваемый предмет и немедленно же убирают гири и разновески, укладывая их в установленном порядке в футляр. Сказанное относится как к грубым, так и к технохимическим и особенно аналитическим весам.

При инвентаризации весов категорически воспрещается ставить номера на коромысле и на чашках, что иногда делают неопытные работники.

 

АНАЛИТИЧЕСКИЕ ВЕСЫ

 

Весы для аналитических работ подразделяют на 1-й и 2-й класс точности; по конструкции – на весы периодического качания и апериодические, или демпферные.

По системе нагрузки мелкого разновеса аналитические весы, кроме обычных, бывают с цепочкой, полуавтоматические и автоматические.

Установка аналитических весов. Аналитические весы (рис.241) помещают в специальной так называемой весовой комнате, причем при установке их руководствуются следующими правилами.

Для каждых аналитических весов должна быть установлена полка на кронштейнах (рис.242), укрепленных на капитальной стене.

На эту полку, кроме аналитических весов, нельзя ничего ставить; нельзя также облокачиваться на нее. Около аналитических весов нельзя ставить нагретые до высокой температуры предметы. Недо-пустимо также, чтобы на весы падал прямой солнечный свет или чтобы они были располо-жены близко от отопительных приборов, так как это вызывает неравномерное нагревание плеч коромысла весов, приводящее к неравноплечию. Весы нельзя помещать также у наружной стены здания, имеющей неодинаковую температуру летом и зимой, что отражается на точности аналитических весов.

Весы нельзя располагать в тех местах, где фундамент или стены дрожат в результате движения транспорта и т.п.

Слева от полки для аналитических весов (несколько ниже ее) рекомендуется укрепить другую полку, на которую ставят эксикатор со взвешиваемым предметом.

Если аналитические весы находятся в здании, подвергающемся некоторым сотрясениям в результате работы тяжелых машин или транспорта, взвешивание может сильно затрудняться, а на микровесах может оказаться вообще невозможным. В подобных случаях используют массивные мраморные плиты, которые кладут на прокладки из резины или пенопласта, причем лучше использовать три прокладки, расположив их в виде треугольника. Стол, на который укладывают мраморную плиту, укрепляют на кронштейнах в капитальной стене. Между ножками весов и поверхностью, на которой они стоят, рекомендуется помещать дополнительные амортизаторы. Некоторые весы выпускаются с установочными винтами, снабженными постоянными амортизаторами, устройство которых показано на рис.243. Амортизатор представляет собой резиновое толстое основание 2, в верхнюю выемку которого вложен подпятник 1 из пластмассы. Во внутреннее конусное отверстие подпятника помещают установочный винт, который через отверстие снизу крепится винтом 3 к основанию так, чтобы резиновое основание не поворачивалось при вращении установочного винта.

Для ультрамикровесов рекомендовано амортизационное приспособление, показанное на рис.244. Оно состоит из чугунною основания 1, на шпильки 2 кото-рого наложена пропитанная битумом войлоч-ная прокладка 3. На нее укладывают чугун-ную плиту 5, имеющую шпильки 4. Все прис-пособление с боков закрывается кожухом 6.

Нередко аналитические весы устанав-ливают не на отдельных полках с кронштейнами, а на длинных пристенных столах или полках. При таком размещении весов нельзя добиться правильной установки их и точного взвешивания, так как нагрузка на столешницу не везде будет одинакова. Это особенно хорошо можно наблюдать при работе на аналитических демпферных весах с вейтографом.

Аналитические весы устанавливаются так же, как и весы для точного взвешивания.

Для предупреждения вредного влияния сотрясений при взвешивании на аналитических весах, особенно же на микровесах, вместо подкладок под каждую ножку следует помещать диск из полиэтилена диаметром 40 мм и толщиной 6 мм, зажатый между такими же дисками из свинца. Полиэтилен обладает значительным преимуществом перед другими материалами, применяемыми для гашения вибрации (пробка, войлок, резина и пр.).

На рис.245 приведена схема антивибрационного стола, конструкция которого разработана в ЦНИИЧермет. Этот стол хорошо гасит вибрацию и позволяет работать с аналитическими весами даже вблизи мест, подвергающихся сотрясению в результате работы тяжелых машин. На каждом таком столе можно установить только одни аналитические весы. Верхняя плита этого устройства, на которой установлены весы, как бы подвешена, и поэтому все колебания или вибрации легко гасятся.

Аналитические весы всег-да заключают в застекленный футляр-витрину с поднимаю-щейся передней и двумя откры-вающимися боковыми стенками. В такие же футляры часто помещают и технохимические весы.

Когда весами не пользу-ются, все дверки их должны быть закрыты.

В весовую комнату не должны попадать пары кислот или других вредных веществ. Воздух весовой комнаты должен быть совершенно чистым. Аналитические весы устанавливают стационарно, и переносить их с места на место не рекомендуется. Для предохранения весов от пыли их полезно закрывать поверх футляра чехлами из плотной ткани.