ВЕСЫ

Перейти к: навигация, поиск

ВЕСЫ — прибор для определения массы тела по действующей на него силе тяжести.

В медицине В. применяют для определения веса тела, при различных лабораторных исследованиях и в фармации.

Определение веса тела производится либо путем сравнения его массы с массой, принятой за единицу либо непосредственно путем определения силы его притяжения к земле, либо косвенными способами — путем электрических измерений. Весами называют также приборы для измерения некоторых физических величин, преобразуемых с этой целью в силу или момент силы (напр., токовые В., ультразвуковые В. и т. п.).

По принципу действия различают В. рычажные и пружинные.

весы
Рис. 1. Аналитические весы типа АДВ-200: 1 — механизм наложения встроенных гирь; 2 — чашки весов; 3 — шкала; 4 — воздушные успокоители. Рис. 2. Аналитические весы одночашечные типа ВАО-200: 1— механизмы наложения встроенных гирь; 2 — застекленное окно; з — чашка; 4 — шкала.

Наибольшее распространение получили рычажные В. Они представляют собой систему рычагов, опорой для которых служат призмы и подушки, изготовленные из высокопрочной стали (В. для грубого взвешивания) или твердого камня — агата, корунда (В. для точного и сверхточного взвешивания). Рычажные В. делят на равноплечие, в которых точка опоры рычага находится посередине, и неравноплечие, в которых точка опоры рычага смещена от центра. Действие их основано на законе равновесия рычага.

Взвешивание на рычажных В. осуществляется путем уравновешивания груза гирями (на В. для грубого взвешивания), а нек-рое превышение (обычно на 0,05—0,1%) массы гири пли взвешиваемого тела компенсируется смещением центра тяжести коромысла, фиксируемым на шкале В. для точного взвешивания. В некоторых современных конструкциях измеряемая нагрузка компенсируется силой электромагнитного взаимодействия (втягивание железного сердечника, соединенного с плечами коромысла, в неподвижный соленоид), учитываемой электронным устройством, приводящим весы в равновесие. В таких весах автоматически измеряется сила тока и определяется пропорциональная ей нагрузка, т. е. взвешиваемая масса. Подобного типа В. особенно удобны для измерения массы, напр, при исследовании каких-либо процессов, приводящих к ее изменению — увеличению или уменьшению (окисление, конденсация, ассимиляция и т. п.).

Рис. 3. Схема устройства аналитических микрохимических весов (предельная нагрузка 20 г)
Рис. 3. Схема устройства аналитических микрохимических весов (предельная нагрузка 20 г): 1 — коромысло; 2 — механизм наложения встроенных гирь (от 1 до 999 мг); 3 — встроенные кольцевые гири; 4 — воздушные успокоители, соединенные с чашками весов; 5 — экран, на который проецируется шкала отсчета; 6 — манипулятор, выдвигающий чашку весов в окошко; 7 — перегородка, защищающая коромысло от температурных влияний и воздушных потоков.
Рис. 4. Схема устройства одночашечных аналитических весов: 1 — встроенные гири; 2 — коромысло; 3 — грузоприемная чашка; 4 — источник света; 5 — проекционная шкала; 6 — противовес и успокоитель (для гашения колебаний); 7 — объектив; 8 — устройство для установления в нулевую позицию; 9 — экран.
Рис. 4. Схема устройства одночашечных аналитических весов: 1 — встроенные гири; 2 — коромысло; 3 — грузоприемная чашка; 4 — источник света; 5 — проекционная шкала; 6 — противовес и успокоитель (для гашения колебаний); 7 — объектив; 8 — устройство для установления в нулевую позицию; 9 — экран.

В зависимости от точности измерения массы различают В., предназначенные для грубого взвешивания (точность до 1 г), для точного взвешивания (точность до 10 мг), для сверхточного взвешивания — аналитические. В свою очередь аналитические В. можно разделить на аналитические химические (точность до 0,1 — 1,0 мг), примером которых являются В. типа АД В с предельной нагрузкой до 200 г (рис. 1), или аналитические полуавтоматические типа ВАО-200 (рис. 2); аналитические полумикрохимические (точность до 0,1 — 0,05 мг); аналитические микрохимические (точность до 0,1—0,01 мг), изготовляемые с расчетом на предельную нагрузку до 20 г, снабженные микрошкалой (рис. 3); аналитические ультрамикрохимические (точность до 0,001 мг) и электронные, напр, типа ЭМ-1. Существуют также специальные В.: пробирные (точность до 0,004 мг), используемые как контрольный прибор в Палате мер и весов; торсионные (точность 1,0— 0,05 мг) и одночашечные аналитические В. (рис. 4), предназначенные для быстрого полуавтоматического взвешивания.

В аптечной практике при производстве технических анализов и для других целей применяют обычно технические В. с точностью взвешивания до 10 мг, для лабораторных работ и точных исследований — аналитические и микроаналитические В. (микровесы).

Аналитические В., применяемые для точного взвешивания небольших масс, снабжены дополнительными устройствами, обеспечивающими высокую точность, быстроту и удобство взвешивания,— воздушным успокоителем чашек (демпфером), приспособлением для автоматической нагрузки миллиграммовых гирь и оптическим устройством для наблюдения микрошкалы (одночашечные аналитические, торсионные и др.).

Микровесы предназначены для высокоточного взвешивания малых масс (до 20 г). Взвешивание на таких В. производят с помощью гирь.

Рис. 5. Схема устройства торсионных (крутильных) весов: 1 — стрелка; 2 — шкала; 3 — магнитный успокоитель; 4 и 6 — спиральные пружины; 5 — рычаг, на который подвешивают груз.
Рис. 5. Схема устройства торсионных (крутильных) весов: 1 — стрелка; 2 — шкала; 3 — магнитный успокоитель; 4 и 6 — спиральные пружины; 5 — рычаг, на который подвешивают груз.

Торсионные, или крутильные, В. (рис. 5) применяются для быстрого и точного взвешивания очень малых масс, напр, при 'микроанализе различных веществ, взвешивания мелких объектов при различных исследованиях. Чувствительным элементом в торсионных В. является упругая нить или спиральная пружина. Нагрузка определяется по углу закручивания, который пропорционален создаваемому нагрузкой крутящему моменту.

Рис. 6. Весы медицинские.
Рис. 6. Весы медицинские.
Рис. 7. Весы для взвешивания новорожденных и грудных детей.
Рис. 7. Весы для взвешивания новорожденных и грудных детей.

К рычажным относятся также В., применяемые для определения веса тела человека,— В. медицинские типа М-150 и В. для взвешивания новорожденных и грудных детей (рис.6 и 7). Коромысло В. снабжено двумя шкалами — основной и дополнительной, двумя подвижными гирями и двумя тарировочными гайками. При установке медицинских В. и В. для взвешивания грудных детей отвес должен находиться в вертикальном положении. Для уравновешивания В. после их установки гири ставят в нулевое положение, а тарировочные ганки перемещают до тех пор, пока заостренный конец коромысла не окажется в положении равновесия. Для уменьшения влияния движений взвешиваемого ребенка на колебания коромысла на лотке имеются подвижные подвески. Вес определяют по сумме показаний обеих шкал. После взвешивания гири устанавливают в нулевое положение.

В. для точного взвешивания, медицинские В. и В. для взвешивания больших масс имеют арретиры — специальные приспособления, поддерживающие в неподвижном состоянии чашки, платформы, что позволяет свободно нагружать и разгружать В.

Все типы В. характеризуются следующими показателями:

1) предельной нагрузкой, т. е. наибольшей статической нагрузкой, к-рую они могут выдержать без нарушения их метрологической характеристики; 2) ценой деления — одно деление шкалы соответствует определенной массе; 3) пределом допустимой погрешности взвешивания — между результатами одного взвешивания и действительной массой взвешиваемого тела; 4) допустимой вариацией показаний — наибольшая допустимая разность показаний В. при неоднократном взвешивании одного и того же тела. Основные показатели, характеризующие В. различных типов, представлены в таблице.

Согласно положению, устанавливающему единство мер массы в СССР, гири имеют следующую массу: 20, 10, 5, 2, 1 «г; 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1 г; 500, 200, 100, 50, 20, 10, 5, 2, 1 мг. Гири комплектуются в наборы-разновесы. Гири, предназначенные для точных взвешиваний от 500 г до 1 г, изготавливают из медных сплавов или нержавеющей стали в виде усеченного конуса. Гири от 500 мг до 1 мг изготавливают из алюминия, никеля, нейзильбера или платины в виде прямоугольных пластинок с загнутыми уголками для захватывания пинцетом. Разновес имеет также рейтер — специальную гирьку, изготовленную из тонкой алюминиевой проволоки и имеющую особую форму, обеспечивающую ей устойчивость на шкале коромысла. Гири-рейтер массой 10, 5 и 1 мг применяют для определения десятых и сотых долей миллиграмма на весах с рейтерными шкалами.

В. и гири каждые два года следует представлять для проверки правильности показаний и клеймения в органы Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР.

Таблица. ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ВЕСЫ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

Некоторые типы весов

Предельная

нагрузка

Погрешности при предельной нагрузке

Аналитические

200 г

1, 0—0 , 1 мг

Микроаналитические

20 г

0 , 1 — 0 ,01 мг

Пробирные

2 г

0,02—0,004 мг

Медицинские

150 кг

50 г

Для взвешивания новорожденных и грудных детей

20 кг

10 г

Торсионные (крутильные)

2 0 мг - 1 г

0 , 05 — 1 , 0 мг



Библиография Карпин Е. Б. Расчет и конструирование весоизмерительных механизмов и дозаторов, М., 1963; Орлов С. П., Михайловский С. С. и Тимофеев К. К. Весы и дозаторы, М., 1972; Рудо Η. М. Весы, теория, устройство, регулировка и проверка, М.— Л., 1957, библиогр.

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Рекомендуемые статьи