ВЕСЫ
Весы (англ. scales; исп. balanza) — устройство для измерения массы тела с использованием эффекта земного притяжения. См. также Электронные тензометрические весы.
Основано на общеславянском слове от глагола висъти (ныне – висеть) путём замены гласной «и» на «е».
Весы – одно из древнейших устройств для измерения чего-либо, в данном случае массы тела.
Археологами обнаружены специально оттесанные камни, используемые, по всей видимости, в качестве гирь ещё в те времена, когда люди жили родоплеменным сообществом. Старейшее свидетельство существования весов относится ко временам четвертой династии Египта, когда были раскопаны дебеновые (единичные) балансиры времён правления Снофру (ок. 2600 г. днэ.), хотя предлагалось использовать их и раньше. Обнаружены резные камни с отметками, обозначающими массу, и египетский иероглифический символ золота, что позволяет предположить, что египетские торговцы использовали устоявшуюся систему измерения массы для каталогизации поставок золота или добычи на золотых приисках. Хотя настоящих весов той эпохи не сохранилось, многие наборы весовых камней, а также фрески, изображающие использование весовых инструментов, предполагают их широкое использование.
Традиционные весы состоят из двух чаш, подвешенных на равных расстояниях от точки опоры. На одной пластине находится предмет неизвестной массы (или веса), в то время как предметы известной массы или веса, называемые гирями, добавляются на другую пластину до тех пор, пока не будет достигнуто статическое равновесие и пластины не выровняются, что происходит, когда массы на двух пластинах равны. Идеальные весы находятся в нейтральном положении.
В современной жизни весы бывают разных видов, разных классификаций. Применение весоизмерительных приборов очень часто можно встретить в практически любой жизненной ситуации, где необходимо определить массу.
Различают весы: образцовые (для поверки гирь), лабораторные (аналитические, микроаналитические, пробирные и т.д.) и общего назначения; по принципу действия – рычажные, пружинные, электротензометрические (см. Тензометр), гидравлические и гидростатические.
Особой популярностью применения пользуется в сфере торговли, когда при продаже товара нужно взвесить продукт. Если в глубокой древности недобросовестные торговцы имели при себе двое весов, одни полегче – для продажи, а другие потяжелее – для покупки, то сейчас существует как минимум пять видов весов, которые применяются в сфере торговли. К ним относятся: фасовочные; товарные (для склада); для прилавочной торговли; для магазинов самообслуживания; весы с печатью этикеток.
Врачи тоже не могут обойтись без мерок, в медицине они очень важны для измерения массы человека. Но особо важны весы фармацевтам, которые в своей работе не могут обойтись без так называемых аптекарских весов. В спорте спортсменам нужны точные параметры, поэтому и приборы для измерения веса им также необходимы.
Весы и противовесы особенно широко используются в торговле, поскольку практически все продукты требуют точных измерений.
За основу классификации весов берётся основной принцип действия, обезпечивающий их работу. В зависимости от типа механизма взвешивания все весы делятся на механические, электромеханические и электронные.
По способу установки весы делятся на стационарные, передвижные, врезные, напольные, встроенные, настольные.
Паллетные весы – весы, предназначенные для взвешивания грузов, находящихся на паллете.
Конструкция паллетных весов выполнена таким образом, что груз для взвешивания устанавливается на специальные поддоны, типа «евро». Платформа весов выполнена в П-образной форме, в углах данной платформы устанавливаются специальные датчики, тензо-типа, от которых выводятся кабели в коробку для суммирования. Уже из этого устройства выведен кабель, который подключен к устройству для измерения веса.
Врезная весовая установка – вмонтированные автомобильные весы в один уровень с грунтом.
Автомобильные весы – стационарные весы, с помощью которых измеряют точную массу автомобилей.
Для взвешивания больших и объёмных грузов, размещённых в кузовах грузовых автомобилей, используются различные виды весов. Для взвешивания самих грузовиков используют наземные автомобильные устройства.
При этом машина сама заезжает на весовую платформу. Это самый лёгкий, быстрый и простой способ взвешивания автомобиля, измеряют такие весы абсолютно точно без погрешности.
Но большие массы требуется измерять не только при транспортировке тех или иных материалов. Поэтому весы часто используются на промышленных предприятиях, складах, базах и т.д. Такие весы делятся на:
Стационарные весы – весы, которые устанавливаются на одном месте, которое является их основным местом использования.
Настольные весы – весы, которые используются для измерения небольших грузов.
Обычно имеют циферблаты или электронные, обязательно стоят на столе, не перемещаются.
Встроенные весы – весы, которые являются составной частью платформы, машины, техники.
Измеряют вес без помощи человека.
Также весы бывают промышленные, рычажные, тезометрические, гидростатические и пружинные.
Промышленные весы – весы специального назначения, используемые на производствах, где требуется точное измерение массы заготовок, сухого состава и т.д.
Такие весы дают абсолютно точные результаты, а также их можно использовать в любых климатических условиях.
Электромеханические весы – весы, процесс взвешивания в которых осуществляется посредством взаимодействия системы рычагов с грузами, при этом информация о грузе выводится с помощью электронного устройства. Такие приборы хороши лёгкостью считывания показаний, но механические детали оборудования быстро изнашиваются.
Некоторые весы могут быть откалиброваны для измерения в различных единицах силы (веса)
Электронные весы – весы, которые имеют особенный механизм взвешивания – на основе датчика, подающего сигнал о нагрузке на индикатор.
Основное требование – соблюдать ограничения на взвешивание, то есть не превышать указанный вес. В противном случае датчик может выйти из строя. Чаще всего используются на предприятиях торговли (магазины, рынки, базы). Среди достоинств таких устройств можно выделить простоту взвешивания, надёжность и возможность подсчёта суммы с учётом цены и веса товара автоматически.
По виду грузоприёмного устройства весы делятся на платформенные, бункерные, лотковые.
Платформенные весы – весы, предназначенные для измерения тяжёлого груза.
По таким весам обычно можно узнать вес груженного автомобиля.
Бункерные весы – весы, которые используются для автоматического взвешивания сыпучих материалов.
Часто применяются при строительстве.
Лотковые весы – весы, которые предназначены для взвешивания продуктов питания, овощей, фруктов.
Позволяют взвешивать расфасованные или штучные продукты.
Рычажные весы – весы, в основе действия которых положен принцип рычага, плечи которого позволяют точно определить массу взвешиваемого предмета.
Гидравлические весы – весы, действие которых основано на измерении давления в жидкости, возникающего при помещении предмета на специальный поршень или платформу.
Пружинные весы – весы, которые используются для определения массы (или веса) при помощи пружин установленной жёсткости.
Для этого груз подвешивается на имеющийся у прибора небольшой крюк, что приводит к растяжению пружины на определенную величину в зависимости от жёсткости пружины. Чем тяжелее предмет, тем сильнее растягивается пружина, как описано в законе Гука. К пружине прикрепляется стрелка. Пока к пружине не приложено усилие, т.е. не подвешен измеряемый груз, она находится в сжатом состоянии. Под действием силы тяжести пружина растягивается, соответственно перемещается по шкале стрелка. На основании положения стрелки можно узнать массу взвешиваемого груза. Как и любые другие весы, ручные пружинные весы измеряют силу; они градуированы с тем, чтобы показывать 1 кг для силы в ~9,81 Н.
Ручные пружинные весы – бытовые весы, принцип действия которых такой же, как и у больших пружинных весов, только вес измеряемого груза ограничивается 10-20 кг.
Синоним: безмен.
Порционные весы – весы, настроенные на определённый вес (порцию продукции), которые используются на различных производственных и торговых предприятиях.
Такими устройствами пользуются для того, чтобы взвесить и правильно расфасовать продукты на складах или в магазинах.
Такие весы измеряют расфасованных продуктов по их тяжести (весу или порции продукции, товары). Благодаря им можно отмерить точное число мелких деталей, например крепёжных изделий, в одной упаковке. Ограничение у таких измерительных приборов до 30 кг или больше, все зависит от модели самих весов.
Порционные весы используют даже в строительных магазинах. Они показывают вес с абсолютной точностью.
Ковшовые весы – весы, одна из чаш которых имеет вид ковша, который опрокидывается при его наполнении. При этом определяется масса наполненного ковша.
Конвейерные весы – весы, которые используются для взвешивания сыпучих продуктов, перемещающихся по ленточным конвейерам, что позволяет оценить массу изготавливаемой продукции и производительность труда.
Крюковые весов – весы, в конструкции которых вместо чаши используется специальный крюк, на который подвешивается груз. При этом система автоматически производит взвешивание груза и его перемещение.
Медицинские весы – весы, которые используются врачами для измерения массы тела человека.
Такие весы всегда напольные механические или электронные. В механических конструкциях основной элемент взвешивающего устройства – в виде измерительной пружины. Говорить о высоком уровне точности таких весов не приходится, поэтому при измерениях обязательно учитывается погрешность. Электронные же приборы для медицины выпускаются разных типов: простые – т.е. с цифровым дисплеем и механической начинкой; повышенной точности.
Медицинскими считаются и весы, на которых выполняется взвешивание новорожденных в больницах и поликлиниках. Такие модели имеют компактные размеры, специальную платформу для расположения ребёнка и дисплей, на который выводится вся необходимая для врача информация.
Аптекарские весы — вариант равноплечных рычажных весов для точного измерения небольших масс (до 100 грамм). Чашки аптекарских весов прикрепляются к коромыслу на тонких шнурках. По сравнению с аналитическими весами точность измерения не очень высока, Роберт Бойль оценивал её в 60 миллиграмм.
Лабораторные весы – весы, которые отличаются высокой точностью и позволяют проводить измерения в различных сферах.
Так, лабораторные устройства широко применяются не только в медицине, но и в лабораториях различных предприятий, банках, ювелирных мастерских. Особенность их в том, что они могут иметь дополнительные функции. Например, с их помощью выполняют гидростатическое взвешивание, т.е. определяют плотность жидкостей или твёрдых тел, осуществляют динамическое взвешивание (измерение нестатичных предметов). Калибровка лабораторных весов выполнятся внешней гирей или в автоматическом режиме. Отличительная особенность таких приборов – в наличии нескольких единиц измерения.
Ювелирные весы – весы, которые предназначены для взвешивания драгоценных камней и драгметаллов, отличаются весьма высокой точностью взвешивания (в некоторых случаях – до десятых граммов).
Все весы, используемые в качестве ювелирных, калибровочные гири и разновесы должны не реже одного раза в год поверяться согласно положениям ГОСТ. Пределы погрешностей (допустимых) у используемых весов не могут превышать величин, заданных действующими стандартами.
В наши дни ювелиры чаще всего используют электронные ювелирные весы. Всё более востребованными моделями в последнее время становятся конструкции ювелирный весов, относящиеся к группе портативных и карманных.