Конструкція та принцип зважування на аналітичних вагах

Аналітичні ваги відрізняються високою чутливістю, яка досягається ретельним виготовленням деталей, високоякісними матеріалами, деякими допоміжними пристроями. Подібно іншим лабораторним вагам, аналітичні ваги – це рівноплечеві ваги з коромислом (див. рис.8). Усередині коромисла укріплена агатова призма. Своїм ребром вона спирається на агатову подушку. На рівних відстанях від неї розташовані ще дві призми, на які за допомогою сережок підвішені вагоприймальні чаші. Для оберігання ребер агатових призм від швидкого зношування ваги забезпечені аретиром – пристосуванням, що дозволяє підводити вгору коромисло з чашами і не допустити їх зіткнення з подушками, на які спираються призми. Коли вагами не користуються або при зміні навантажень під час зважування ваги обов'язково повинні бути аретировані.

 

Ваги укладені в засклений футляр. На основі ваг (див. рис.8) встановлена колонка 1, на якій поміщається подушка для середньої призми коромисла. На кінцях коромисла навішують сережки, на яких висять стакани демпферів 2 з вагоприймальними чашами. Під основою ваг вмонтовано аретируючий пристрій, що приводиться в дію маховичком 3. Ваги забезпечені світловим екраном 4, на який проектується мікрошкала, що закріплена на нижньому кінці стрілки, яка жорстко пов'язана з коромислом. Освітлення шкали включається при реаретируванні ваг маховичком 3. Зразки, що призначені для зважування, завжди розташовують на лівій чаші. Гирі масою 1 грам і вище поміщають на праву чашу. Гирі малої маси (від 0,01 г до 0,99 г) накладають за допомогою спеціального механізму, розташованого на правій стороні корпусу ваг. Він складається з двох дисків 5 і 6 на загальній осі, поворотами яких на рейку, що скріпляє з коромислом, накладаються або знімаються кільцеві гирі. Диски обертаються незалежно один від одного. Повертаючи малий диск 5, можна змінювати масу гир від 0,01 г до 0,09 г. Поворот великого диска забезпечує зміну маси від 0,1 г до 0,9 г. Сумарна вага накладених гир відлічується по цифрам, які видно проти риски.

Для точнішого зважування необхідно використовувати світлову шкалу, але для цього її треба заздалегідь проградуювати. Спочатку визначають нульову точку, тобто ту поділку шкали, проти якої зупиняється стрілка ненавантажених ваг. Щоб її знайти, треба поворотом маховичка 3 реатирувати ваги і, дочекавшись, коли вони зупиняться в рівновазі, відлічити поділку шкали n ₀, на якій зупинився світловий зайчик. Якщо n ₀ відрізняється від нульової поділки шкали на 2-5 поділок, то їх можна сумістити ручкою, що знаходиться справа зверху від маховичка 3. Далі на праву чашу накладається гирька масою 10 міліграм (це можна зробити, повертаючи диск 5), ваги реатируються і, після їх заспокоєння, відлічується за шкалою положення рівноваги n. Тепер можна визначити чутливість ваги w і ціну поділки a за такими виразами:

, .

Зважування здійснюється наступним чином. Вантаж невідомої маси M розміщують усередині лівої чаші, а на праву, якомога ближче до центру, поміщають гирі. Поки ваги мало урівноважені, не слід звільняти коромисло повністю, його звільняють лише настільки, щоб можна було судити, яка з чашок легша, помічаючи, куди відхилиться стрілка; після цього одразу аретирують ваги і додають або знімають гирі. Таким чином, можна визначити масу вантажу M з точністю до маси мінімальної гирі, що використовується, тобто визначити, що маса вантажу M лежить в діапазоні

 

A<M<A+m,

 

де А – маса всіх гир на правій чаші, а m – маса мінімальної гирі.

Як правило, масу мінімальної гирі, що розміщується на правій чашці, беруть рівною 1 г, а більш точне зрівноваження здійснюють за допомогою пристрою для накладення кільцевих важків, використовуючи лімби 5 і 6. При цьому слід добитися, щоб зайчик освітлювача встановився в межах світлової шкали якомога ближче до нульової точки справа від світлової шкали.

Маса вантажу підраховується наступним чином. Нехай маса гирі на правій чаші рівна А, цифра проти мітки на зовнішньому диску рівна B, а на внутрішньому – С. При цьому зайчик освітлювача встановився на поділці шкали з номером D. В цьому випадку масу визначають за формулою:

.