HistoryEdit
balance scale je tak jednoduché zařízení, že jeho použití pravděpodobně daleko předchází důkazům. To, co umožnilo archeologům spojit artefakty s váhami, jsou kameny pro stanovení absolutní hmotnosti. Samotná stupnice váhy byla pravděpodobně použita k určení relativní hmotnosti dlouho před absolutní hmotností.
nejstarší důkazy o existenci váhy data c. 2400-1800 před naším LETOPOČTEM v údolí Řeky Indus. Předtím nebylo provedeno žádné bankovnictví kvůli nedostatku váhy. Jednotný, leštěné kamenné kostky objevené v raných osadách byly pravděpodobně použity jako masové kameny v rovnovážných stupnicích. Ačkoli kostky nenesou žádné označení, jejich hmotnosti jsou násobky společného jmenovatele. Kostky jsou vyrobeny z mnoha různých druhů kamenů s různou hustotou. Je zřejmé, že jejich hmotnost, ne jejich velikost nebo jiné vlastnosti, byl faktorem při vyřezávání těchto kostek.
v Egyptě lze stupnice vysledovat kolem roku 1878 př. n. l., ale jejich použití se pravděpodobně rozšiřuje mnohem dříve. Vyřezávané kameny nesoucí znaky označující hmotnost a Egyptský hieroglyf pro gold byly objeveny, což naznačuje, že Egyptští obchodníci byli pomocí zavedeného systému měření hmotnosti do katalogu zásilku zlata nebo zlatý důl výnosy. Ačkoli žádné skutečné váhy z této éry přežily, mnoho sad vážících kamenů a nástěnných maleb zobrazujících použití váhy váhy naznačují široké použití. V Číně, nejstarší váhy vykopány byly z hrobu Státu Chu z Čínské Období Válčících Států se datuje do 3. až 4. století před naším LETOPOČTEM v Mount Zuojiagong poblíž Changsha, Hunan. Váha byla vyrobena ze dřeva a používala bronzové hmoty.
Variace na rovnováhu měřítku, včetně zařízení, jako jsou levné a nepřesné bismar (nerovné-ozbrojené váhy), začal vidět běžné použití c. 400 B. C. mnoho malých obchodníků a jejich zákazníků. Nepřeberné škále odrůd, každý se může pochlubit výhody a zlepšení, jeden přes druhého se objeví v celé zaznamenané historie, s velkou vynálezci jako Leonardo da Vinci půjčování osobních ruku v jejich rozvoji.
i se všemi pokroky v návrhu a vývoji váhy byly všechny váhy až do sedmnáctého století našeho letopočtu variacemi na stupnici váhy. Standardizace použitých závaží – a zajištění toho, aby obchodníci používali správné váhy-byla během této doby značnou starostí vlád.
-
Vážení jídla z ostrova Thera, Minoan civilizace, 2000-1500 BC
-
Asyrského lva závaží (8. století PŘ. n. l.) v Britském Muzeu
-
Roman rovnováhu s dvě bronzové závaží, 50-200 a. D., Gallo-roman museum, Tongres Belgie
-
Císař Jahangir (vládl 1605-1627) o hmotnosti jeho syn Shah Jahan na váhy podle interpreta Manohar (AD 1615, Mughalské dynastie, Indie).
původní formu rovnováhy se skládala z paprsku s otočný bod v jeho středu. Pro nejvyšší přesnost, otočný bod by sestával z ostrého čepu ve tvaru písmene V usazeného v mělčím ložisku ve tvaru písmene V. K určení hmotnosti objektu, kombinace referenčních hmotností byl zavěšen na jednom konci nosníku, zatímco předmět neznámé hmotnosti visel na druhém konci (viz rovnováhu a rovnováhu mincíř). Pro vysoce přesné práce, jako je empirická chemie, je rovnováha středového paprsku stále jednou z nejpřesnějších dostupných technologií a běžně se používá pro kalibraci zkušebních hmot.
Mechanické balancesEdit
zůstatku (také rovnováhu měřítku, paprsek rovnováhu a laboratorní váhy) byl první sériově měřicí přístroj vynalezl. Ve své tradiční podobě se skládá z otočné vodorovné páky s rameny stejné délky-nosníku – a vážicí pánve zavěšené z každého ramene(odtud název množného čísla „váhy“ pro vážící přístroj). Neznámá hmota se umístí do jedné pánve a standardní hmoty se přidají do druhé pánve, dokud není paprsek co nejblíže rovnováze. V přesných zůstatcích je přesnější stanovení hmotnosti dáno polohou kluzných hmot pohybujících se po odstupňované stupnici. Technicky, bilance porovnává váhu spíše než hmotnost, ale v dané gravitační pole (např. gravitační), hmotnost objektu je úměrná jeho hmotnosti, takže standardní masy používá se zůstatky jsou obvykle označeny v jednotkách hmotnosti (např. g nebo kg).
na Rozdíl od jarní-podle váhy, váhy se používají pro přesné měření hmotnosti, protože jejich přesnost není ovlivněna rozdíly v místní gravitační pole. (Například na Zemi mohou činit ±0,5% mezi místy.) Změna síly gravitačního pole způsobená pohybem váhy nemění měřenou hmotnost, protože momenty síly na obou stranách paprsku jsou ovlivněny stejně. Rovnováha poskytne přesné měření hmotnosti na jakémkoli místě, kde dochází k konstantní gravitaci nebo zrychlení.
Velmi přesná měření jsou dosaženy tím, že zajistí, že rovnováha je otočný bod je v podstatě bez tření (ostří nože je tradiční řešení), připojením ukazatel na paprsek, který zesiluje jakákoliv odchylka od rovnováhy, polohy; a nakonec použitím pákového principu, který umožňuje aplikovat frakční hmoty pohybem malé hmoty podél měřicího ramene paprsku, jak je popsáno výše. Pro co největší přesnost musí být povolen vztlak ve vzduchu, jehož účinek závisí na hustotách zúčastněných hmot.
snížit potřebu velkých referenčních hmotností, off-centrum paprsek může být použit. Rovnováhu s off-centrum paprsek může být téměř stejně přesné jako měřítko s centrem paprsek, ale off-střed paprsku vyžaduje zvláštní referenční masy a nemůže být vnitřně kontroluje správnost jednoduše vymění obsah pánve jako centrum-beam balance. Aby se snížila potřeba malých odstupňovaných referenčních hmot, může být instalována posuvná hmotnost zvaná poise, aby mohla být umístěna podél kalibrované stupnice. Držení těla přidává další složitosti kalibračního postupu, protože přesná hmotnost držení těla musí být přizpůsobena přesnému poměru páky paprsku.
Pro větší pohodlí při uvádění velké a nepříjemné zatížení, platforma může být plaval na konzolový nosník systém, který přináší poměrné síly na noseiron ložiska; to táhne na stilyard tyč pro přenos snížené síly, aby pohodlně velikosti paprsku.
Jeden stále vidí tento design v přenosné světlo váhy 500 kg kapacity, které jsou běžně používané v drsném prostředí bez elektřiny, stejně jako v lehčí povinnost mechanické koupelna scale (které ve skutečnosti používá spring scale, interně). Další čepy a ložiska snížit přesnost a komplikovat kalibrace; float systému musí být upravena na rohu chyb před tím, než rozpětí je opraveny úpravou kladině a vyrovnanost.
Roberval balanceEdit
V roce 1669 Francouz Gilles Personne de Roberval představila nový druh rovnováhy rozsahu do francouzské Akademie Věd. Tato stupnice se skládala z dvojice svislých sloupcích odděleny dvojicí rovné-délka paže a otáčení v centru každé rameno od ústřední svislé sloupce, vytvoření rovnoběžník. Ze strany každého svislého sloupce se prodloužil kolík. K úžasu pozorovatelů, bez ohledu na to, kde Roberval visel dvě stejné váhy podél kolíku, stupnice stále vyvážená. V tomto smyslu, měřítko bylo revoluční: vyvinula se do běžně se vyskytující formy sestávající ze dvou pánví umístěných na svislém sloupci umístěném nad osou a rovnoběžníku pod nimi. Výhodou konstrukce Roberval je, že bez ohledu na to, kde jsou v pánvích umístěny stejné váhy, váha bude stále vyvážena.
Další vývoj zahrnoval „gear balance“, ve kterém rovnoběžníku se nahrazuje jakýkoli lichý počet propojených zařízení větší než jedna, se střídáním ozubená kola stejné velikosti a s centrální zařízení upevněné na stojanu a mimo zařízení pevně do pánve, stejně jako „ozubené kolo gear rovnováhu“, skládající se z jízdních kol-typ řetěz ovinutý kolem lichý počet pastorků s centrálním jedním pevným a nejvzdálenějších dvě volně otočné a připojené k pánvi.
Protože má více pohyblivých spár, které přidat tření, Roberval bilance je vždy méně přesné než tradiční paprsek rovnováhu, ale pro mnohé účely je to kompenzováno jeho použitelnost.
Torzní balanceEdit
torzní rovnováhy, je jedním z nejvíce mechanicky přesné a analogové váhy. Farmaceutické školy stále učí, jak používat torzní váhy v USA. Využívá pánve jako tradiční rovnováhu, která leží na horní části mechanické komory, která zakládá měření na množství kroucení drátu nebo vlákna uvnitř komory. Stupnice musí stále používat kalibrační hmotnost pro porovnání proti, a může vážit předměty větší než 120 mg a přijít v rozmezí chyby + / – 7 mg. Mnoho mikrobalancí a ultra-mikrobalancí, které váží zlomkové gramové hodnoty, jsou torzní zůstatky. Běžným typem vláken je křemenný krystal.
elektronická zařízeníEditovat
Microbalanceeditovat
mikrováhy (také volal ultramicrobalance, nebo nanobalance) je nástroj schopen dělat přesné měření hmotnosti objektů relativně malé hmotnosti: na objednávku milion částí gram a pod.
Analytické balanceEdit
analytické váhy je třída rovnováhu určen k měření malých hmotností v sub-miligram rozsahu. Měřící pánev analytické váhy (0.1 mg nebo lepší) je uvnitř průhledného krytu s dveřmi, takže prach se neshromažďuje a žádné proudy vzduchu v místnosti neovlivňují činnost rovnováhy. Tento kryt se často nazývá návrh štítu. Použití mechanicky ventiloval rovnováhu bezpečnostní kryt, který má unikátně navržen akryl profilů, umožňuje hladký turbulence-volné proudění vzduchu, který zabraňuje kolísání rovnováhy a měření hmotnosti až do 1 µg bez kolísání nebo ztrátu produktu. Vzorek musí být také při pokojové teplotě, aby se zabránilo přirozené konvekci z vytváření proudů vzduchu uvnitř krytu, aby způsobila chybu při čtení. Single-pan mechanické střídání zůstatky udržovat konzistentní odezvu v celém užitečné kapacita, což je dosaženo tím, že udržuje konstantní zatížení na kladině a tak fulcrum odečtením hmotnosti na stejné straně nosníku, na který vzorek je přidán.
elektronické analytické váhy měří sílu potřebnou k potlačení měřené hmotnosti namísto použití skutečných hmotností. Jako takové musí být provedeny kalibrační úpravy, aby kompenzovaly gravitační rozdíly. Používají elektromagnet k vytvoření síly proti měřenému vzorku a výstupu výsledku měřením síly potřebné k dosažení rovnováhy. Takové měřicí zařízení se nazývá snímač obnovení elektromagnetické síly.
kyvné váhy váhy
kyvné váhy nepoužívají pružiny. Tyto návrhy používají kyvadla a fungují jako rovnováha, která není ovlivněna rozdíly v gravitaci. Příkladem použití tohoto designu jsou váhy vyrobené společností Toledo Scale.
Programovatelné scalesEdit
programovatelný rozsah má programmable logic controller, což umožňuje, aby být naprogramovány pro různé aplikace, např. dávkování, označování, plnění, nákladní váhy a další.
SymbolismEdit
váhy (konkrétně dva-pan, beam balance) jsou jedním z tradičních symbolů spravedlnosti, jako ovládán sochy bohyně Spravedlnosti. To odpovídá použití v metafoře věcí, které jsou „drženy v rovnováze“. Má svůj původ ve starověkém Egyptě.
váhy jsou také symbolem astrologického znamení Váhy.
Váhy (konkrétně dva-pan, paprsek rovnováhu ve stavu stejné bilance) jsou tradiční symbol Pyrrhonism označující stejné bilance argumenty používané v navození epoche.