Historierediger
balanseskalaen er en så enkel enhet at bruken sannsynligvis langt forut for bevisene. Hva har tillatt arkeologer å knytte gjenstander til vekter er steinene for å bestemme absolutt masse. Balanseskalaen i seg selv ble sannsynligvis brukt til å bestemme relativ masse lenge før absolutt masse.
det eldste beviset for eksistensen av vektskåler er datert til ca. 2400-1800 F. KR. i Indus-dalen. Før det ble ingen bank utført på grunn av mangel på skalaer. Uniform, polert stein kuber oppdaget i tidlige bosetninger ble trolig brukt som massesettende steiner i balanse skalaer. Selv om kubene ikke har noen markeringer, er massene deres multipler av en fellesnevner. Kubene er laget av mange forskjellige typer steiner med varierende tettheter. Klart deres masse, ikke deres størrelse eller andre egenskaper, var en faktor i skulptur disse kubene.
i Egypt kan skalaer spores tilbake til rundt 1878 F. KR., men deres bruk strekker seg sannsynligvis mye tidligere. Utskårne steiner med merker som betegner masse og Det Egyptiske hieroglyfiske symbolet for gull har blitt oppdaget, noe som tyder på At Egyptiske kjøpmenn hadde brukt et etablert system for massemåling for å katalogisere gullforsendelser eller gullgruveutbytter. Selv om ingen faktiske skalaer fra denne epoken har overlevd, mange sett med veiing steiner samt veggmalerier som viser bruk av balanse skalaer foreslå utbredt bruk. I Kina, den tidligste veiing balanse utgravd var fra en grav Av Staten Chu Av De Kinesiske Stridende Staters Periode dating tilbake til 3. til 4. århundre F. kr. I Mount Zuojiagong nær Changsha, Hunan. Balansen var laget av tre og brukte bronsemasser.
Variasjoner på balansen skala, inkludert enheter som billig og unøyaktig bismar (ulik-armed skalaer), begynte å se vanlig bruk av c. 400 F.KR. av mange små kjøpmenn og deres kunder. En mengde skala varianter hver skryte fordeler og forbedringer over hverandre vises gjennom innspilt historie, med slike store oppfinnere Som Leonardo Da Vinci utlån en personlig hånd i sin utvikling.
selv med alle fremskritt i veiing skala design og utvikling, alle skalaer før det syttende århundre E. KR var variasjoner på balansen skala. Standardiseringen av vektene som ble brukt – og sikring av handelsmenn brukte de riktige vektene-var en betydelig opptatthet av regjeringer gjennom denne tiden.
-
veier retter Fra Øya Thera, Minoisk sivilisasjon, 2000-1500 F. KR.
-
Assyriske løvevekter (8. århundre F. KR.) i British Museum
-
Romersk balanse med to bronsevekter, 50-200 E. KR., Gallo-romersk museum, Tongres Belgia
-
Keiser Jahangir (regjerte 1605-1627) veide sin sønn Shah Jahan på vei av kunstneren Manohar (AD 1615, Mughal-dynastiet, India).
den opprinnelige form for en balanse besto av en stråle med en vinkel i midten. For høyeste nøyaktighet, fulcrum ville bestå av en skarp V-formet pivot sitter i en grunnere V-formet lager. For å bestemme objektets masse ble en kombinasjon av referansemasser hengt på den ene enden av strålen mens objektet med ukjent masse ble hengt på den andre enden (se balanse og steelyard balanse). For høy presisjonsarbeid, som empirisk kjemi, er senterstrålebalansen fortsatt en av de mest nøyaktige teknologiene som er tilgjengelige, og brukes ofte til kalibrering av testmasser.
Mekaniske balanserrediger
balansen (også balanseskala, strålebalanse og laboratoriebalanse) var det første massemåleinstrumentet som ble oppfunnet. I sin tradisjonelle form består den av en svingbar horisontal spak med armer av samme lengde-strålen-og en veiepanne suspendert fra hver arm (derav flertallsnavnet «vekter» for et veieinstrument). Den ukjente massen er plassert i en panne og standardmasser legges til den andre pannen til strålen er så nær likevekt som mulig. I presisjonsbalanser er en mer nøyaktig bestemmelse av massen gitt av posisjonen til en glidende masse flyttet langs en gradert skala. Teknisk sett sammenligner en balanse vekt i stedet for masse, men i et gitt gravitasjonsfelt (Som Jordens tyngdekraft) er vekten av et objekt proporsjonal med massen, så standardmassene som brukes med saldoer, er vanligvis merket i masseenheter(f. eks. g eller kg).
i Motsetning til fjærbaserte skalaer brukes balanser til presisjonsmåling av masse, da nøyaktigheten ikke påvirkes av variasjoner i det lokale gravitasjonsfeltet. (På Jorden kan for Eksempel disse beløpe seg til ±0,5% mellom forskjellige steder.) En endring i styrken til gravitasjonsfeltet forårsaket av å flytte balansen, endrer ikke den målte massen, fordi kraftmomentene på hver side av strålen påvirkes like mye. En balanse vil gi en nøyaktig måling av masse på ethvert sted som opplever en konstant tyngdekraft eller akselerasjon.
Meget nøyaktige målinger oppnås Ved å sikre at balansens vinkel er i hovedsak friksjonsfri (en knivegg er den tradisjonelle løsningen), ved å feste en peker til strålen som forsterker eventuelle avvik fra en balanseposisjon; og til slutt ved å bruke spakprinsippet, som gjør at fraksjonelle masser kan påføres ved bevegelse av en liten masse langs strålens målearm, som beskrevet ovenfor. For størst nøyaktighet må det være et godtgjørelse for oppdrift i luft, hvis effekt avhenger av tetthetene til de involverte massene.
for å redusere behovet for store referansemasser, kan en off-center stråle brukes. En balanse med en senterstråle kan være nesten like nøyaktig som en skala med en senterstråle, men utenfor senterstrålen krever spesielle referansemasser og kan ikke kontrolleres for nøyaktighet ved å bytte innholdet i pannene som en senterstrålebalanse kan. For å redusere behovet for små graderte referansemasser, kan en glidevekt kalt en poise installeres slik at den kan plasseres langs en kalibrert skala. En likevekt legger ytterligere detaljene til kalibreringsprosedyren, siden den nøyaktige massen av likevekt må justeres til den nøyaktige spaken forholdet av strålen.
for større bekvemmelighet ved å plassere store og vanskelige belastninger, kan en plattform flyte på et cantilever beam system som bringer proporsjonal kraft til et noseiron-lager; dette trekker på en stilyard stang for å overføre den reduserte kraften til en praktisk størrelse stråle.
man ser fortsatt dette designet i bærbare strålebalanser på 500 kg kapasitet som ofte brukes i tøffe miljøer uten strøm, så vel som i den lettere mekaniske badeskalaen (som faktisk bruker en fjærskala, internt). De ekstra pivotene og lagrene reduserer alle nøyaktigheten og kompliserer kalibreringen; flottørsystemet må korrigeres for hjørnefeil før spenningen korrigeres ved å justere balansebjelken og poise.
Roberval balanceEdit
I 1669 Franskmannen Gilles Personne De Roberval presenterte en ny type balanse skala til den franske Academy of Sciences. Denne skalaen besto av et par vertikale kolonner adskilt av et par like lange armer og svingte i midten av hver arm fra en sentral vertikal kolonne, og skaper et parallellogram. Fra siden av hver vertikal kolonne utvidet en pinne. Til forbauselse av observatører, uansett Hvor Roberval hang to like vekt langs pinnen, skalaen fortsatt balansert. I denne forstand, skalaen var revolusjonerende: det utviklet seg til mer vanlig oppstått form bestående av to panner plassert på vertikal kolonne plassert over fulcrum og parallellogram under dem. Fordelen Med Roberval design er at uansett hvor like vekter er plassert i pannene, vil skalaen fortsatt balansere.
Videre utvikling har inkludert en «girbalanse» der parallellogrammet er erstattet av et oddetall antall sammenlåsende gir større enn ett, med vekslende gir av samme størrelse og med det sentrale giret festet til et stativ og de utvendige girene festet til panner, samt «tannhjulets girbalanse» bestående av en sykkel-type kjede sløyfet rundt et oddetall tannhjul med det sentrale fast og de ytterste to frie til å svinge og festet til en panne.
Fordi Den har flere bevegelige ledd som legger til friksjon, Er Roberval-balansen gjennomgående mindre nøyaktig enn den tradisjonelle strålebalansen, men for mange formål kompenseres dette av brukervennligheten.
Torsjonsbalanserediger
torsjonsbalansen er en av de mest mekanisk nøyaktige og analoge saldoene. Apotek skoler fortsatt lære hvordan du bruker torsjon balanserer I USA Det benytter panner som en tradisjonell balanse som ligger på toppen av et mekanisk kammer som baserer målinger på mengden vridning av en ledning eller fiber inne i kammeret. Skalaen må fortsatt bruke en kalibreringsvekt for å sammenligne mot, og kan veie gjenstander større enn 120 mg og komme innenfor en feilmargin + / – 7 mg. Mange mikrovekter og ultra-mikrovekter som veier fraksjonelle gramverdier er torsjonsbalanser. En vanlig fibertype er kvartskrystall.
Elektroniske enheterrediger
Mikrobalanserediger
en mikrobalanse (også kalt en ultramikrobalanse eller nanobalanse) er et instrument som er i stand til å gjøre nøyaktige målinger av massen av gjenstander av relativt liten masse: i størrelsesorden en million deler av et gram og under.
Analytisk balanserediger
en analytisk balanse er en klasse av balanse utformet for å måle liten masse i sub-milligram området. Målepannen for en analytisk balanse (0.1 mg eller bedre) er inne i et gjennomsiktig kabinett med dører slik at støv ikke samler seg og at luftstrømmer i rommet ikke påvirker balansen. Dette kabinettet kalles ofte et utkast skjold. Bruken av et mekanisk ventilert balansesikkerhetskapsling, som har unikt designede akrylflyvninger, gir en jevn turbulensfri luftstrøm som forhindrer balansefluktuasjon og måling av masse ned til 1 µ uten svingninger eller tap av produkt. Prøven må også være ved romtemperatur for å hindre naturlig konveksjon fra å danne luftstrømmer inne i kabinettet fra å forårsake en feil i lesing. Enkeltpanne mekaniske substitusjonsbalanser opprettholder konsekvent respons gjennom den nyttige kapasiteten, som oppnås ved å opprettholde en konstant belastning på balansebjelken og dermed svingen ved å trekke masse på samme side av strålen som prøven legges til.
Elektroniske analysevekter måler kraften som trengs for å motvirke massen som måles i stedet for å bruke faktiske masser. Som sådan må de ha kalibreringsjusteringer gjort for å kompensere for gravitasjonsforskjeller. De bruker en elektromagnet for å generere en kraft for å motvirke prøven som måles og utgang resultatet ved å måle kraften som trengs for å oppnå balanse. En slik måleanordning kalles en elektromagnetisk kraftgjenopprettingssensor.
Pendelbalanseskalarediger
pendeltypevekter bruk ikke fjærer. Disse designene bruker pendler og fungerer som en balanse som ikke påvirkes av forskjeller i tyngdekraften. Et eksempel på bruk av dette designet er skalaer laget Av Toledo Scale Company.
Programmerbar skaleringrediger
en programmerbar skala har en programmerbar logisk kontroller i seg, slik at den kan programmeres for ulike applikasjoner som batching, merking, fylling, lastebilvekter og mer.
Symbolismerediger
vektene (spesielt en to-pan, bjelkebalanse) er et av de tradisjonelle symbolene på rettferdighet, som utøves av statuer Av Lady Justice. Dette tilsvarer bruken i metaforen om at saker blir «holdt i balansen». Den har sin opprinnelse i Det gamle Egypt.
Skalaer er også symbolet for det astrologiske tegnet Libra.
Skalaer (spesielt en to-pan, strålebalanse i en tilstand av lik balanse) er det tradisjonelle symbolet På Pyrrhonisme som indikerer den like balansen av argumenter som brukes til å indusere epoche.