Метрологические свойства весов

Весы, независимо от их конструкции, должны иметь такие метрологические

свойства.

Устойчивость — способность весов, выведенных из состояния равновесия, быстро возвращаться к первоначальному положению. Устойчивость весов достигается при условии, если их коромысло находится в состоянии устойчивого равновесия. Устойчивость весов зависит также от отдаленности центра от точки опоры, причем, чем

ниже размещен центр весов, тем больше устойчивость и тем труднее их вывести из состояния равновесия, а соответственно ниже их чувствительность. Проверка устойчивости проводится следующим образом: весы, находящиеся в равновесии, необходимо вывести из положения равновесия, слегка коснувшись чашки. Подсчитать количество колебаний стрелки весов до возвращения ее в положение равновесия. Если

стрелка совершила не более 4—6 колебаний, можно считать, что весы устойчивы.

Постоянство показаний — способность весов показывать одни и те же результаты при многоразовых определениях массы тела, проводимых на этих весах в одних и тех же условиях. Проверка постоянства показаний проводится следующим образом: весы должны находиться в положении равновесия. На технических аптечных весах уравновешивают, например, флакон с массой гирь. Если все 3 раза масса взвешиваемого тела одна и та же, то весы обладают постоянством показаний. Если результаты не совпадают, то это значит, что острия призм не вполне параллельны, смещены.

Кроме того, на постоянство показаний большое влияние оказывает величина трения в подвижных контактах весов. Затупленность призм и их загрязненность приводит к нарушению постоянства показаний весов. Поэтому весы в нерабочем состоянии должны храниться так, чтобы избежать затупленности призм. Причиной непостоянства показаний весов является несовершенство устройства весов (например, незаметное смещение отдельных частей при пользовании ими), а также условия, в которых производится

взвешивание (например, одностороннее нагревание коромысла (электрическая лампа, солнечные лучи и пр.), вследствие чего может произойти удлинение одного плеча).

Чувствительность — способность весов показывать минимальное изменение нагрузки в момент равновесия.

При этом чем меньше разница в весе гирь, которую можно определить этими весами, тем выше их чувствительность и тем точнее результаты взвешивания.

Чувствительность весов прямо пропорциональна длине плеча коромысла и обратно пропорциональна массе коромысла, нагрузке весов (массе чашек, груза, перегруза), величине прогиба коромысла, расстоянию от точки опоры до центра тяжести коромысла.

Чувствительность весов зависит от ряда факторов.

От расположения центра тяжести коромысла по отношению к точке его опоры. Весы будут иметь наибольшую чувствительность при достаточной устойчивости в том случае, когда центр тяжести коромысла лежит как можно ближе к точке опоры, но во всяком случае ниже этой точки.

От массы коромысла. Чем меньше масса коромысла, тем большую чувствительность при всех прочих условиях будут иметь весы. Для облегчения коромысла в нем делаются вырезы круглой или иной формы.

От длины плеч коромысла. Теоретически, чем больше длина плеч коромысла, тем больше его чувствительность. Однако практически нецелесообразно изготовлять коромысла с длинными плечами, так как удлинение коромысла ведет к увеличению его массы, что вызывает уменьшение чувствительности. Наряду с

увеличением длины коромысла значительно возрастает прогиб его от действия груза, вследствие чего понижается центр тяжести коромысла и чувствительность весов уменьшается. Поэтому практически коромысла делают с как можно более короткими плечами.

Следует отметить, что большинство весов, служащих для взвешивания с большей точностью (в том числе тарирные и ручные), имеют длинные стрелки. Это объясняется тем, что увеличение длины стрелки весов позволяет наблюдать и отсчитывать незначительные угловые отклонения коромысла, так как чем больше радиус (длина стрелки), тем больше длина дуги, соответствующей отклонению коромысла на один и тот же угол.

Точность ( верность или правильность)— способность весов показывать правильное соотношение между массой взвешиваемого вещества и соответствующими гирями.

Точность или правильность весов зависит от таких факторов:

— от равноплечности коромысла весов;

— от параллельности острия опорной и грузопринимающих призм;

— от положения центра тяжести весов коромысла, который должен лежать точно на вертикали, проходящей через точки опоры, которые находятся ниже нее;

— от равенства массы чашек.

Если весы отвечают указанным требованиям, то их коромысло должно находиться в горизонтальном положении, а показчик равновесия (стрелка) — строго вертикальном как при пустых, так и при нагруженных одинаковым грузом чашечках. Вследствие невозможности обеспечить у весов абсолютно точное равенство плеч и в связи с трением, создающимся в опорных деталях коромысла при его колебаниях, весы всегда имеют ограниченную точность. В связи с этим для всех весов установлены максимально допустимые погрешности и весы считаются правильными (верными), если их погрешности не превышают установленных значений.