Аналитические весы
По исполнению различают два вида аналитических весов:
· с торсионной нитью — точность определения массы превышает 5*10-8 г;
· коромысловые рычажные — точность до1*10 -6 г, в них чувствительным элементом является контактная пара (призма и подушка).
Конструктивно весы также можно поделить на модели периодического качания и демпферные (апериодические). В первых колебания коромысла затухают медленно, что увеличивает временные затраты на взвешивание. В приборах второго типа предусмотрен специальный демпфер, который гасит колебания, обеспечивая воздушное или магнитное торможение.
Виды демпферных весов:
· обычные;
· полуавтоматические;
· с демпферами в форме цилиндров, которые перемещаются внутри цилиндров большего диаметра и крепятся к дужке или чашке весов.
В зависимости от того, с чем сравнивается в процессе взвешивания масса предмета, весы можно разделить на механические или электронные. В первом случае в прибор встроена система гирь и пружин, или используются внешние гири и индикатор, свидетельствующий о равновесии. Стоимость таких весов ниже, однако взвешивать на них сложнее. Устройства менее долговечны и чувствительны к внешнему воздействию (сквозняку, вибрации, перепадам температур и т.д.).
В электронных моделях взвешиваемый предмет уравновешивают электромагнитным полем, а преобразованные данные выводятся на табло или индикаторы. Процесс взвешивания на них максимально простой, а чувствительность к воздействию минимальна. Такие приборы часто имеют дополнительные встроенные функции, например, могут определять плотность жидкостей и твердых тел, подключаться к компьютеру или периферийным устройствам, взвешивать в процентах, нередко им доступна возможность автоматического выставления нуля и выбор единиц измерения.
Микроаналитические и ультрамикроаналитические модели предназначены для взвешивания, при котором необходима минимальная погрешность. Они могут определять вес с точностью до седьмого знака после запятой.
Области использования аналитических весов
Модели 2-го класса применяют в промышленных, исследовательских и учебных лабораториях для взвешивания веществ в ходе проведения химических исследований с помощью макрометодик. При особо сложных анализах используют электронные весы, например, во время работы с быстроразлагающимися или токсичными материалами, в случаях, когда необходим пробирный анализ и т.д. Такие модели часто применяются в качестве контрольных устройств в системах управления качеством, а также при калибровке гирь, дозаторов, пипеток и т.д.
Принцип работы демпферных электронных аналитических весов
Основной элемент конструкции — коромысло с закрепленными на нём тремя агатовыми призмами. Две из них, на которые опираются чаши весов, расположены на краях, третья, опорная, — по центру. Вертикально расположенная стрелка соединена с коромыслом, на ее верхний конец нанесена мерная шкала.
Для наблюдения за значениями шкалы в прибор встроен оптический элемент вейтограф. Шаг шкалы составляет обычно 0,001г, он может быть разделен на 5 или 10 делений.
Для улучшения точности взвешивания весы комплектуются арретирами. Эта деталь поднимает коромысло и устанавливает его в такое положение, когда ни одна из трех призм не касается опорных подушек. Управление арретиром осуществляется с помощью ручки, закрепленной в нижней части опорной доски. Весы арретируют, плавно вращая ручку, это необходимо делать в момент помещения на чашку весов взвешиваемого предмета или перед тем, как убрать весы (если планируется долго не работать с ними). Механизм весов защищают от сквозняков, пыли и других помех стеклянным колпаком.
Правила работы с аналитическими весами указаны в инструкции, поставляемой с каждым устройством. Основы также проходят в курсе теоретической химии. Производитель прописывает требования к лабораторному столу, объясняет, как проводится калибровка и т.д.
Аналитические весы повсеместно используются на ювелирных, фармацевтических производствах, в компаниях, связанных с нанотехнологиями, и на иных предприятиях, где результат работы напрямую зависит от точности взвешивания и других измерений.