Устройство напольных весов механических

Весы представляют собой устройство, которое предназначено для взвешивания разнообразных тел и определения их массы. Основной принцип таких приборов заключается в том, что они ориентируются на силу тяжести. Поэтому вес определяется посредством сравнения веса эталонной массы, что свойственно рычажным приборам, или посредством измерения данной силы через другие физические показатели.

Это устройство было изобретено в давние времена. Оно совершенствовалось с развитием торговых отношений между людьми. Первые простейшие приборы в виде коромысла с двумя плечами и подвешенными чашами использовались в Вавилоне 2,5 тысячи лет до нашей эры. На одну чашу укладывались монеты или иные товары, а на другую эталонная гиря. В результате с помощью равновесия можно было практически точно определить вес продаваемого товара или денег, чтобы понять, не фальшивые ли они. Сегодня же эти устройства претерпели существенное изменение. Появилось множество точных устройств, которые позволяют взвешивать не только типичные товары, но и мельчайшие детали весом в несколько миллиграмм, а также крупные тела, имеющие массу в десятки и сотни тонн.

Виды

Весы по принципу действия могут быть:

• Гидравлическими.
• Гидростатическими.
• Тензометрическими.
• Пружинными.
• Рычажными.

По области применения они могут быть следующих разновидностей:

• Автомобильные. При помощи них можно взвешивать привозимый груз. К примеру, на элеватор приезжает машина с пшеницей. Вместо того, чтобы тратить время на взвешивание пшеницы, определяется масса автомобиля вместе с грузом. Далее машина с помощью специального устройства наклоняется, а пшеница под силой тяжести вываливается на элеватор. Далее взвешивается пустая машина, а полученная разница позволяет легко выяснить вес привезенной пшеницы. К тому же подобные устройства применяются Госавтоинспекцией для определения осевой нагрузки грузового транспорта с целью предотвращения порчи асфальтового покрытия.
• Багажные.
• Вагонеточные.
• Для взвешивания молочных продуктов.
• Кухонные.
• Бытовые.
• Торговые.
• Платформенные.
• Медицинские.
• Почтовые и тому подобное.

По точности взвешивания устройства могут быть следующих разновидностей:

• Обычного класса.
• Среднего класса.
• Высокого класса.
• Специального класса.

По методу установки весы могут быть:

• Подвесными.
• Передвижными.
• Настольными.
• Встроенными.
• Напольными.

В зависимости от метода достижения уровня равновесия с:

• Неавтоматическим устройством уравновешивания.
• Полуавтоматическим устройством уравновешивания.
• Автоматическим устройством уравновешивания и так далее.

Устройство

Весы могут иметь различное предназначение и использоваться для измерения массы совершенно разных предметов и тел, что часто и определяет их устройство.

Рычажные

Выполнены из нескольких рычагов, которые соединяются с помощью призм из стали. Они действуют по принципу коромысла.

Их принципиальная конструкция выглядит следующим образом. На крепком основании держится устройство в виде коромысла и чашек для груза. Чтобы минимизировать отклонения и проводить быстрые измерения применяется противовес и устройство для коррекции нуля. Для точности измерений применяется проекционная шкала. Гири выступают в качестве уравновешивателей взвешиваемого тела. Подобные устройства часто применяются в торговле, а также лабораториях.

Электронные

В большинстве случаев имеют следующие конструктивные элементы: печатная плата с микросхемой, дисплей, тензодатчик. Дисплей демонстрирует массу измеряемого груза или тела. К тому же существуют модели, которые имеют возможность сохранения показателей измерений, чтобы можно было провести последующее сравнение. В дорогих устройствах могут присутствовать множество дополнительных датчиков, которые позволяют определить количества жира или мышц.

Корпус может быть стеклянным, пластиковым, деревянным или алюминиевым. Под каждой ножкой корпуса имеются рамы, которые реагируют на любые происходящие изменения. Если говорить просто, то рамы деформируются под весом человека, когда тот встает на корпус. Деформация при этом незаметна для человека, ведь она минимальна. Однако эти едва уловимые изменения легко улавливаются с помощью тензодатчика. Данный элемент представляет собой тонкую пластину шириной порядка 2 см.

Механические напольные весы имеют следующие конструктивные элементы:

• 4 неподвижные ножки, на которые устанавливается корпус устройства. Они выполняют функцию опор рычагов.
• 4 плеча, выполненных из металла, которые соединяются парами буквой У.
• Горизонтальная пластина, на нее опираются плечи.
• Пружина, которая соединяется с горизонтальной пластиной.
• Коромысло, которое позволяет отслеживать растяжение пружины. Оно сопряжено с циферблатом и стрелкой.

Принцип действия

Механические напольные весы работают по следующему принципу:

• На них встает человек или ставится груз. В результате платформа под тяжестью тела отпускается вниз на некоторое расстояние.
• По углам корпуса находятся выступы из металла с пазами. Во время перемещения вниз они входят в нишу плеча.
• Каждое плечо своим концом упирается в ножку корпуса, двигаясь другим концом. Благодаря такому движению отклоняется горизонтальная пластина с пружиной.
• При создании данного устройства подбирается такая пластина и пружина, которые позволяют показать точный вес с помощью калибровки. Это позволяет увидеть на циферблате отклонение стрелки и определить точную массу груза или узнать, сколько кг весит человек.
• Шкала устройства позволяет измерять килограммы, иногда по 0,5 килограммов. Также бывают модели с жидкокристаллическим экраном, в них отклонение пружины измеряется с помощью специального датчика. Подобные устройства способны измерять вес в пределах 10 или 100 грамм.

В современных электронных весах применяется датчик напряжения, который выполнен в виде тонкого проводника, через него протекает электроток. Когда на устройство устанавливается взвешиваемый предмет, датчик натягивается. Это приводит к изменению его сопротивления и величины проходящего сигнала. В результате на цифровой экран выводится измеряемая масса. Измерение веса осуществляется только электронным способом, здесь нет механических деталей.

Применение

Весы находят широчайшее применение. Их используют во всех областях, где важно определение массы:

• В сфере торговли они используются для взвешивания всевозможных продовольственных и непродовольственных товаров.
• В медицине и спорте. Здесь применяются очень точные устройства, которые часто относятся к классу лабораторных. Они позволяют определять малейшие изменения в массе больных.
• Платформенные устройства часто применяются на железнодорожных платформах и закрытых складах.
• Паллетные устройства используются для взвешивания грузов, которые находятся на паллетах.
• В ювелирном деле применяются особо точные устройства, которые позволяют измерить вес с погрешность 0,01 грамма.
• В сталелитейной, химической, а также перерабатывающей промышленности часто применяются крановые устройства. При помощи них можно определять массу груза при погрузке или выгрузке.
• Вагонные устройства предназначены для взвешивания грузов, находящихся в составе поезда.
• Автомобильные устройства используются для взвешивания грузовиков и так далее.

Как выбрать

Выбирать весы необходимо в зависимости от целей, которые ставите перед собой. Если нужно постоянно взвешивать товары и проверять, не обманули ли при покупке, то потребуются точные устройства, предназначенные для этой цели. Если же намерены похудеть, то следует приобретать напольные устройства.

• При выборе напольных приборов следует знать, что они могут быть механическими или электронными. Основной минус механических устройств — неточность измерений с течением времени. Спустя год эксплуатации пружина может ослабнуть и выдавать погрешность в пределах 1-2 кг. Для тех, кому важна точность, лучше всего брать электронные устройства.
• При покупке необходимо обратить внимание на размер дисплея. Цифры должны хорошо читаться с высоты человеческого роста, а сам дисплей должен быть большим. Лучше всего если будет иметься подсветка дисплея или светящиеся цифры. Однако необходимо учитывать, что наличие светового эффекта приведет к необходимости более частой замены батареек.
• Необходимо учесть максимальную нагрузку. Если много весите, то нужно искать модель с некоторым запасом измерения, чтобы устройство быстро не вышло из строя.
• Правильно подбирайте материал платформы. Самым дешевым будет пластиковая платформа. Прибор с деревянной платформой будет дороже, но ухаживать за ним придется тщательнее. На платформу из ударопрочного стекла или металла не очень приятно вставать босыми ногами, однако, это наиболее долговечные устройства.
• Устройства могут иметь дополнительные функции, к примеру, возможность передачи данных через Wi-Fi.

Весы́ — устройство или прибор для определения массы тел (взвешивания) по действующему на них весу, приближённо считая его равным силе тяжести [1] . Вес тела может быть определён как через сравнение с весом эталонной массы (как в рычажных весах), так и через измерение этой силы через другие физические величины.

Помимо самостоятельного использования весы могут быть основным элементом автоматизированной системы учёта и контроля материальных потоков. Это обеспечивает оперативное управление производством и позволяет увеличить объёмы производства, повысить качество и рентабельность продукции, снижая при этом затраты и издержки.

Содержание

История [ править | править код ]

Первые найденные археологами образцы весов относятся к V тысячелетию до н. э., применялись они в Месопотамии [2] [3] .

Весы хорошо видны на папирусе XIX династии (около 1250 года до н. э.). Согласно древнеегипетской «Книге мертвых», Анубис, на входе в подземное царство взвешивает сердце всякого умершего на особых весах, где в качестве гири выступает перо правосудия богини Маат.

Каменная стела I тысячелетия до н. э. (Турция) изображает хетта, использующего вместо поперечной планки балансовых весов собственный палец [3] .

Историки приписывают римлянам изобретение принципиально новой системы измерения веса — при которой передвигается гиря, а точка опоры и положение привеса остаются неизменными [3] . В Помпеях найден один из самых ранних безменов [2] [3] . У римского приспособления, в отличие от современного, было две шкалы и две ручки в виде крюков.

В Древней Руси товары взвешивали на равноплечих весах — скалвах. С XIV века на Руси появляется слово «безмен» (мера веса равная 1,022) [4] .

Принцип действия [ править | править код ]

Рычажные весы [ править | править код ]

Рычажные весы — это весы, в которых передаточным устройством является рычаг или система рычагов.

Равноплечные весы [ править | править код ]

Весы [ править | править код ]

В равноплечных рычажных весах точки подвеса грузов (m1 и m2) и точка опоры образуют равнобедренный треугольник (коромысло) с высотой h и вершиной в точке опоры. При повороте равнобедренного треугольника (коромысла) на угол α одно плечо увеличивается, а другое уменьшается. Поворот коромысла останавливается при равенстве крутящих моментов: m1*l1=m2*l2, m1/m2=l2/l1, где l₁и l₂ — плечи крутящих моментов. Угол поворота коромысла можно отградуировать в единицах массы (количество). Чем меньше высота треугольника — h, тем меньше изменение плеч при повороте и больше чувствительность весов. Такое устройство соответствует состоянию устойчивого равновесия.

Эквилибр [ править | править код ]

При нулевой высоте треугольника h=0 (как это иногда рисуют в некоторых статьях) коромысло из треугольника превращается в прямую линию. При повороте прямого коромысла длина плеч изменяется одинаково, соотношение l1/l2 не изменяется и равновесие не устанавливается. Такое устройство соответствует состоянию безразличного равновесия. При взвешивании на эквилибре положения устойчивого равновесия нет и равновесие определяют по безразличному положению коромысла при ручном отклонении влево и вправо.

Компаратор [ править | править код ]

Если точка опоры находится ниже точек подвеса, то такое устройство работает как компаратор или триггер, то есть определяет только какая из двух масс больше, а какая меньше (качество). Такое устройство соответствует состоянию неустойчивого равновесия.

Разноплечные весы [ править | править код ]

Условия равновесия совсем другие, чем равноплечных весах.
Одногиревые разноплечные весы, приведённые на рисунке справа, уменьшают число гирь (разновесов) и вероятность их потери, то есть имеют повышенную надёжность, но имеют сильно уменьшенный диапазон взвешиваемых грузов. Шкала весов нелинейна, сжата на краях диапазона весов и растянута в средней части диапазона весов.

Умные весы [ править | править код ]

Умные весы — это устройство, способное определять ряд физиологических показателей тела, передавая данные на смартфон.

Критерии умных весов]:

• определяют не только вес, но и другие параметры тела (ИМТ, процент жировой, костной, мышечной ткани и тому подобное);
• синхронизируются со смартфоном;
• различают пользователей.

Некоторые модели умных весов оснащены не только датчиками для тела, но и сенсорами окружающей среды, таких как температура и качества воздуха(содержание CO₂).Также, существуют весы с подсчётом калорий, внутри которых зашит диетологический справочник, на каждый индекс (пищевой продукт) указано содержание белков, жиров, углеводов. [5]

Основные параметры весов [ править | править код ]

Наибольший предел взвешивания (НПВ) — верхняя граница предела взвешивания, определяющая наибольшую массу, измеряемую при одноразовом взвешивании.

Наименьший предел взвешивания (НмПВ) — нижняя граница предела взвешивания, определяется минимальным грузом, при одноразовом взвешивании которого относительная погрешность взвешивания не должна превышать допустимого значения.

Цена деления d — разность значений массы, соответствующих двум соседним отметкам шкалы весов с аналоговым отсчётным устройством, или значение массы, соответствующее дискретности отсчёта цифровых весов.

Цена поверочного деления e — условная величина, выраженная в единицах массы, используемая при классификации весов и нормировании требований к ним.

Число поверочных делений n — значение НПВ/e.

Предельно допустимая погрешность измерений определяется ценой поверочного деления e. Обычно производитель весов гарантирует следующее соотношение: d = e. Чем ниже погрешность, тем выше точность измерений.

Погрешность весов в диапазоне измерений по абсолютному значению не должна превышать пределов допускаемой погрешности, приведенных в таблице по ГОСТ 24104-2001 (Прекращено применение на территории РФ с 01.01.2010. Ныне действует ГОСТ Р 53228-2008):

Интервалы взвешивания для весов класса точности			Пределы допускаемой погрешности
специального	высокого	среднего	при первичной поверке	в эксплуатации
До 50000 e включительно	До 5000 e включительно	До 500 e включительно	± 0,5e	± 1,0e
Св. 50000 e до 200000 e включительно	Св. 5000 e до 20000 e включительно	Св. 500 e до 2000 e включительно	± 1,0e	± 2,0e
Св. 200000 e	Св. 20000 e	Св. 2000 e	± 1,5e	± 3,0e

Пылевлагозащита IP (International Protection, «Ingress») — степени защиты, обеспечиваемые оболочками (IEC 60529, DIN 40050, ГОСТ 14254-96). Обычно обозначается как «IP» и две цифры, первая — степень защиты людей от доступа к опасным частям электрооборудования и самого изделия от попадания внутрь посторонних твёрдых предметов (от 0 до 6), а вторая — степень его защиты от вредных воздействий в результате проникновения воды (от 0 до 8). «Защиту от пыли» имеют изделия с IP5X и выше. «Защиту от брызг» — изделия с IPX3 и выше, герметизацию — IPX7 и IPX8. Максимальная степень защиты электрооборудования по ГОСТ — IP68 (пыленепроницаемое и герметичное при длительном нахождении под слоем воды 15 см от верхней точки). Комбинация IP69K (есть только в DIN) — означает пыленепроницаемость и влагозащищённость при чистке струёй высокого давления или паром (но, вообще говоря, не гарантирует герметичность при нахождении в воде).

Взрывозащита весов Ex. Для использования весов в среде огне- и взрывоопасных смесей, на предприятиях нефтеперерабатывающей, химической, горнодобывающей, пищевой промышленностей весовое оборудование выполняется во взрывозащищённом исполнении. Наличие маркировки Ex с последующими цифровыми обозначениями подразумевает, что в весах или другом оборудовании, которое находится во взрывоопасной среде, не может образоваться искра, способная вызвать взрыв или возгорание этой смеси.

Устройство выборки массы тары — устройство, позволяющее привести показания весов к нулю, когда тара помещается на грузоприёмное устройство, с уменьшением НПВ на массу тары.

Устройство компенсации массы тары — устройство, позволяющее привести показания весов к нулю, когда тара помещается на грузоприёмное устройство, без уменьшения НПВ.

В торговле механическое весоизмерительное оборудование активно замещается электронным. Однако, большой сегмент в эксплуатации принадлежит механическим торговым весам.

Выпуск аналогичной продукции сокращается в объемах, но продолжается. Объясняется это простотой их эксплуатации, неприхотливостью, высокой надежностью, отсутствием потребности в электропитании и сравнительно невысокими ценами.

Области применения механических напольных весов

Весы указанного типа используются для выполнения взвешивания в статике разнообразных товаров, реализуемых в розницу и мелки оптом. Местами применения чаще всего становятся магазины, буфеты, рынки. Весы широко применяются на почте и складах различного назначения.

Конструктивное исполнение механических весов позволяет применять их по прямому назначению в таких условиях, когда использование электронных весов практически невозможно (зоны высокой влажности, открытые площадки, к которым не подведено электроснабжение и т.п.).

Классификация торговых механических весов

Напольные торговые весы в механическом исполнении условно подразделяются на ряд групп:

• изделия, на которых товар взвешивается без использования гирь;
• весы, для взвешивания на которых необходимы гири.

Конструкции первой группы выполняются с одной площадкой для приема груза. Изделия второй группы выполняются с ГПУ, включающими две площадки. На одной размещается взвешиваемый груз, на второй – гири. Гири приобретаются пользователем самостоятельно.

Классификация по реализованному способу взвешивания:

1. Шкальные товарные весы. Такие модели не имеют гиредержателей и оснащаются двумя шкалами измерения. Основная шкала размещается на поверхности коромысла, а дополнительная – на линейке, которая жестко соединена с коромыслом. Обе поверхности оборудованы подвижными гирями. Уравновешивание груза достигается за счет их перемещения. Максимальное значение массы, указанное на основной шкале, равняется НПВ.
2. Шкальные платформенные весы. Данные модели не имеют в своей конструкции специальной колонки, на которую устанавливается индикатор. Весы указанных моделей востребованы на небольших складах и в цехах фасовки. НПВ таких весов, как правило, не превышает 10 кг.
3. Весы циферблатные товарные. Отображают только одно значение – массу груза. Никаких дополнительных функций конструкция не предполагает.

Весовое оборудование производства Иглинского весового завода

Иглинский завод является ведущим российским производителем весов, предлагаемых в данном сегменте весоизмерительного оборудования. Производимые им весы по величине НПВ подразделяются на три группы.

Для взвешивания человека с ограниченными возможностями не подойдут обычные весы. Какое оборудование необходимо использовать для этого, читайте здесь.

Если вам интересно, как работают транспортерные весы, читайте статью по https://kilogramus.ru/vzveshivanie-v-promyshlennosti/transportyornye-vesy.html ссылке.

Весы торговые напольного исполнения (механические) с НПВ 50 кг-200 кг

Изделия указанной группы кроме значений НПВ отличаются массой, габаритами и ценами поверочного деления.

По НПВ весы указанной группы разделяют по наибольшему допустимому пределу взвешивания:

Модели различаются местом установки коромыслового указателя (на него указывает буква в обозначении модели, проставляемая после величины НПВ):

1. На выносной стойке небольшой высоты с коромыслом, которое развернуто в сторону весовой платформы. Данный вариант обозначается литерой «К».
2. На короткой выносной стойке – дополнительно никак не обозначается.
3. На выносной стойке. Данный вариант обозначается литерой «С».
4. На раме самих весов. Дополнительно никак не обозначается.

По габаритам платформы (на них указывает буква в обозначении модели, проставляемая после обозначения места, в котором установлено коромысло):

• платформа увеличенного размера – обозначается литерой «У»;
• платформа, имеющая размер 400*435 – обозначается литерой «Г»;
• платформа в основном исполнении – дополнительных обозначений не предусмотрено.

Модели любых модификаций могут быть реализованы в улучшенных версиях (с измененной крышкой платформы и транспортных запоров). В таких случаях к обозначению модификации изделия добавляется литера «В». Если верхняя крышка весовой платформы изготовлена из нержавеющей стали, то об этом свидетельствует литера «Н».

ВТ 8908200СУ38715*640*875610*620100СУ200У29715*640*180100У20025570*640*180460*60010050150МГ25510*640*1075400*43550КГН

ВТ 8908-200ВТ 8908-100ВТ 8908-50НПВ (кг)20010050НмПВ (кг)210,4n200020002500e (г)1005020Погрешность (г)+/- 100+/-75+/-30

Весы торговые напольного исполнения (механические) с НПВ 500 кг и 1000 кг

Модель		Масса (кг)	Размеры (мм)
ВТ 8908	1000У	115	1200*1000*1090	1250*1250
	1000	80	1200*800*1090	800*1000
	500У	115	1200*1000*1090	800*1000
	500	96	1000*600*1090	600*800

Параметр	ВТ 8908-1000	ВТ 8908-500
	Всех модификаций
НПВ (кг)	1000	500
НмПВ (кг)	10	4
n	2000	2500
e (г)	500	200
Погрешность (г)	+/- 750	+/-500

Весы торговые напольного исполнения (механические) с НПВ 1000 кг-3000 кг

ВТ 8908-3000ВТ 8908-2000ВТ 8908-1000Всех модификацийНПВ (кг)300020001000НмПВ (кг)202010n300020002000e (г)10001000500Погрешность (г)+/- 2500+/- 1500+/- 750

Масса (кг)Размеры (мм)ВесовПлатформыВТ 890830003201800*2000*10901500*20002000У20002101450*1250*10901250*12501000У10002601240*2200*10901000*2200

Весы указанных типов можно приобрести как в организациях, торгующих весоизмерительным оборудованием, так и через интернет-магазины. Главное – определиться, каким параметрам они должны соответствовать.