Механические рычажные весы

Таблица 8.1

Параметр	Коромысловые равновесные	Гирные	Коромысловые с передвижными гирями	Квадрантные	Весовые дозаторы
Пределы измерений, кг	10^-6 – 10^3	10^-6 – 10^3	10^-4 – 10^6	10^-3 – 10^4	10 – 10^3
Погрешность измерения	±0.1	±0.1	±0.5	±0.5	±0.5

Работа механических весов основана на принципе сравнения масс при помощи рычагов, пружин, поршней и чашек весов.

Механические рычажные весы работают на принципе сравнения масс, и их показания не зависят от значения широты места их нахождения (местного ускорения свободного падения). Сравнение измеряемой массы с эталонной производится при помощи рычажной системы (рис. 8.2) и чашек весов.

Условие равновесия для любого рычажного преобразователя имеет вид

, (8.15)

где M _i – момент силы F _i;

i=1,2,…,n.

Для простого неравноплечного рычага условие равновесия имеет вид

, (8.16)

где F_A – уравновешивающая сила тяжести гирь;

F_H – собственная сила тяжести рычага;

F_L – сила тяжести нагрузки;

h – расстояние центра тяжести от оси вращения;

l_A – длина плеча рычага со стороны гирь;

l_L – длина плеча рычага со стороны нагрузки;

a- угол отклонения;

b, g, l- углы приложения сил в нулевом положении.

Заменив силы F_A, F_H, F_L соответствующими выражениями второго закона Ньютона получим выражение для вычисления взвешиваемой массы

. (8.17)

Из уравнения (8.17) следует, что для уравновешивания массы m_L необходимо изменить одну из величин в правой части этого уравнения. По этому признаку рычажные весы подразделяются на следующие типы:

а) с переменной уравновешивающей массой m_A (рычаг со шкалой и гирями; рычаг с накладными гирями);

б) с переменной длиной рычага l_H (рычаг с передвижными гирями; рычаг с роликовыми грузом);

в) с переменным углом отклонения a (квадрант, противовес).

Собственная масса m_H рычага и расстояние h от центра тяжести D до оси вращения C принимаются неизменными. В практических случаях длина l_L рычага с грузом должна быть постоянной, иначе чашка с грузом должна перемещаться вдоль своего плеча.

ЗАДАЧИ:

1 Концентрация твердой фазы в нанодисперсной системы j рассчитывается по формуле:

j=(r–r₁)/(r₂–r₁).

Рассчитать j для системы «магнетит в керосине» r₁ =800 кг/м³ , r =1525 кг/м³ , ρ₂ =5240 кг/м³ .

2 Рассчитать плотность дисперсной системы r по формуле «смешения»:

r=r₁(1–j)+r₂j.

Принять r₁ =10³ кг/м³ , ρ₂ =5240 кг/м³ , j = 25%.

Дата добавления: 2015-06-25