химический каталог




ВЗВЕШИВАНИЕ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ВЗВЕШИВАНИЕ, определение массы тел (объектов взвешивания) с помощью весов. Различают дискретное взвешивание, когда массу каждого тела измеряют отдельно с использованием к.-л. типа весов, и непрерывное взвешивание, когда определяют суммарную массу материала при транспортировке его, например, ленточным транспортером.

Массу объекта взвешивания определяют сравнением его силы тяжести с силой тяжести мер массы - гирь. При взвешивании на обычных гирных весах такое сопоставление осуществляется непосредственно в момент взвешивания. При взвешивании на гирных весах с отсчетными шкалами (например, равноплечных с трехпризменным коромыслом или двухпризменных лабораторная весах, циферблатных весах общего назначения), а также на квадрантных, пружинных и электронных весах массы объекта и гирь сравнивают косвенно по отсчетному устройству. Последнее градуируют с помощью образцовых гирь в единицах массы при изготовлении, юстировке (наладке) или ремонте весов.

Гири характеризуются номинальной массой (обычно от 1 мг до 20 кг) и допускаемыми погрешностями, т. е. допускаемыми отклонениями действительных значения массы от номинального (см. таблицу). Гири подразделяют на эталонные, образцовые (для поверочных операций), рабочие и специальные (например, встроенные в весы). Рабочие гири выпускают пяти классов точности:
1-й - для микрохимический и химический анализов и других взвешиваний высшей точности;
2-й - для аналогичных работ высокой точности;
3-й - для технических анализов повышенной точности и взвешивание драгоценных металлов и камней;
4-й - для обычных технических анализов;
5-й - для взвешивания при производственных, хозяйственных и торговых операциях.

Весы и накладные гири для них должны иметь одинаковый класс точности; встроенные гири должны быть подогнаны по массе так, чтобы их суммарная погрешность в любой комбинации не превышала погрешность, допускаемую для весов соответствующего класса точности. Гири изготавливают в виде отдельных мер (поштучно) или наборов (разновесов) различные массы - миллиграммовых, граммовых, килограммовых. Наборы содержат гири, образующие обычно ряд, кратный 1,2,2 и 5 (например, 1; 2; 2; 5; 10; 20; 20 и 50), реже - ряд, кратный 1,1,1,2 и 5. Наборы гирь 1-го и 2-го классов точности при поверке снабжают свидетельствами с указанием погрешности каждой гири. Гири разных классов точности изготавливают из различные материалов (например, из нержавеющей немагнитной или углеродистой стали, алюминия). Для устранения погрешностей при взвешивании гири подгоняют по массе в организациях, осуществляющих их ремонт и поверку.

ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ МАСС ГИРЬ* (±МГ)
ДОПУСКАЕМЫЕ ОТКЛОНЕНИЯ МАСС ГИРЬ

* Для гирь, находящихся в употреблении, допускаемые отклонения увеличиваются в 2 раза.

Точность и методы взвешивания. Точность взвешивания характеризуется абсолютной и относительной погрешностями и определяется метрологии, показателями весов, условиями их применения, методами взвешивания и полнотой учета влияния различные источников погрешностей. Наименьшая относит. погрешность (1-2)*10-9 достигнута при сличении платиновоиридиевых килограммовых эталонов массы (см. рисунок).

Точность (относительная погрешность) измерения массы в диапазоне нагрузок современной весов:
1-сличение эталонов массы;
2-метрологические исследования;
3-анализы высшей точности;
4-технические анализы повышенной точности, определение массы драгоценных металлов и камней;
5-измерение массы при торговых и учетных операциях;
6-определение массы на технологических линиях (заштрихованная область);
шкала массы - логарифмическая.

При взвешивании на весах общего назначения, технологических, а также общелабораторная весах обычной точности применяют только метод простого взвешивания. Согласно ему, массу объекта взвешивания принимают равной массе уравновешивающих его гирь, показаниям по отсчетному устройству весов или алгебраической сумме масс уравновешивающих гирь и показаний по отсчетному устройству. Погрешности гирь, инструментальные погрешности весов, а также влияние окружающей среды и др. не учитываются.

Неодинаковая точность при простом взвешивании на весах различные типов объясняется тем, что в них присутствуют разные источники инструментальной погрешности. Например, при взвешивании на двухпризменных весах отсутствует погрешность от неравноплечности коромысла (объект и гири находятся на одном плече), играющая важную роль в простых равноплечных весах с трехпризменным коромыслом. Наиболее высокая точность достигается, если изменение массы объекта взвешивания или разность масс двух сравниваемых тел не превышает пределов измерений по отсчетному устройству весов, так как при этом исключаются многие источники погрешностей взвешивания (например, погрешность гирь). При таком разностном взвешивании (относительный метод) относится погрешность приблизительно в 10 раз меньше, чем при простом взвешивании на аналогичных весах. Поэтому разностное взвешивание наиболее широко распространено в практике химический анализа. Совершенствование весов аналитической группы (увеличение диапазона непосредственного отсчета показаний весов), и особенно создание электронных весов высших классов точности, способствовали дальнейшему расширению области применения разностного взвешивания. Его относительная погрешность при работе на гирных аналитических весах 1-10% от верхнего предела показаний по отсчетной шкале, на электронных весах 0,1-0,5%.

При работе на гирных весах аналитической группы, широко используемых для химический анализов высокой точности (например, при полумикроанализе с погрешностью не более 0,01-0,02 мг), метод простого взвешивания не приводит к удовлетворительным результатам. Поэтому для исключения систематической погрешностей применяют более трудоемкие и требующие больших затрат времени методы точного взвешивания. При этом относительная погрешность уменьшается приблизительно в 2 раза, а при использовании лучших моделей электронных весов погрешности взвешивания не превышают погрешностей, достигнутых при метрологических исследованиях (см. рисунок, кривая 2).

Метод двойного взвешивания (метод Гаусса) состоит в повторном прямом взвешивании после перестановки объекта и гирь с одной чашки весов на другую. Масса объекта , где МА и М2 - результаты двух прямых взвешиваний. Учитывая, что М12 -> 0, принимают М = 1/2 (M1 + М2). Методы замещения - взвешивания на одном плече (метод Борда) и компенсационный, или нулевой (метод Менделеева). По методу Борда объект взвешивания после уравновешивания его тарным грузом (например, гирями более низкого класса точности) снимают с весов и на чашку помещают столько гирь соответствующего класса, чтобы привести весы в исходное положение равновесия. Массу объекта взвешивания определяют как алгебраическую сумму масс гирь и показаний по шкале весов.

Самый распространенный метод точного взвешивания - метод Менделеева: на одну чашку весов помещают гири в количестве, отвечающем наиболее пределу взвешивания, а на другую - тарный груз, уравновешивающий гири. Объект взвешивания помещают на чашку с гирями, снимая при этом столько гирь, чтобы весы пришли в исходное положение. Массу объекта находят как сумму масс снятых гирь и показаний по шкале весов. Этот метод реализован в двухпризменных весах.

Выбор метода точного взвешивания определяется конструкцией весов и условиями взвешивания. При особо точных взвешиваниях (например, объектов массой 1-103 мкг при ультрамикроанализе) используют не только методы точного измерения массы, но и принимают во внимание погрешности гирь и шкал весов, а также воздействие внешний условий (аэростатических и других сил, атмосферного давления и т. п.). Погрешности, вносимые накладными гирями 1-го и 2-го классов точности, исключаются при точном взвешивании внесением поправок, указанных в свидетельствах на наборы гирь. Погрешность взвешивания из-за влияния аэростатических сил возникает при неравенстве объемов объекта взвешивания и гирь. Согласно закону Архимеда, эту погрешность можно найти по формуле:

= dв(1/dг — l/dт), где dв, dги dт - плотность соответственно воздуха, гирь (принятая при поверке) и объекта взвешивания.

Например, при разностном взвешивании погрешность может возникнуть вследствие изменения dв за время между первым и вторым взвешиванием. Для исключения упомянутой погрешности вводят поправки (что особенно необходимо, если dт и dг значительно различаются), которые обычно находят из специальных таблиц или графиков.

При взвешивании на микроаналитических весах с рейтерными шкалами рейтер должен всегда находиться в рабочем положении.

Погрешности шкал возникают из-за погрешностей самого рейтера, неправильного нанесения или плохой обработки зарубок шкалы и вследствие неправильной посадки рейтера на коромысло. Для исключения погрешности отсчетной шкалы весов, т. е. разности между номинальным и действительным значениями цены деления, шкалу следует периодически контролировать без нагрузки, при нагрузках, равных наиболее пределу взвешивания и 0,1 его значения, используя тщательно поверенные гири. Малые изменения цены деления может быть устранены регулятором положения центра тяжести коромысла; при больших изменениях требуется юстировка весов. При исключении основные источников систематической погрешности методами разностного или точного взвешивания вычисляют приближенную оценку s стандартного отклонения по результатам двух и более взвешиваний и определяют поправку к их среднему арифметическому значению.

Погрешности, обусловленные электростатическими силами, могут значительно исказить результаты взвешивания, особенно при употреблении сосудов из стекла с высоким содержанием Si и при низкой относительной влажности воздуха. Это влияние исключается ионизацией воздуха в витринах весов с помощью специальных источников излучений (при всех лабораторная работах, кроме микро- и ультрамикроанализов).

Традиционные гирные весы аналитической группы (прежде всего микро- и ультрамикровесы), а также общелабораторные весы повышенной точности весьма чувствительны к колебаниям и градиентам температуры, воздушным потокам, вибрациям и т. п. Поэтому гири и объекты взвешивания должны иметь температуру, возможно более близкую к температуре в витрине весов, для чего выдерживаются в ней перед измерениями. В витринах весов не рекомендуется размещать поглотители влаги. Помещения для точного взвешивания на всех весах указанных типов должны освещаться люминесцентными лампами или специальными светильниками с теплоотводом, а также термостатироваться и оборудоваться кондиционерами (обычно температура 20 °С при суточных колебаниях ее не более ± 2°С; электронные весы могут эксплуатироваться при более значит, перепадах температур).

Полезная информация:

Прошло не многим более пяти лет, как в нашей стране появились первые автомобили Renault Logan. За это время более 100 тысяч автолюбителей стали счастливыми обладателями этого поистине народного автомобиля. Как результат, продажа Renault Logan сделала Рено одним из лидеров продаж в бюджетном классе. По данным продаж на сегодняшний день Рено прочно удерживает четвертое место по России.


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда колонок и микрофона
Компания Ренессанс деревянные лестницы на даче- быстро, качественно, недорого!
сборка кресла престиж
В магазине КНС Нева монитор сенсорный - офис в Санкт-Петербурге, ул. Рузовская, д.11

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)