Міністерство освіти україни Запорізький державний технічний університет методичні вказівки

до практичної роботи

“Вимірювання маси”

з дисципліни “Метрологія”

для студентів спеціальності 8.090801

“Мікроелектроніка і напівпровідникові прилади”

денної і заочної форм навчання

Затверджено

на засіданні кафедри

МЕНП

Протокл №8

від 24.02.98

1999

Методичні вказівки до практичної роботи “Визначення маси” з дисципліни “Метрологія” для студентів спеціальності 8.090801 “Мікроелектроніка і напівпровідникові прилади” денної і заочної форм навчання/ Укл.: Багінський А.М. – Запоріжжя: ЗДТУ, 1999.- 12с.

Укладач: А.М.Багінський, ст.викладач

Комп’ютерна верстка: В.С.Поддубчак

Рецензент: В.М.Матюшин, доцент, к.ф.м.н.

Відповідальний

за випуск Г.В.Сніжной, доцент, к.ф.м.н.

Мета роботи: Ознайомлення з будовою аналітичних ваг, правилами користування, технікою зважування, джерелами помилок при зважуванні та методами їх усунення. Отримання практичних навиків визначення ваги.

1 Короткі теоретичні відомості

1.1 Аналітичні ваги

Аналітичні ваги типу АДВ-200 призначені для точних зважувань при проведенні аналізів у заводських і науково-дослідних лабораторіях, особливо в тих випадках, де швидкість аналізу має велике значення. На цих вагах, забезпечених повітряними заспокоювачами - демпферами, є автоматичний устрій для навішення і зняття за допомогою системи важелів дрібних гирьок загальною вагою від 10 до 900 мг. Для цього служить поперечна планка, укріплена на правому плечі коромисла ваг.

Демпферування та автоматичний устрій для роботи з дрібними гирьками дозволяють значно прискорити процес зважування в порівнянні з вагами типу ВА-200, де спостереження хитань стрілки й укладання пінцетом дрібних гирьок на чашки ваг і переміщення рейтера («гусарика») по рейтерній шкалі займають багато часу. Гирьки при цьому часто псуються і навіть ламаються.

Ці недоліки усунуті у ваг АДВ-200 (рис.1.1). Дрібні гирьки (десятки і сотні міліграмів) накладають на ваги і знімають автоматично поворотом ручок малого і великого лімбів 5, пов'язаних важелями з пристосуванням для переміщення цих гирьок. По положенню розподілів лімбів щодо стрілки покажчика можна відрахувати суму накладених гирьок. На колонку ваг симетрично укріплені два кронштейни, що підтримують демпфера 6. На нижньому гачку кожної сережки підвішені перевернені чашки демпферів 6, що входять в укріплені на колонку чашки більшого діаметра. Лімби, що обертаються з розподілами 5, розташовані справа й укріплені у верхній частині стінки футляру (вітрини) ваг, Обертання лімбів відбувається незалежно. На нижньому кінці стрілки ваг укріплена мікрошкала 8 із розподілами від 0 до 10 мг в обидві сторони. Мікрошкала за допомогою оптичного пристрою проектується на екран 13 із матового скла. За футляром ваг розташований освітлювач 7.

Пристрій для автоматичного навішення гирьок. До правого плеча коромисла ваг прикріплена планка 2. Кожна з гирьок 3 кільцеподібної форми підвішена на спеціальні гачки 4, розташовані над планкою 2. Кільця-гирьки підвішені таким чином, що планка знаходиться усередині них. Гачки піднімаються спеціальним підйомним пристосуванням, сполученим із лімбами 5. Будь - яка з гирьок може бути навішена на планку або знята з неї. У набір входить вісім гирьок ціною в 500, 200, 100, 100,50, 20, 10, 10 мг, що мають форму кілець.

а - загальний вигляд ваг; б - схема ваг; в - деталь А; г - деталь Б, 1-плече коромисла; 2-планка; 3 - кільцеподібна гирька; 4- спеціальний гачок; 5- лімби з розподілами; 6- демпфера; 7- освітлювач; 8—мікрошкала; 9- стрілка; 10 - збільшувач; 11-12-дзеркала; 13-матовий екран; 14- макрошкала.

Рисунок 1.1 - Аналітичні ваги типу АДВ-200

Повітряний заспокоювач - демпфер - дозволяє швидко заспокоїти коливання коромисла. Кожний демпфер складається з двох алюмінієвих чашок різного діаметру, що входять одна в другу. Чашки, укріплені нерухомо на вертикальній колонці ваг, мають більший діаметр. В них щільно входять перекинуті чашки меншого діаметру, підвішені за гачки, що укріплені в центрі їх дна до сережок ваг. При хитанні коромисла внутрішня чашка повинна вільно підніматися й опускатися, не чіпляючи стінок зовнішньої чашки. Внаслідок цього повітря усередині простору, обмеженого чашками, розширюється і стискується при хитаннях коромисла, що викликає швидке гальмування цих хитань. Після двох-трьох хитань стрілка коромисла зупиняється у розподілі шкали, що відповідає точці рівноваги.

Вайтограф - світловий екран, призначений для відліку положення стрілки 9 по розподілах укріпленої на ній мікрошкали 8 стосовно нерухомої вертикальної риски, нанесеної на екран 13 із матового скла. Відхилення стрілки спостерігають через лупу на освітленому екрані - вайтографі 13, не притискаючи ока до окуляра лупи. При звільненні аретира ваг автоматично загоряється електрична лампочка (освітлювач) 7, і пучок світла від лампочки проходить через прозору мікрошкалу 8. Зображення цієї шкали проектується через збільшувач 10 і два дзеркала 11 і 12 на екран вайтографа 13 із матового скла. На цей екран проектується тільки частина мікрошкали 8, розташованої проти збільшувача 10 при даному відхиленні стрілки 9. Відлік по мікрошкалі дає безпосередньо число міліграмів і десятих часток міліграма, тому що чутливість ваг відрегульована так, що кожний великий розподіл мікрошкали, позначений цифрою, дорівнює 1 мг. Кожний великий розподіл розділений на 10 частин ціною по 0,1 мг. Демпферні ваги мають ще макрошкалу 14 для спостереження відхилення стрілки без застосування вайтографа, тобто при накладенні гирьок вагою більш 10 мг. Таким чином, спочатку роблять відліки по макрошкалі 14, а потім по мікрошкалі 8, користуючись вайтографом. Чутливість відрегульована таким чином, що при перевантаженні однієї з чашок ваг на 10 мг стрілка з мікрошкалою відхиляється від нульового розподілу точно на 10 великих розподілів. Якщо стрілка відхиляється на інше число розподілів при навантаженні в 10 мг, то чутливість необхідно відрегулювати поворотом у ту або іншу сторону гайки, розташованої на вертикальному гвинтовому стрижні, що укріплений угорі посередині коромисла.

Перевагою ваг АДВ-200 у порівнянні зі звичайними вагами є: 1) можливість автоматичного накладення гирьок від 10 до 990 мг; 2) відлік третього і четвертого знаків (тисячні і десятитисячні частки грама) за мікрошкалою, що виключає застосування рейтера; 3) відсутність необхідності встановлювати нульове положення стрілки методом хитань, тому що демпферний устрій дозволяє відразу робити відлік положення стрілки.

Ваги необхідно розташовувати в сухому помешканні в місці, захищеному від сонця, поодаль від опалювальних приладів, на спеціальному кронштейні, укріпленому в капітальній стіні. Усередині футляра ваг повинен знаходитися в спеціальній посудині твердий осушувач (наприклад, плавлений хлорид кальцію, п’ятиокис фосфору). Футляр ваг після роботи потрібно закрити чохлом із щільної матерії.