Аналитические весы апериодического качания

Аналитические весы с периодическим качанием стрелки имеют тот недостаток, что затухание колебаний коромысла происходит очень медленно. Поэтому взвешивание на них обычно занимает много времени и оно очень утомительно. Значительно совершеннее весы с апериодическим качанием стрелки, на которых взвешивание проводится намного скорее, так как они имеют приспособление для воздушного, или магнитного торможения колебаний коромысла и стрелки.

Аналитические весы с апериоди-ческим качанием стрелки бывают обычные и полуавтоматические, с верхним и нижним размещением демпферов, представляющих собой широкие цилиндры, прикрепленные или к дужке, или к чашке весов. Они свободно двигаются внутри других полых цилиндров, неподвижно укрепленных на колонке, как, например, у весов АД-200 (рис.251).

При нарушении равновесия, когда одна чашка весов опускается, свободно движущийся цилиндр ее входит в неподвижно укрепленный цилиндр, воздух в котором сжимается и стремится выйти через узкую щель, образующуюся между цилиндрами. Вследствие этого создается воздушная подушка, тормозящая колебания коромысла, и стрелка весов быстро приходит в состояние равновесия; При ненагруженных весах или при уравновешенных чашках стрелка коромысла (благодаря демпферу) сразу показывает нулевую точку. Это значительно облегчает и ускоряет взвешивание.

Чувствительность любых весов выражается нагрузкой в миллиграммах, вызывающей отклонение стрелки весов на одно деление. Таким образом, чем меньше деления шкалы, тем меньше груз, вызывающий отклонение стрелки на одно деление, и тем чувствительнее весы. Для облегчения отсчета по очень мелкой шкале современные весы оборудуют специальными приспособлениями, представляющими собой или вогнутое зеркало, или микроскоп, увеличивающими стрелку и деления шкалы. У весов с вогнутым зеркалом, кроме обычной шкалы, имеется еще вторая микрошкала, у которой деления равны 0,2 деления обычной шкалы. Отражение малой шкалы в вогнутом зеркале увеличено в пять раз, что дает возможность наблюдать очень незначительные отклонения стрелки. У весов с микроскопом имеется микрошкала, разделенная на 100 частей, с делениями в 0,1 мм.

Весы с апериодическим качанием стрелки имеют рейтер массой 5 мг. В нерабочем положении рейтер должен находиться на нулевом делении шкалы. После взвешивания рейтер возвращают на это же место.

Порядок и правила взвешивания на весах апериодического качания, а также разновес к ним совершенно такие же, как и для обычных весов.

Полуавтоматические весы

Все системы полуавтоматических весов снабжены приспособлениями для механической нагрузки гирь. Имеются весы с кнопочным управлением нагрузки, с лимбами, с цепочкой и др. В лабораториях чаще всего встречаются полуавтоматические весы с цепочкой и с лимбами.

Более совершенной моделью полуавтоматических весов являются весы апериодического качания с вейтографом АДВ-200 (рис.252). Работа на апериодических обычных весах с вогнутым зеркалом или с микроскопом все же утомляет глаза. При помощи же вейтографа наблюдатель видит не перемещение стрелки вдоль делений шкалы, а перемещение микрошкалы около неподвижной отсчетной линии. Если отрегулировать весы таким образом, чтобы одно деление микрошкалы соответствовало 0,1 мг, то можно без напряжения наблюдать отклонения, равные 0,1 мг и меньше.

Перед взвешиванием подключают весы через трансформатор к осветительной сети. Затем поворачивают штурвал арретира и наблюдают перемещение освещенной шкалы. Если нуль шкалы совпадает с отсчетной линией, можно приступать к взвешиванию. Если же не совпадает, то небольшим вращением головки корректора, находящегося немного выше штурвала арретира, добиваются совпадения их. Открыв левую дверку витрины, на чашку весов помещают взвешиваемый предмет, после чего дверку закрывают. На середину правой чашки весов накладывают обычным способом гири из разновеса к весам АДВ-200, не имеющего миллиграммовых гирек. За показанием весов наблюдают, открыв арретир. Если микрошкала на экране перемещается влево от отсчетной линии, взвешиваемое тело тяжелее гирь, положенных на правую чашку. Арретир закрывают и накладывают новые гири.

Для того чтобы облегчить работу, взвешиваемый предмет следует предварительно взвесить на технохимических весах с точностью до второго знака после запятой, т.е. до сотых грамма.

Когда последняя гиря в 1 г будет избыточной, ее снимают и приступают к автоматическому накладыванию миллиграммовых гирь с помощью лимба. Сбоку от лимбов имеется неподвижный указатель со стрелкой. На наружном лимбе нанесены деления от 0 до 9. Каждое деление соответствует нагрузке в 100 мг. Таким образом, при помощи наружного лимба можно подобрать только сотни миллиграммов, т.е. когда последняя кольцевая гиря окажется избыточной (указатель лимба стоит, например, против деления «6»), ее снимают (указатель – против деления «5») и приступают к подбору кольцевых гирь при помощи внутреннего лимба, по окружности которого стоят цифры от «00» до «90». При помощи этого лимба накладывают гири массой от 10 до 90 мг, т.е. находят второй знак после запятой. Когда последняя гиря окажется избыточной (указатель лимба, например, против деления «80»), внутренний лимб переводят на одно деление назад (указатель против деления «70») и дают весам успокоиться. На световой шкале видно, какое деление шкалы совпало с неподвижной линией.

Например, эта линия оказалась на шестом делении между цифрами «+3» и «+4». Первая цифра со знаком «+» дает третий знак после запятой, а деления между этими цифрами дают четвертый знак. Таким образом, в нашем примере после запятой будет 0,5736 г – «5» на наружном лимбе, «70» – на внутреннем лимбе и «+36» – на освещенной шкале.

Однако окончательный результат взвешивания может быть определен и в том случае, если на световой шкале будут цифры меньше «–10». В таком случае из показаний на лимбах вычитают отсчет по освещенной шкале. Например, если в рассматриваемом случае против указателя оставить цифру «80» внутреннего лимба, то тогда освещенная шкала покажет «–64» и окончательный результат взвешивания будет получен, если из 0,5800 вычесть 0,0064, т.е. 0,5800 – 0,0064 = = 0,5736 г.

Однако лучше работать с помощью части шкалы с плюсовыми делениями, так как этим облегчается отсчет.