Весы

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск
Весы
Весы
Весы
Весы
Весы
Весы
Весы
Весы
Весы
Весы
Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: вес

Весы́ Sound.png[1]  — прибор и/или различные приборы для определения массы тел балансирующим противопоставлением и/или равенством по некому условному эквиваленту, приближённо равному их силе тяжести. 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. Весы могут быть механическими, балансирующими, пружинными, электронными и т.д.[2]

Этимологические изыскания[править]

Современные словарно-энциклопедические издания предполагают, что русское слово «весы» происходит от глагола вешать, и — далее от существительного вес, далее от формы, связ. чередованием с висеть, от праслав. *visěti, от кот. в числе прочего произошли: др.-русск., ст.-слав. висѣти, укр. висіти, болг. ви́ся, сербохорв. ви̏сjети, словенск. viséti, чешск. viset, польск. wisieć. Связано чередованием с *věs, *věsiti (ср. русск. вес, весить).

Однако, необходимо заметить и обратить внимание, что слово «весы» происходит непосредственно от существительного и корневого словообразующего «вес» — без каких-либо промежуточных глаголов и неких связующих.[3]

Историческая справка[править]

Первые из найденных археологами весов относятся к V тысячелетию до н. э., которые использовались на землях древней Месопотамии.[4][5] Изображения этих предметов хорошо видны и на папирусах ХIX династии Египта (возрастом 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 богиня правосудия Маат. Каменная стела I тысячелетия до н. э. на территории современной Турции, изображает хетта, использующего вместо поперечной планки балансовых весов собственный палец.[5]

Историки и предположительно, первенство изобретения принципиально новой системы измерения веса — при которой гиря, являясь противовесом, передвигается по горизонтали, а точка опоры и положение привеса остаются неизменными, — приписывают римлянам.[5] В Помпеях найден один из самых ранних безменов.[4][5] 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» (близкое русскому слову, тюрк. batman — мера веса около 10 кг).[6][7]

Гири и/или разновесы для весов[править]

Набор гирь для чашечных весов — разновес
Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: гиря
Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: разновес

Наборы гирь для определённых весов, также именуют разновесом. В зависимости от максимальной и минимальной массы, взвешиваемой на весах, разновес может состоять из большего или меньшего числа элементов.[8]

Принцип действия весов[править]

Классификация по принципу действия[править]

По тому, на каких физических законах основано взвешивание, весы можно разделить на рычажные (основаны на принципе рычага), пружинные (основаны на законе Гука, например, ручные пружинные весы), тензометрические (основаны на преобразовании деформации тензодатчика), гидростатические (основаны на действии архимедовой силы, применяются для измерения плотностей тел), гидравлические.[9]

Принцип действия рычажных весов[править]

Равноплечные весы[править]

Весы, эквилибр и компаратор

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 l1 и 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.

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.

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]

Условия равновесия совсем иные в одногириевых разноплечных весах, которые уменьшают количество разновесов и вероятность их потерь, повышая надёжность, но имеют сильно уменьшенный диапазон взвешиваемых грузов. Шкала весов нелинейна, сжата на краях диапазона весов и растянута в средней части диапазона весов.

Одногиревые разноплечные весы 0‒100 граммов

Классификация весов[править]

Согласно ГОСТ 29329‒92 весы можно подразделить на следующие группы:

По области применения (эксплуатационному назначению):

  • автомобильные — такие весы позволяют обеспечить входной контроль поступающего сырья и контроль отгрузки продукции, а также осуществлять контроль осевой и колесной нагрузки автотранспорта в соответствии законодательным требованиям;
  • багажные;
  • бытовые;
  • вагонные;
  • вагонеточные;
  • для взвешивания скота;
  • для взвешивания молока;
  • крановые;
  • лабораторные;
  • медицинские;
  • монорельсовые;
  • палетные;[10]
  • платформенные;
  • почтовые;
  • товарные;
  • торговые;
  • элеваторные.

По точности взвешивания:

  • специального класса точности (аналитические);
  • высокого класса точности (лабораторные);
  • среднего класса точности.

По способу установки на месте эксплуатации:

  • врезные;
  • встроенные;
  • напольные;
  • настольные;
  • передвижные;
  • подвесные;
  • стационарные.
Электронные весы для взвешивания мешков риса
Современные весы для взвешивания предметов малой массы

По виду уравновешивающего устройства:

  • электромеханические (электронные);
  • механические.

По виду грузоприёмного устройства:

  • бункерные;
  • ковшовые;
  • конвейерные;
  • крюковые;
  • монорельсовые;
  • платформенные.

По способу достижения положения равновесия:

  • с автоматическим уравновешиванием;
  • с полуавтоматическим уравновешиванием;
  • с неавтоматическим уравновешиванием.

В зависимости от вида отсчётного устройства:

  • с аналоговым отсчётным устройством;
  • с дискретным отсчётным устройством.

ГОСТ 24104‒01, который описывает общие технические требования, предъявляемые к лабораторным весам, классифицирует их следующим образом:

По классу точности

  • специальный;
  • высокий;
  • средний.

Основные параметры весов[править]

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 (ГОСТ 24104‒2001):

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.

Возможные источники погрешности электронных весов[править]

При использовании высокоточных весов, таких, как весы аналитические или лабораторные, существует вероятность погрешности измерений. Источником таких погрешностей могут стать следующие факторы:

  • Статическая плавучесть;
  • Использование дефектного контрольного веса (используется для мошенничества при взвешивании);
  • Потоки воздуха, даже самые слабые, могут повлиять на результаты взвешивания;
  • Трение между движущимися частями весов;
  • Осевшая пыль на поддоне;
  • Весы могут быть не откалиброваны калибровочными гирями;
  • Механическая деформация деталей из-за перепадов температуры;
  • Гравитационное поле Земли может влиять на металлические детали в конструкции весов;
  • Магнитные поля от устройств, расположенных в непосредственной близости от весов, могут влиять на металлические компоненты весов;
  • Магнитные нарушения сенсоров;
  • Электростатическое поле;
  • Химическая реакция между взвешиваемым веществом и воздухом (или, в случае коррозии, весами);
  • Конденсат на холодных предметах;
  • Испарение воды с теплых предметов;
  • Конвекция воздуха;
  • Сила Кориолиса от вращения Земли;
  • Гравитационные аномалии, такие, как использование весов в непосредственной близости от гор;
  • Вибрации и сейсмические волнения: например, вибрации от проезжающего мимо грузового автомобиля;
  • Весы, установленные не по горизонтальному уровню или на мягкую поверхность (ковёр или резиновое покрытие).

Морфологические и синтаксические свойства слова[править]

Падеж   отвечает на   ед. мн.
Именительный    (кто/что?)   —    весы́ 
Родительный    (кого/чего?)   —    весо́в 
Дательный    (кому/чему?)   —    веса́м 
Винительный    (кого/что?)   —    весы́ 
Творительный    (кем/чем?)   —    веса́ми 
Предложный   (о ком/чём?)   —    веса́х 
УДК 80

ве-сы́

Существительное, неодушевлённое, мужской род, 2-е склонение (тип склонения по классификации формульных склонений); формы ед. ч. не используются.

Морфемный анализ (или — разбор слова по составу) демонстрирует из каких минимально-значимых осознаваемых частей (морфем) состоит разбираемое слово: 
  • Корень: -вес-; окончание: .

Произношение[править]

  • МФА: ед. ч. [-], мн. ч. [vʲɪˈsɨ]Sound.png[1]

Примечания и сноски[править]

  1. а б Пример звучания  
  2. Смотрите абзац данной статьи: Классификация весов.
  3. Алексей Погребной-Александров (лат. Aleksey Pogrebnoj-Alexandroff) «Новое русское слово, — со старыми заплатами: в форме не расширенного серийного издания „Занимательная этимология, и/или… — эти мол, логические размышления“, кои есть, в причин… но видимых изысканиях не токмо словесности русской и иноземноставшей, а и соседствующей с нашей — по городам и весям оным», Москва — Франкфурт — Париж — Нью-Йорк 1979‒2015
  4. а б В. Н. Пипуныров. История весов и весовой промышленности в сравнительно-историческом освещении. М, 1955 г.
  5. а б в г - История весов
  6. Толковый словарь русского языка Ушакова, даёт предположительную и ошибочную этимологию.
  7. Смотрите этимологию и иные пояснения в словарно-энциклопедической статье «Безмен».
  8. Смотрите соответствующие, пояснительные словарно-энциклопедические статьи под заголовками: Гиря, Разновес.
  9. Весы — статья в БСЭ.
  10. ":Ж.р., одна буква «л» согласно «Русскому орфографическому словарю» РАН.". Archived from the original on 2012-08-05. Retrieved 2012-07-04.