機械式両皿天秤

両皿の機械式天秤は、今も日常的に使われている最も古い種類の秤量計器であり、置き換える必要のなかった原理で動作します。試料を片方の皿に載せ、既知の分銅をもう片方の皿に載せ、二つが釣り合ったことをビームに教えてもらうのです。センサも電源もなく、校正するものも何もありません。読みは、皿に載せた分銅の合計と、目盛付きビーム上のライダーの位置で決まります。

この製品群は 100 g から 5000 g までの 6 容量を、成形皿またはステンレス鋼の皿、それぞれ専用の分銅一式とピンセット付きでカバーします。それが何であるかは率直に述べておく価値があります。実験室天秤という語は今や、まったく別の構造の電子式計器を指すことがほとんどだからです。これは機械式であり、その違いは注文の後にではなく、注文の時点で効いてきます。

この天秤が何であり、何でないか

電子天秤は皿を電磁力補償方式のセルで吊り、それを保持するのに必要な電流を測定し、内蔵の基準分銅に対して自己調整し、結果をプリンタやコンピュータへ送れます。この天秤にはそのどれもありません。作業者がもう片方の皿に載せた外部分銅と試料を比較し、てこと指針で読み、電源も自己調整も、いかなるインターフェースも持ちません。

それは一組の限界であり、一組の利点でもあり、どちらも現実です。ウォームアップも、維持すべき校正手順も、ドリフトも、電池も、設定するものも何もありません。電源のない実験台でも動作し、見ただけで完全に理解できます。その一方で、最小表示より細かい値を示すことはできず、結果を記録したり送信したりできず、2 目盛の間の読みは目分量で見積もるしかありません。

実際の帰結はこうです。結果を自動で記録する必要がある、証明書までたどれる必要がある、または 0.1 g 未満を読む必要があるなら、電子天秤がその計器であり、この天秤はその代わりにはなりません。試料を、実験台で、何も設定せずに、10 分の 1 グラムまたは 1 グラムまで正確に秤量すればよいだけなら、これは変わらない仕事をするより簡素な計器です。

天秤の仕組み

ビームはナイフエッジで支えられ、ロバーバル機構が、ビームが動いても各皿を水平に保つため、試料は皿上のどこに置いても同じ点の上に載ります。この最後の点は見た目以上に重要です。平行リンクがなければ、皿の端近くに置いた分銅は、中央に置いた同じ分銅とは異なる回転モーメントを及ぼし、読みは試料の置き方に依存してしまうからです。機構がその依存を取り除きます。

試料の質量は、すると二つの量の合計になります。分銅を、大きいものから順に、指針が目盛に近づくまで右の皿に載せ、次に、指針がちょうど目盛に載るまでライダーを目盛付きビームに沿って滑らせます。ライダーが示す値を、既に皿に載っている分銅に加えます。ビーム目盛は 5 g 刻みで、ビーム自体は、ライダーをゼロに合わせ、両方の皿を空にして、指針が中心線に載るまで平衡ナットを回して、秤量の前に水平に設定します。

容量の選び方

容量と最小表示は逆方向に動き、選択は最大の試料ではなく最小の試料から導かれます。100 g の機種は 0.1 g まで読み、5000 g の機種は 5 g までしか読みません。大きな容量で細かい最小表示はここでは得られません。分解能は電子式の表示器ではなく、ビーム、ライダー目盛、指針で決まるからです。

容量に続く二つ目の数値が皿です。100 g と 200 g の機種の 85 mm から、5000 g の機種の 205 mm まで広がり、本体もそれにつれて大きくなります。嵩張る容器を皿に載せる必要がある場合、これは容量と同じくらい重要です。容器に対して皿が小さすぎると、試料を移し替えねばならなくなるからです。

資料は 100 g、200 g、500 g、1000 g の容量を標準として扱い、その寸法と分銅一式を完全に示します。2000 g と 5000 g の機種は、皿の寸法と最小表示をパラメータ表に載せていますが、本体寸法がなく、分銅一式も別の書き方です。この 2 つは標準のデータから読み取るのではなく、照会の際に確認すべきです。

分銅一式とライダー目盛

どの機種にも、分銅一式とピンセット 1 組が箱に入って付属します。100 g の機種の一式は分銅 5 個で、1000 g の機種では 7 個か 8 個に増え、構成はこのページで標準 4 容量それぞれについて示しています。一式とライダーがどう協働するかを理解しておく価値があります。分銅が天秤を試料の質量に近づけ、5 g まで読めるライダーが残りを補います。だからこそ、一式にあらゆる質量を入れる必要がなく、同じ一式が幅広い試料に使えるのです。

資料が 2000 g と 5000 g の機種について示す構成は、一覧ではなく各分銅の質量に対する個数で表され、資料の 2 つの表は完全には一致しません。ここでは一致させるための計算を何もしていません。この 2 容量では、箱の中身を注文時に確認すべきで、特定の試料範囲にとって正確な一式が重要な場合も同様です。

天秤の設置と使い方

天秤は平らで水平な実験台に置きます。水平調整脚がないので、下の面に依存し、水平でない実験台は、中心に来ない指針として現れます。機構と指針の保護スリーブを外し、ライダーをビーム左端のゼロ目盛へ滑らせ、両方の皿を空にして、指針が分割板の中心線に載るまで平衡ナットを回します。これでビームは水平になり、天秤は準備完了です。

試料を左の皿に載せ、ピンセットで分銅を大きいものから順に右の皿へ載せて秤量します。試料も分銅も、それぞれの皿の中央寄りに保ちます。残りの差が手元の最も小さい分銅より小さくなったら、指針が中心に来るまでライダーを滑らせ、ライダーの値を皿の分銅に加えます。秤量が終わったら、ライダーをゼロに戻し、分銅を箱に戻します。

手入れと保管

一式のうち劣化するのは分銅であり、その理由は取扱いです。皮膚の油、湿気、摩耗はどれも分銅の質量を変えるため、付属のピンセットは便宜ではなく測定の一部です。分銅はそれで持ち上げ、決して指では触りません。天秤と分銅は乾燥を保ち、酸、アルカリ、油、グリースを避け、使用の前後に柔らかい刷毛で清掃し、分銅は実験台に置きっぱなしにせず箱に戻します。

損傷した、腐食した、または質量が疑わしい天秤や分銅は、天秤を調整して補償するのではなく、再使用の前に点検に出すべきだと資料は勧めています。実験室が秤量のトレーサビリティを必要とする場合、それは別の問いです。資料は、校正証明書またはトレーサブルな分銅証明書が用意できるかを述べておらず、取引または規制対象の秤量のための型式承認も与えていないため、どちらも前提とせず照会の際に提起します。

ご注文について

答えを固定する項目は、秤量する最小と最大の質量、および小さい側で要求される精度です。これらが合わせて容量と最小表示を決めます。続いて、皿に載せねばならない容器の大きさ、試料が濡れていたり汚れやすかったりしてステンレス鋼の皿を要するか、秤量を記録またはトレーサブルにする必要があるか、そして天秤が何台必要かです。数量、仕向港、必要な納期が照会を完成させます。