Mechanische balans met twee schalen

Een mechanische balans met twee schalen is het oudste soort weeginstrument dat nog dagelijks wordt gebruikt, en hij werkt volgens een principe dat nooit vervangen hoefde te worden: leg het monster op de ene schaal, leg bekende gewichten op de andere, en laat de balk zien wanneer de twee overeenkomen. Er is geen sensor, geen voeding en niets te kalibreren. De aflezing is de som van de gewichten op de schaal en de stand van een ruiter op een gegradeerde balk.

Dit gamma omvat zes capaciteiten van 100 g tot 5000 g, elk met zijn eigen gewichtenset en pincet, in een gegoten schaal of een roestvrijstalen. Het is de moeite waard duidelijk te zijn over wat het is, omdat de uitdrukking laboratoriumbalans nu vooral wordt gebruikt voor elektronische instrumenten met een geheel andere constructie. Dit is het mechanische soort, en de verschillen doen zich gelden op het moment van bestellen en niet daarna.

Wat deze balans is, en wat zij niet is

Een elektronische balans hangt de schaal aan een elektromagnetische krachtcompensatiecel, meet de stroom die nodig is om die te dragen, stelt zichzelf af tegen een interne referentiemassa en kan het resultaat naar een printer of een computer sturen. Deze balans heeft dat allemaal niet. Hij vergelijkt het monster met externe gewichten die een operator op de andere schaal plaatst, leest via een hefboom en een wijzer, en heeft geen voeding, geen zelfafstelling en geen enkele interface.

Dat is een reeks beperkingen en een reeks voordelen, en beide zijn reëel. Er is geen opwarmtijd, geen kalibratieroutine om bij te houden, geen drift, geen batterij en niets om in te stellen; de balans werkt op een werkbank zonder stroom en kan volledig worden begrepen door ernaar te kijken. Daar staat tegenover dat hij geen waarde fijner dan zijn afleesbaarheid kan weergeven, geen resultaat kan vastleggen of verzenden, en een aflezing tussen twee schaalstrepen met het oog moet worden geschat.

De praktische consequentie is dat waar een resultaat automatisch moet worden vastgelegd, herleidbaar tot een certificaat, of onder 0,1 g moet worden afgelezen, een elektronische balans het instrument is en deze geen vervanging ervoor. Waar een monster eenvoudig nauwkeurig op een tiende gram of op een gram moet worden gewogen, op een werkbank, zonder iets in te stellen, is dit een eenvoudiger instrument dat een taak doet die niet is veranderd.

Hoe de balans werkt

De balk wordt op messen gedragen, en een Roberval-mechanisme houdt elke schaal waterpas terwijl de balk beweegt, zodat het monster boven hetzelfde punt zit ongeacht waar op de schaal het wordt geplaatst. Dat laatste is belangrijker dan het klinkt: zonder de parallelle overbrenging zou een gewicht dat dicht bij de rand van een schaal wordt geplaatst een ander draaimoment uitoefenen dan hetzelfde gewicht in het midden, en zou de aflezing ervan afhangen hoe het monster is gerangschikt. Het mechanisme neemt die afhankelijkheid weg.

De massa van het monster is dan de som van twee grootheden. Gewichten worden op de rechter schaal geplaatst, van de grootste naar beneden, tot de wijzer dicht bij zijn streep staat; dan wordt de ruiter langs de gegradeerde balk verschoven tot de wijzer precies op de streep staat. De waarde die de ruiter aangeeft wordt bij de gewichten op de schaal opgeteld. De balkschaal is verdeeld in stappen van 5 g, en de balk zelf wordt voor elk wegen waterpas gezet, met de ruiter op nul en beide schalen leeg, door aan de balansmoer te draaien tot de wijzer op de middenlijn rust.

Een capaciteit kiezen

De capaciteit en de afleesbaarheid bewegen in tegengestelde richtingen, en de keuze volgt uit het kleinste monster en niet uit het grootste. Het model van 100 g leest tot 0,1 g; het model van 5000 g leest tot 5 g. Een fijne afleesbaarheid bij een grote capaciteit is hier niet beschikbaar, omdat de resolutie wordt bepaald door de balk, de ruiterschaal en de wijzer in plaats van door een elektronisch display.

Een tweede getal volgt de capaciteit: de schaal. Die loopt van 85 mm op de modellen van 100 g en 200 g tot 205 mm op het model van 5000 g, en het lichaam groeit mee. Waar een omvangrijke houder op de schaal moet staan, is dat even belangrijk als de capaciteit, omdat een schaal die te klein is voor de houder het monster dwingt te worden overgebracht.

Het materiaal behandelt de capaciteiten van 100 g, 200 g, 500 g en 1000 g als de standaard en geeft hun afmetingen en gewichtensets volledig. De modellen van 2000 g en 5000 g verschijnen in de parametertabel met hun schaalgroottes en afleesbaarheden, maar zonder lichaamsafmeting en met de gewichtenset anders beschreven. Die twee moeten bij de aanvraag worden bevestigd in plaats van uit de standaardgegevens te worden gelezen.

De gewichtenset en de ruiterschaal

Elk model wordt geleverd met een gewichtenset en één pincet in een doos. De set voor het model van 100 g is vijf gewichten, oplopend tot zeven of acht voor het model van 1000 g, en de samenstelling staat voor elk van de vier standaardcapaciteiten op deze pagina vermeld. Het is de moeite waard te begrijpen hoe de set en de ruiter samenwerken: de gewichten brengen de balans dicht bij de massa van het monster, en de ruiter, die tot 5 g leest, levert de rest. Daarom hoeft een set niet elke massa te bevatten, en dient dezelfde set een reeks monsters.

De samenstelling die het materiaal voor de modellen van 2000 g en 5000 g geeft, is uitgedrukt als een aantal per gewichtsmassa in plaats van als een lijst, en de twee tabellen in het materiaal komen niet precies overeen. Er is hier niets berekend om ze overeen te laten komen. Voor die twee capaciteiten moet de inhoud van de doos bij het bestellen worden bevestigd, en hetzelfde geldt als de exacte set van belang is voor een specifieke reeks monsters.

De balans opstellen en gebruiken

Zet de balans op een vlakke, waterpas werkbank. Hij heeft geen stelvoeten, dus hij is afhankelijk van het oppervlak eronder, en een werkbank die niet waterpas staat zal zich tonen als een wijzer die niet in het midden komt. Verwijder de beschermhoezen van het mechanisme en de wijzer, schuif de ruiter naar de nulstreep links op de balk, en draai aan de balansmoer tot de wijzer bij lege schalen op de middenlijn van de verdeelde plaat rust. De balk staat nu waterpas en de balans is klaar.

Weeg door het monster op de linker schaal te plaatsen en met het pincet gewichten op de rechter schaal toe te voegen, beginnend bij de grootste en naar beneden werkend. Houd zowel het monster als de gewichten naar het midden van hun schaal. Wanneer het resterende verschil kleiner is dan het kleinste beschikbare gewicht, verschuif de ruiter tot de wijzer in het midden staat en tel de ruiterwaarde bij de gewichten op de schaal op. Wanneer het wegen klaar is, zet de ruiter terug op nul en leg de gewichten terug in de doos.

Onderhoud en opslag

De gewichten zijn het deel van de set dat achteruitgaat, en de reden is de hantering. Huidolie, vocht en slijtage veranderen allemaal de massa van een gewicht, dus het meegeleverde pincet is geen gemak maar een deel van de meting: gewichten worden ermee opgetild en nooit met de vingers. Houd de balans en de gewichten droog en uit de buurt van zuur, alkali, olie en vet, borstel ze voor en na gebruik schoon met een zachte borstel, en zet de gewichten terug in de doos in plaats van ze op de werkbank te laten liggen.

Het materiaal adviseert dat een balans of een gewicht dat beschadigd is, gecorrodeerd is of van twijfelachtige massa is, wordt gecontroleerd voordat het opnieuw wordt gebruikt in plaats van te worden gecompenseerd door de balans af te stellen. Waar een laboratorium het wegen herleidbaar wil hebben, is dat een aparte vraag: het materiaal vermeldt niet of een kalibratiecertificaat of een herleidbaar gewichtencertificaat beschikbaar is, en het geeft geen typegoedkeuring voor handels- of gereguleerd wegen, dus beide worden bij de aanvraag opgeworpen in plaats van aangenomen.

Bestellen

De punten die het antwoord bepalen zijn de kleinste en grootste massa’s die moeten worden gewogen en de vereiste nauwkeurigheid aan de kleine kant, die samen de capaciteit en de afleesbaarheid vastleggen, de grootte van de houder die op de schaal moet staan, of de monsters nat of bevlekkend genoeg zijn om de roestvrijstalen schaal te vereisen, of het wegen moet worden vastgelegd of herleidbaar moet zijn, en hoeveel balansen er nodig zijn. Hoeveelheid, bestemmingshaven en gewenste leverdatum maken de aanvraag compleet.