La mayoría de las personas usan escalas y balanzas indistintamente para pesar objetos, ingredientes, animales y personas, pero hay muchas formas diferentes de cómo funcionan estos instrumentos. En esta publicación, cubriremos explicaciones básicas de los diversos mecanismos que permiten que funcionen las escalas y balances. No todas las escalas y balances utilizan los mismos mecanismos, por lo que repasaremos los más utilizados.
¿Cuál es la diferencia entre una Balanza y una escala?
En términos simples, las balanzas miden la masa, mientras que las escalas miden el peso. Entonces, si traes una balanza y una escala a la luna, la balanza te dará con precisión la masa de, por ejemplo, una roca lunar, mientras que la escala se verá afectada por la gravedad.
Los balances determinan la masa al balancear una masa desconocida contra una masa conocida. En los instrumentos de pesaje modernos, las balanzas suelen utilizar un mecanismo de restauración de fuerza que crea una fuerza para equilibrar la fuerza ejercida por la masa desconocida.
Una balanza muestra el peso midiendo una deflexión; los resortes se deforman por la carga y la fuerza necesaria para deformar los resortes se mide y se convierte en peso.
Escalas mecanicas
Un gancho, un resorte o una balanza para colgar funciona según un principio basado en la Ley de Hooke. Esto indica que “la fuerza ejercida sobre un resorte es directamente proporcional a la distancia que se mueve como resultado de la fuerza. Esto se representa en la forma de la ecuación, F = kX, donde F es la cantidad de fuerza aplicada al resorte, X es la distancia recorrida y k es la rigidez constante del resorte en particular. "Es por eso que puede haber notado Algunas escalas de primavera muestran los resultados en Newtons. Las escalas de resorte son asequibles y fáciles de usar, pero están limitadas por la propia primavera; Si el resorte pierde elasticidad, por ejemplo, afectará los resultados
Balanzas digitales
La celda de carga
Hay algunos tipos de celdas de carga, pero nos centraremos en la celda de carga del medidor de tensión, ya que se usa a menudo en dispositivos de pesaje. Una celda de carga es esencialmente un sensor (a veces llamado transductor). Es un elemento metálico que es robusto, pero lo suficientemente elástico para que una carga lo deforme, con medidores de tensión en él. Algunos instrumentos de pesaje utilizan una sola celda de carga, mientras que otros tienen múltiples. Cuando se coloca una carga en la báscula, el medidor de tensión convierte la fuerza (o presión) ejercida por la carga en la celda de carga en una señal electrónica. Una vez que la carga se retira de la báscula, la celda de carga vuelve a su forma original. La celda de carga determina la capacidad del instrumento; Básicamente, la masa máxima que se puede medir antes de que la deformación se convierta en permanente, lo que dañaría el dispositivo.
¿Cómo funciona un medidor de tensión?
Los medidores de tensión son esencialmente conductores eléctricos unidos a una película (un recubrimiento delgado eléctricamente conductor). Cuando la película está sujeta a cambios, los conductores eléctricos también cambian. Cuando se coloca una carga en la celda de carga, la celda de carga se dobla (o se deforma, de ahí el nombre), lo que cambia la resistencia eléctrica. La resistencia es registrada por los medidores de tensión. Cuando se quita la carga, las células de carga vuelven a su forma normal, y también lo hacen los medidores de tensión. El cambio en la resistencia eléctrica se convierte en una señal digital, que luego se procesa para que parezca legible en la pantalla
Dado que una celda de carga mide esencialmente la masa al convertir la deformación que produce en una señal electrónica, es sensible a la deformación accidental, como choques o cambios de temperatura. Por eso es esencial tratar los instrumentos de pesaje con cuidado y calibrarlos con frecuencia.
Balanzas Mecanicas
Las balanzas mecánicas son a menudo balanzas de vigas como nuestro TBB. La cantidad de vigas no cambia la forma en que funciona la balanza, solo agregan incrementos, lo que a su vez mejora la precisión. Los balances de triple haz funcionan según el mismo principio que el doble balance clásico que probablemente piense al escuchar la palabra "balance". Comparan una masa conocida con una masa desconocida, por lo que no se ven afectados por los cambios en la gravedad.
Cada viga tiene un contrapeso móvil (un equilibrio) montado en él. Puede deslizar el contrapeso en cualquier dirección. Esto crea la masa conocida para comparar la masa desconocida. Así que el objeto que estás pesando está equilibrado contra los contrapesos.
Las balanzas de viga utilizan una aplicación del principio de palanca. Algo llamado fulcro se coloca entre la fuerza ejercida por los contrapesos y la carga. El principio de la palanca dice que: "Cuanto más lejos esté el contrapeso del fulcro, más fuerza hacia abajo ejerce". El contrapeso no pasa de un peso de 1 kg a un peso de 10 kg (¡puedes imaginar lo pesada que sería una báscula de médico si usáramos peso en lugar de fuerza!); A medida que se aleja del fulcro, ejerce más fuerza, por lo que equilibra más peso.
Cuando calibras un balance de vigas, esencialmente te estás asegurando de que cuando muestre cero, los contrapesos estén lo más cerca posible del fulcro, y no ejerzan ninguna fuerza para contrarrestar el peso. Las balanzas de haz se calibran con un tornillo de puesta a cero, que generalmente está debajo del plato de pesaje. Los contrapesos mueven la viga arriba o abajo, por lo que el indicador de la balanza se mueve desde el punto cero cuando se calibra correctamente.
Balanzas digitales
Existen algunas tecnologías diferentes que se utilizan en las balanzas, pero la mayoría de las balanzas digitales modernas (incluida la nuestra) utilizan un mecanismo de restauración de fuerza, por lo que eso es lo que cubriremos aquí. La restauración de fuerza electromagnética se usa a menudo en balanzas analíticas. El principio muy básico que hace un balance sea un balance y no una escala sigue siendo el mismo: se crea una fuerza de contrarrestación para compararse con la masa desconocida. El plato de pesaje está unido a una bobina electromagnética, a través de la cual fluye la corriente eléctrica. La bobina flota en un campo magnético creado por un amplificador. El amplificador mantiene la corriente correcta para mantener la palanca (recuerde, el balance funciona según el principio de la palanca) equilibrado con la masa en la bandeja. Cuanto más pesaje se aplica a la bandeja, la corriente aumenta para mantener la posición nivelada. La fuerza contraria que se crea es medida y "traducida" por varios componentes electrónicos para obtener un resultado legible. La corriente eléctrica resultante se traduce a un número que se muestra al usuario.
Estos son los principios básicos que las escalas y balanzas usan para funcionar. Esperamos que esta publicación haya sido útil para comprender cómo funcionan nuestros productos. Como siempre, no dude en ponerse en contacto con nosotros y síganos en las redes sociales para obtener más publicaciones en el blog e información sobre los productos de Adam.