MIJLOACE pentru MASURAREA

MASELOR

LUCRARE DE SPECIALITATEpentru

ATESTAREA COMPETENTELOR PROFESIONALE

Indrumator:Prof. AGACHI LUMINITA

CUPRINS

1. Notiuni introductive

2. Calibrarea etaloanelor de masă

3. Definiţia electrică a kilogramului

4. Cîntărirea

5. Elementele componente ale mijloacelor de măsurat masa

6. Clasificarea instrumentelor de cântărit

7. Tipuri de mijloace de cântărit mecanice1.Balante etalon2.Balante tehnice3.Balante compuse4.Bascule romane5.Balante romane6.Balante semiautomate cu cadran

8. Descrierea mijloacelor de cântărit

9. Bibliografie

Masa este o mărime fizică fundamentală, scalară, care măsoară proprietatea materiei de a fi inertă şi de a provoca un câmp gravitaţional.

La alimente masa este concepută în general ca fiind aprecierea cantităţii unei materii prime sau a unui produs alimentar ; în fizică, în schimb , prin masă se înţelege o măsură a “ inerţiei ” sau a “ greutăţii unui corp”. Greutatea unui corp este determinată de atracţia gravitaţională .

Unitatea de măsură din SI este kilogramul (kg). care este o unitate de măsură fundamentală.

El este egal cu masa prototipului internaţional care este păstrat împreună cu cele şase copii oficiale ale sale de BIMG. A fost făcut în anul 1880 dintr-un aliaj de 90% platină şi 10% iridiu.

1. NOTIUNI INTRODUCTIVE

2. CALIBRAREA ETALOANELOR DE MASA

Diferenţa între două etaloane de masă se determină cu ajutorul comparatoarelor de masă.

In condiţii bune, compararea dintre etalonul de 1 kg de Pt/ Ir şi un etalon de 1kg format din oţel se poate realiza cu incertitudine standard compusă de aprozimativ 10 µg.

Principala problemă legată de definirea unei unităţi fundamentale de masă pe baza unui prototip este că masa lui se poate modifica datorită pierderii de substanţă sau contaminării din mediul înconjurător.

3. DEFINITIA ELECTRICA A KILOGRAMULUI

În multe laboratoare din lume se încearcă definirea unităţii de masă - kilogramul - pe baza unor constante fundamentale • definirea pe baza măsurării unor mărimi electrice• definirea pe baza măsurării unor mărimi atomice

Un etalon de 1Kg şi o bobină străbătută de curent electric situată în câmp magnetic, formează o balanţă. Se măsoară curentul electric care, străbătând bobina produce o forţă electromagnetică egală cu greutatea etalonului de masă. Astfel, kilogramul ar putea fi definit ca masa menţinută în echilibru, în câmp gravitaţional de forţa electromagnetică ce ia naştere la trecerea unui anumit curent prin bobină.

4. CANTARIREAUn cantar este un mijloc tehnic pentru măsurarea

unei forte, în cazul concret ,a fortei de atracţie a masei , ca atare rezultatul cantăririi ar trebui să fie valoarea acesteia exprimată în Newton. Cu toate acestea cu un cantar nu se determină forţa de atracţe a masei ci masa materiei cercetate exprimată în kg, g, lbs sau alte unităţi, cauza o constituie modul de etalonare, cantarele fiind verificate şi ulterior etalonate prin aşezarea unor mase etalon pe platanul cîntarului şi reglate ( calibrate ) pînă cînd indică exact valoarea greutăţii etalon.

După etalonare punerea în evidentă a masei materiei cîntărite poate fi realizată în diferite moduri:

- Prin deplasarea unghiulară a unui ac indicator ce se deplasează în dreptul unei scări etalonată în unităţi de masă

- Prin deplasarea liniară a unui ac indicator în dreptul unei scări etalonată în unităti de masă

5. ELEMENTELE COMPONENTE ALE MIJLOACELOR DE MASURAT MASA

1. Pârghiile: sunt de două feluri:•De gradul I: cu axul de oscilaţie la mijloc, forţele (activă şi rezistentă) fiind aplicate în acelaşi sens, la dreapta şi la stânga axului de oscilaţie:•De gradul II: cu axul de oscilaţie la o extremitate, iar forţele , de sensuri opuse, aplicate de aceeaşi parte a axului.

•Perniţele : sunt piese dure, cu suprafeţe active în formă de V, constituind sprijin pentru cuţite.Atât cuţitele cât şi perniţele se confecţionează din oţeluri speciale (OSC8, OSC10), sunt tratate termic prin călire, iar finisarea se face prin şlefuire fină. Ele realizează articulaţiile între pârghii şi celelalte părţi componente ale mijloacelor de cântărit.

•Cuţitele : sunt piese dure , de forma unor prisme triunghiulare, care au o muchie activă şi constituie axele de sprijin ale mijloacelor de cântărit;

•Plăcuţele limitatoare sunt piese de oţel cu suprafaţa dură, cu rolul de a limita alunecarea cuţitelor şi perniţelor de-a lungul muchiilor active.

•Paftalele : sunt piese cu rol de legătură între pârghii şi alte părţi componente, având şi rolul de amortizare a oscilaţiilor platformelor.

•Indicatoarele : sunt folosite pentru indicarea poziţiei de echilibru. Pot fi ace indicatoare sau plăcuţe, una fixă şi alta mobilă, aflate în prelungire.

•Suporturile pentru sarcină: servesc la susţinerea masei de cântărit.

•Dispozitivele de izolare: au rolul de a aduce mijlocul de măsurare în stare de repaus, atunci când nu se efectuează cântăriri.

6. CLASIFICAREA INSTRUMENTELOR DE CANTARIT

1. După numărul de pârghii utilizate:a. Instrumente cu o pârghie, numite balanţe, care pot fi cu braţe egale sau inegale;b.Instrumente cu mai multe pârghii, numite bascule, la care braţele pârghiilor sunt, în general inegale;

2. După modul de efectuare a cântăririlor:a. Manuale, la care toate operaţiile sunt realizate de operator (aşezarea obiectului pe masa de cântărit, aşezarea greutăţilor şi ridicarea de pe aparat);b. Semiautomate, la care o serie de operaţii se execută automat;c. Automate, la care toate operaţiile se execută automat.

3. După modul de instalare:a. Fixe;b. Transportabile.

7

Balante etalon

MB-A-03/ 10 Sunt aparate de cântarit de precizie speciala care se utilizeaza în laboratoare metrologice pentrutransmiterea unitatii demasa, respectiv pentru verificarea si elaborareamaselor etalon.

7. TIPURI DE MIJLOACE DE CANTARIT MECANICE

9

Balante tehnice aparate de cântarit utilizate pentru masuratori de

precizie în laboratoare de cercetare si analiza. MB-C-12/ 22 MB-C-036 MB-C-034

10

Balante compuse aparate de cântarit utilizate în industrie, comert

si gospodarie. au talerele asezate deasupra parghiilor.

MB-G-01/ 01

12

Bascule romane- aparate de cântarit montate deasupra solului utilizate la

cântarirea materialelor în comert, industrie, transporturi si agricultura.

- echilibrarea sarcinilor de cantarit se face prin deplasarea unor greutati constante, numite cursoare sau romane, de-a lungul unor brate cu diviziuni.

MB-L-01/ 23 Bascula romana de persoane

13

Balante semiautomate cu cadran

aparate de cântarit utilizate pentru cântarirea comerciala a produselor alimentare.

cantarirea se face automat prin citirea indicatiilor. dispozitivul de inclinareare rolul de a transformamiscarea verticala a platanului in miscare derotatie a acului indicator.

MB-H-06/ 10

11

Balante romane aparate de cântarit utilizate în piete, pentru cântarirea

legumelor si fructelor. au o singura parghie cu brate inegale. pe bratul scurt se suspendacorpul de cantarit, iar pe cellung se culiseaza un cilindru metalic de masa constanta, care se numeste cursor sau greutate romana.

8. DESCRIEREA MIJLOACELOR DE CANTARIT

Balanţele etalon: sunt utilizate pentru transmiterea unităţii de măsură şi pentru verificarea maselor. Sunt executate cu mare precizie şi sunt sensibile la factorii de mediu, motiv pentru care sunt ţinute în incinte închise şi acţionate printr-o mână mecanică, de la distanţă.

2. Balanţele analitice: sunt utilizate în laboratoare,

precum şi în activitatea didactică de cercetare. Sunt simple şi cu precizie ridicată. Au domeniul de măsurare între 2-200 g.

Cântărirea se face prin echilibrarea masei de cântărit cu măsuri echivalente. Pot fi prevăzute cu o scară micrometrică pentru mărirea preciziei de măsurare.

3. Balanţele tehnice:

Sunt balanţe simple utilizate la cântăriri curente de precizie redusă. Sunt incomode la utilizări frecvente deoarece talerele sunt plasate sub pârghie.

Parti componente:1- pârghie; 2- coloană de susţinere a pârghiei;3- ac indicator; 4- scară gradată; 5- scară micrometrică; 6- dispozitiv de izolare; 7- amortizoare; 8-talere;9-piuliţe de reglare a poziţiei de echilibru; 10-greutăţi adiţionale;11-tambur de acţionare a greutăţilor; 12-paftale; 13-sistem cuţit-perniţă;14-carcasă; 15-picioare cu înălţime reglabilă.

4- Balanţele compuse: Au talerele aşezate

deasupra pârghiilor, fiind foarte des utilizate la activităţile curente de cântărire. Balanţa are 3 puncte de încărcare, deci sprijinul se face pe 3 cuţite.

Părţi componente: 1- talere; 2- pârghie de cântărire cu braţe egale; 3- cuţite duble de sarcini; 4- cuţite de legătură; 5- pârghie ajutătoare.

Balanţele romane: Sunt mijloace de cântărit cu o singură pârghie cu braţe inegale. Pe braţul scurt se suspendă corpul de cântărit, iar pe cel lung culisează un cilindru metalic de masă constantă, care se numeşte greutate romană.Pe braţul lung, pe care sunt trasate repere, se citesc diferite valori ale maselor cântărite

6- Basculele zecimale:

Sunt instrumente de cântărit cu mai multe pârghii inegale. Se construiesc pentru sarcini maxime de 50, 100, 200 şi 500 kg.Se numesc zecimale deoarece cântărirea se face la un raport între greutăţile aşezate pe platan şi masa de cântărit egal cu 1/10. Se construiesc pentru sarcini maxime de 50, 100, 200 şi 500 kg.

Părţi componente: 1- postament; 2- platformă; 3- pârghia de sarcină; 4- pârghia principală; 5- platanul pentru greutăţi; 6- dispozitivul de echilibrare.

6- Basculele romane: Servesc la cântărirea unor mase mai mari de 500 kg,

putând fi construite şi variante pentru cântăriri de până la 200 000 kg (200 t). Aceste bascule nu folosesc greutăţi de lucru, construcţia lor bazându-se pe utilizarea pârghiilor cu braţe inegale.

Basculele romane obişnuite: au acelaşi principiu de funcţionare ca toate basculele romane, diferenţa fiind din punct de vedere constructiv, respectiv din punct de vedere al sarcinii maxime, care , în acest caz, poate fi: 100, 200, 500, 2 000 kg.Părţi componente: 1- postament; 2- platformă; 3- pârghie mare gradată; 4- pârghie mică gradată; 5- dispozitiv de echilibrare.

7- Balanţa semiautomată cu cadran: Cântărirea se face automat, operatorului nemairămânându-i decât să efectueze încărcarea, respectiv descărcarea balanţei şi citirea indicaţiilor.

Părţi componente: 1- talere; 2- cadran; 3- ac indicator.

BIBLIOGRAFIE

•M. Constantin, s.a. ,,Solicitari si masurari tehnice”, editura ALL EDUCATIONAL, Bucuresti, 2001

•M. Tanasescu, s.a. ,,Masurari Tehnice”, Editura Aramis, Bucuresti, 2005

•A. Tonea, s.a.,, Manual pentru cultura de specialitate- domeniul mecanic ”, Editura Aramis, 2004

•P. Dodoc, s.a. ,,Metode si mijloace de masurare moderne in mecanica fina si constructia de masini”, Editura Tehnica, Bucuresti, 1978

•C. Micu, s.a.,, Aparate si sisteme de masurare in constructia de masini”, Editura Tehnica, Bucuresti, 1978