Waga laboratoryjna - zasada działania

Waga laboratoryjna stanowi jedno z podstawowych narzędzi wykorzystywanych w wielu rodzajach laboratoriów oraz zakładach przemysłowych. Sposób działania wagi laboratoryjnej zależy przede wszystkim od zastosowanego mechanizmu ważenia oraz od typu wagi. Wśród wag laboratoryjnych wyróżniamy wagi mechaniczne, wagi elektroniczne (wykorzystujące przetwornik magnetoelektryczny lub przetwornik wibracyjny), wagi elektroniczne (z przetwornikiem tensjometrycznym, indukcyjnym lub z układem pomiarowym typu monoblok).

artykuł sponsorowany

Waga zasadniczo składa się z mechanizmu pomiarowego, miernika wagowego oraz szalki i innych elementów typowo mechanicznych. Mechanizm pomiarowy dokonuje przeniesienia siły, która pochodzi z masy substancji położonej na szalce.

Układ elektroniczny, który przekształca analogowy sygnał na sygnał cyfrowy z mechanizmu pomiarowego na wskazanie masy to tzw. miernik wagowy. Wśród elementów konstrukcyjnych można znaleźć szalkę, poziomniczkę, szalkę przeciwpodmuchową.

Szalki przeciwpodmuchowe są wykorzystywane w wagach z dokładnością części gramów. Szalki przeciwpodmuchowe mogą posiadać ruchome drzwiczki, tak aby mierzona masa była odizolowana od środowiska zewnętrznego, aby zapobiec zmianom masy wynikających z niepożądanych podmuchów lub fluktuacji powietrza.

Reklama

Wagi możemy podzielić ze względu na ich dokładność, zakres oraz oczywiście na zasadę działania.

Najprostsza z wag jest waga laboratoryjna mechaniczna, która znana jest i wykorzystywana od dziesięcioleci. Jeszcze całkiem niedawno można było spotkać tego typu wagi w laboratoriach oraz w aptekach.

Wagi mechaniczne mogą być jednoszalkowe – gdzie wykorzystuje się torsyjne właściwości sprężyny do wskazania wyniku, lub dwuszalkowe – do obsługi których niezbędne jest posiadanie odważników do zrównoważenia masy. 

Zasada działania wag elektronicznych z przetwornikiem magnetoelektrycznym opiera się na pomiarze prądu płynącego przez cewkę, która umieszczona jest w polu magnetycznym.

Prąd potrzebny  do zrównoważenia siły ciężkości elementu ważonego na szalce jest bezpośrednio przełożony na wynik.

Zasada działania wagi laboratoryjnej elektronicznej laboratoryjna z przetwornikiem wibracyjnym opiera się na pomiarze zmian częstotliwości przetwornika siły (zmiany te są wprost proporcjonalne do zmiany mierzonej masy na szalce wagi) umieszczonego na szalce wagi elementu ważonego. 

Wśród wag elektronicznych najprostszym modelem jest waga z układem pomiarowym typu monoblock. W układzie pomiarowym monoblock układ dźwigni i zawieszek jest wykonany z jednego kawałka metalu – monobloku.

Technika monobloku umożliwia stworzenie wyjątkowo dokładnych, odpornych i powtarzalnych wag elektronicznych, których istotnym elementem jest niewielki przetwornik magnetoelektryczny. 

W przypadku wagi elektronicznej z przetwornikiem tensometrycznym najbardziej istotnym elementem wagi jest belka z połączonymi naklejonymi tensjometrami, które połączone są na zasadzie Wheatstona. Zmiany napięcia mostka są wprost proporcjonalne do mierzonej na szalce zmiany masy.

W przypadku wagi elektronicznej z przetwornikiem indukcyjnym zamiast tensometrów wykorzystuje się indukcyjny czujnik przesunięcia, który składa się z dwóch przeciwnie nawiniętych cewek rdzenia i kubka ferrytowego. Przesuniecie ruchomego rdzenia powoduje wygenerowanie napięcia, które jest wprost proporcjonalne do zmian mierzonej masy. 

Przed zakupem wagi laboratoryjnej warto jej wybór skonsultować z ekspertami takimi jak pracownicy DanLab.