Stephon
Es ist kein Schwebebalken, seine Balkenwaage. Die Verwendungen sind:
Eine Waage (auch Waage, Balkenwaage oder Laborwaage) wird verwendet, um die Masse eines Objekts zu messen. Es war das erste erfundene Massenmessgerät. In seiner traditionellen Form besteht es aus einem schwenkbaren horizontalen Hebel mit gleichlangen Armen, dem Balken genannt, mit einer Waagschale, auch Waage genannt (daher der Begriff "Waage") Waagschale oder Becken (veraltet [1]) aufgehängt an jeder Arm. Die unbekannte Masse wird in eine Pfanne gegeben und Standardmassen werden in die andere Pfanne gegeben, bis der Balken so nah wie möglich am Gleichgewicht ist. Bei Präzisionswaagen wird ein Schiebergewicht entlang einer Skala bewegt. Die Position des Schiebereglers korrigiert den Gewichtswert fein. Obwohl eine Waage technisch Gewichte vergleicht, nicht Massen, ist das Gewicht eines Objekts proportional zu seiner Masse.und die bei Waagen verwendeten Standardgewichte werden normalerweise in Masseneinheiten angegeben.
Herkömmliche Waagebalken werden für die Präzisionsmassenmessung verwendet, da ihre Genauigkeit im Gegensatz zu Federwaagen nicht durch Unterschiede in der lokalen Schwerkraft beeinflusst wird, die an verschiedenen Orten auf der Erde um fast 0,5%[2] variieren kann. Eine Änderung der Stärke des Gravitationsfeldes durch die Bewegung der Waage verändert die gemessene Masse nicht, da die Kraftmomente auf beiden Seiten des Waagebalkens gleichermaßen beeinflusst werden.
Sehr genaue Messungen werden erreicht, indem sichergestellt wird, dass der Drehpunkt des Balkens im Wesentlichen reibungsfrei ist (eine Messerschneide ist die traditionelle Lösung), indem ein Zeiger am Balken angebracht wird, der jede Abweichung von einer Gleichgewichtsposition verstärkt; und schließlich durch Verwendung des Hebelprinzips, das es ermöglicht, Bruchteile von Massen durch Bewegung einer kleinen Masse entlang des Messarms des Balkens aufzubringen, wie oben beschrieben. Für höchste Genauigkeit muss der Auftrieb in der Luft berücksichtigt werden, dessen Wirkung von den Dichten der beteiligten Massen abhängt.
Die ursprüngliche Form einer Waage bestand aus einem Balken mit einem Drehpunkt in der Mitte. Für höchste Genauigkeit würde der Drehpunkt aus einem scharfen V-förmigen Zapfen bestehen, der in einem flacheren V-förmigen Lager sitzt. Um die Masse des Objekts zu bestimmen, wurde an einem Ende des Balkens eine Kombination von Referenzmassen aufgehängt, während am anderen Ende das Objekt unbekannter Masse aufgehängt wurde (siehe Waage und Steelyard-Waage). Für hochpräzise Arbeiten ist die Mittelbalkenwaage nach wie vor eine der genauesten verfügbaren Technologien und wird häufig zum Kalibrieren von Prüfgewichten verwendet.
Um den Bedarf an großen Referenzmassen zu reduzieren, kann ein außermittig angeordneter Balken verwendet werden. Eine Waage mit einem außermittigen Balken kann fast so genau sein wie eine Waage mit einem mittigen Balken, aber der außermittige Balken erfordert spezielle Referenzmassen und kann nicht intrinsisch auf Genauigkeit überprüft werden, indem einfach der Inhalt der Waagschalen als Mittelwaage ausgetauscht wird. Balkenwaage kann. Um den Bedarf an kleinen abgestuften Referenzmassen zu reduzieren, kann ein Gleitgewicht, genannt Poise, installiert werden, damit es entlang einer kalibrierten Skala positioniert werden kann. Ein Poise fügt dem Kalibrierungsverfahren weitere Feinheiten hinzu, da die genaue Masse des Poise an das genaue Hebelverhältnis des Balkens angepasst werden muss.
Für mehr Komfort beim Platzieren großer und unangenehmer Lasten kann eine Plattform auf einem freitragenden Balkensystem schweben, das die proportionale Kraft auf ein Bugeisenlager überträgt; Dieser zieht an einer Stahlstange, um die reduzierte Kraft auf einen Balken mit geeigneter Größe zu übertragen. Man sieht diese Konstruktion noch in tragbaren Balkenwaagen mit 500 kg Tragfähigkeit, die häufig in rauen Umgebungen ohne Strom verwendet werden, sowie in der leichteren mechanischen Badezimmerwaage (falsch benannt, da es sich tatsächlich um eine Waage handelt). Die zusätzlichen Drehpunkte und Lager reduzieren alle die Genauigkeit und erschweren die Kalibrierung; Das Schwimmersystem muss auf Eckenfehler korrigiert werden, bevor die Spanne durch Einstellen des Waagebalkens und der Haltung korrigiert wird. Solche Systeme sind typischerweise auf höchstens 1/10.000 ihrer Kapazität genau, es sei denn, sie sind teuer konstruiert.
Einige hochwertige mechanische Unruhen verwenden auch Zifferblätter mit Ausgleichsmassen anstelle von Federn, ein Hybriddesign mit einigen der Genauigkeitsvorteile der Haltung und des Balkens, aber der Bequemlichkeit einer Zifferblattlesung. Diese Konstruktionen sind teuer in der Herstellung und aufgrund der Elektronik weitgehend veraltet.