ترازو و باسکول ابزارهایی هستند که جرم یک جسم را منعکس می کنند - این ماده مستقل از گرانش است که اغلب با گرم، کیلوگرم یا پوند (جرم) نشان داده می شود. یا وزن آن - جرم جسم ضرب شده در شتاب گرانشی (W=mg)، که به بهترین وجه با اونس، پوند (نیرو)، تن یا نیوتن نشان داده می شود. ترازو برای تعیین کمیت وزن اقلام استفاده می شود، خواه برای اهداف تجاری، علمی یا تحقیقاتی باشد. به این ترتیب، تقریباً در هر صنعتی به مقیاس‌ها برای ارائه اندازه‌گیری‌هایی از میکروگرم تا مگاگرم یا اونس تا تن تکیه می‌شود.

مقیاس در مقابل تعادل

تعادل در ماقبل تاریخ برای تعیین وزن نسبی به جای وزن مطلق رایج بود. متداول ترین نوع تعادل متکی به یک اهرم افقی با طول بازوی مساوی است که حول یک تکیه گاه با حداقل اصطکاک می چرخد. ترازوهایی با تکیه گاه های خارج از مرکز در دسترس هستند، اما به جرم های مرجع قابل تنظیم نیاز دارند و بررسی دقت آنها دشوارتر است. ترازوها وسیله ای مؤثر برای وزن کردن دقیق باقی می مانند زیرا تحت تأثیر متغیرهایی قرار نمی گیرند که ممکن است باعث خوانش نادرست ترازو شود (دما، گرانش محلی و غیره). در واقع، ترازوی پرتوهای مرکزی هنوز اغلب برای کالیبره کردن جرم های مرجع مورد استفاده برای تنظیم مقیاس ها استفاده می شود.

ترازوها، دستگاه‌هایی که وزن را بدون تضاد با جسم دیگر اندازه‌گیری می‌کنند، تا اواسط دهه 1800 که کارکنان پست از ترازوهای فنری برای سرعت بخشیدن به بسته‌بندی استفاده می‌کردند، غیرمعمول بودند. تا اینکه پیشرفت‌های تکنولوژیکی جنگ جهانی دوم، ترازوها اغلب از عدم دقت رنج می‌بردند، و تا دهه‌ها بعد، ترازوها تا حد استفاده گسترده توسعه یافتند.

عملیات

مقیاس فنری معلق از Tutor Vista

ترازوها و ترازوهای مکانیکی

رایج ترین نوع مکانیزمی که توسط ترازوها و ترازوهای مکانیکی استفاده می شود فنر است. موردی که باید وزن شود یا از یک فنر کششی آویزان می شود یا در بالای فنر فشاری قرار می گیرد . ترازوهای فنری به فنری با ثابت معلوم بر اساس قانون هوک نیاز دارند . درجه انحراف نشان دهنده وزن آیتم است و برخی از ترازوها از مکانیزم قفسه و پینیون برای تبدیل این انحراف به صفحه صفحه استفاده می کنند.

سایر ترازوهای مکانیکی برای تعیین وزن به یک آونگ و مکانیک سیالات متکی هستند. تعادل آونگی یک سکو یا قلاب متصل به تکیه گاه را تامین می کند. در مقابل پلت فرم یک نشانگر وزن دار و نوک تیز قرار دارد. هنگامی که یک جسم وزن می شود، نشانگر بالا می رود تا زمانی که بار متعادل شود. مقیاس های هیدرولیک/پنوماتیک به ویژگی های پیش بینی سیالات فشرده بستگی دارد. یک بار پیستون را فشار می دهد و سیال فشرده به یک گیج آنالوگ لوله بوردون وارد می شود یا توسط یک سنسور الکترونیکی ثبت می شود. ترازوهای مبتنی بر سیال در جرثقیل ها و سایر تجهیزات باربری سنگین رایج است.

ترازوها و ترازوهای الکترونیکی

رایج ترین نوع ترازوی الکترونیکی ترازوی دیجیتال است. ترازوهای دیجیتال با لودسل عرضه می شوند. این دستگاه اندازه گیری را تامین می کند و انرژی مکانیکی را به یک اثر الکتریکی تبدیل می کند. همانطور که لودسل تحت فشار فشرده می شود، کرنش سنج متصل شده نیز فشرده می شود، که یک الگوی فویل فلزی منعطف و عایق شده است (معمولا از آلیاژ کنستانتان ساخته می شود). با تغییر هندسه کرنش سنج، مقاومت الکتریکی آن نیز تغییر می کند. این تغییر در مقاومت توسط یک پل وتستون اندازه گیری می شود و مقیاس بر اساس تغییر مقاومت، بازخوانی متناسبی را ارائه می دهد. اغلب، بارهای سبک برای دقت نیاز به تقویت دارند. گاهی اوقات، ترازوهای فنری از یک فشار سنج نیز استفاده می کنند، همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است.

مقیاس و دقت تعادل

ترازوها دقت را به عنوان درصدی از ظرفیت کلی مقیاس بیان می کنند. این درصد تلورانس چیزی را که از یک مقیاس کالیبره شده می توان انتظار داشت را فراهم می کند. برای کاربردهای صنعتی و علمی، دقت ترازو نیز باید در نظر گرفته شود. بسیاری از ترازوها با تفکیک یک بار، بدون توجه به وزن، به تقسیمات 100-100000، اندازه گیری ها را تخصیص می دهند. به عنوان مثال، یک ترازو 20000 کیلوگرمی ممکن است برای محاسبه وزن در تقسیمات 5000 ساخته شود و بنابراین وزن را در فواصل زمانی 4 کیلوگرم نشان می دهد. این نیز به عنوان وضوح شناخته شده است. با استفاده از این ملاحظات، مقیاس ها به کلاس های مقیاس تقسیم می شوند. دقت تفکیک ترازو اغلب با هزینه ترازو مرتبط است.

به همین دلیل، در نظر گرفتن ظرفیت مقیاس که درست بالاتر از سنگین ترین بار مورد انتظار است، اپراتورها را از دقیق ترین قرائت ها مطمئن می کند. ترازوها نیز با دو اصل عملکرد بر اساس دقت آنها قضاوت می شوند. تکرارپذیری پتانسیل مقیاس برای نشان دادن نتایج ثابت در شرایط یکسان است. تولید مجدد توانایی مقیاس برای نشان دادن اندازه گیری های ثابت در شرایط تغییر یافته است.

سایر متغیرهای مکانیکی و محیطی ممکن است باعث خوانش نادرست شوند. اگرچه ممکن است برای بارهای سنگین بی‌اهمیت باشند، اما مقیاس‌های علمی می‌توانند در نتیجه هر یک از موارد زیر، قرائت‌های بسیار نادرستی داشته باشند.

قطعات فرسوده - تجهیزات معیوب یا قدیمی بعید است که اندازه گیری های صحیح را ارائه دهند
دما : افزایش یا کاهش دما بر توانایی فنرها و فشار سنج ها برای انحراف تأثیر می گذارد. اقلامی که گرمتر از مقیاس هستند به دلیل جریان های همرفتی کمی سنگین تر از اندازه نمایش داده می شوند، اما اگر دمای دقیق مورد مشخص باشد، می توان خوانش نادرست را از نظر ریاضی تنظیم کرد.
فشار/ارتفاع هوا -- به ازای هر متر در ارتفاع مورد بالا می رود، تغییر فشار هوا منجر به کاهش وزن تقریبی -.065 میلی گرم می شود.
گرانش محلی - بازخوانی ها می توانند ± 0.05٪ بسته به مکان جهانی که جسم در آن اندازه گیری می شود تغییر کند.
جریان‌های هوا - باد و باد می‌توانند بر خوانش مقیاس‌های بسیار حساس تأثیر بگذارند، و در آزمایشگاه‌ها استفاده از سپر کششی توصیه می‌شود.
رطوبت - اقلامی که باید توزین شوند بهتر است در سطح دما و رطوبت محیط نگهداری شوند تا احتمال تراکم/تبخیر بر روی بازخوانی ها کاهش یابد.
الکترواستاتیک - الکتریسیته ساکن ممکن است در اثر جابجایی و پردازش اقلام تولید شود. نگه داشتن سطوح رطوبت محیطی در 60 درصد به به حداقل رساندن تجمع استاتیک کمک می کند.
نیروهای مغناطیسی - اندازه گیری ها باید دور از میدان های مغناطیسی تا حد امکان انجام شود. اگر برای کاربرد اجتناب ناپذیر است، تجهیزات مغناطیسی زدایی یا محافظ مغناطیسی باید در نظر گرفته شود.
شناوری هوا -- به عنوان یک سیال جابجا شده، هوا مقداری شناور را به اقلامی که توزین می شود تامین می کند. این بیشتر در مورد موارد با حجم بیشتر صادق است و تأثیر هوای جابجا شده اغلب نادیده گرفته می شود.
گرد و غبار - گرد و غبار و سایر ناخالصی های ناچیز جمع آوری شده روی سکوی توزین، اندازه گیری را منحرف می کند.
اختلالات ارتعاشی - هر گونه تغییر فیزیکی محیطی ممکن است اندازه گیری ترازو را مختل کند، هرچند موقت باشد.
تعامل اپراتور -- اپراتورها گرد و غبار، ذرات الکترواستاتیک و رطوبت را به هنگام دست زدن به اقلام منتقل می کنند و ممکن است بر جریان هوا، دمای محیط و نیروهای مغناطیسی نیز تأثیر بگذارند. اپراتورها همچنین ممکن است به سادگی آیتم را به اشتباه اندازه گیری کنند.

کالیبراسیون

کالیبراسیون دنباله ای از عملیات برای تعیین اختلاف بین یک مرجع شناخته شده و مقداری است که ترازو آن وزن را به اشتباه نشان می دهد. یکی از رایج‌ترین روش‌های تعیین کالیبراسیون نادرست، آزمایش خطی است. چندین جرم مرجع که با هم وزن می شوند باید همان وزنی باشند که آن وزن ها به صورت جداگانه اندازه گیری و جمع شوند.

فرآیند پیکربندی مجدد ترازو برای داشتن دقت قابل تحمل به عنوان تنظیم شناخته می شود. اگر تنظیم توسط یک تکنسین کالیبراسیون تکمیل شود، ممکن است یک گواهی کالیبراسیون مجاز باشد تا کاربران از دقت ترازو اطمینان حاصل کنند. چنین گواهی تنها زمانی قابل دریافت است که ترازو در محل نصب آن تنظیم شده باشد. چنین گواهینامه همچنین دارای سابقه قابل ردیابی و تعریف است و ممکن است برای برخی از صنایع مورد نیاز باشد. برای کارکردهای تجاری و علمی، تنظیم ترازو به بهترین وجه توسط خدمات کالیبراسیون و تعمیر انجام می شود و کالیبراسیون ترازو حداقل یک بار در سال توصیه می شود.

ترازوها اغلب با استفاده از اهرم ها، پیچ ها یا رابط اپراتور تنظیم می شوند. برای مصارف غیرتجاری و غیرعلمی، آزمایش نادر ترازو با استفاده از منابع شناخته شده غیررسمی (دمبل، وسایل خانه و غیره) معمولاً برای کالیبره کردن ترازو کافی است. هنگام کالیبراسیون و تنظیم ترازوهای تریلر تراکتور، از یک کامیون آزمایشی با چرخ دستی وزنه‌برداری استفاده می‌شود که در ویدیوی زیر نشان داده شده است.

مشخصات

رد پا

ردپای کلی ترازو اغلب برای اطمینان از سازگاری مناسب با فضای کاری آن در نظر گرفته می شود. برای سهولت در بارگیری و تخلیه باید یک منطقه فاصله حداقلی در اطراف ترازو وجود داشته باشد. ترازوها در اندازه های متفاوتی هستند و اندازه اغلب نسبت به ظرفیت مقیاس است.

ترازوهای رومیزی/پیشتر به گونه ای طراحی شده اند که بر روی سطوح مرتفع و صاف قرار گیرند. آنها معمولاً اجسامی را وزن می کنند که می توان با دست اپراتور آنها را مانور داد.

ترازوهای معلق دارای یک سکوی توزین است که از دستگاه محاسبه آویزان شده است. این ترازو می تواند برای بسیاری از اشیاء و بارهای مختلف مورد استفاده قرار گیرد، اما در صورت بارگیری بیش از حد یا خرابی دستگاه یا سهل انگاری اپراتور، خطراتی را به همراه دارد. با این حال، ترازوهای معلق می توانند فضای ارزشمند کف/نیمکت را ذخیره کنند.

ترازوهای یکپارچه دارای یک فاکتور شکلی خاص برای جذب ترازو به سایر وسایل مانند سیستم های نوار نقاله، سیستم تعلیق وسایل نقلیه یا وسایل نقلیه حمل مواد هستند.

ترازوهای کف برای نصب در طبقات مسطح، تمام شده یک کارخانه، کارگاه یا کسب و کار خرده فروشی طراحی شده اند. ترازوهای کف اغلب دستگاه های بزرگی هستند که قادر به محاسبه دقیق هزاران پوند هستند.

ترازو خودرو در کنار جاده ها و در راه آهن رایج است. این ترازوها وزن محموله تریلرها و خودروهای باکس را تعیین می کنند تا از انطباق قانونی و کارایی مکانیکی اطمینان حاصل کنند. ظرفیت بار آنها اغلب با ده ها تن اندازه گیری می شود و می تواند دارای مساحت وزنی صدها فوت مربع باشد.

موقعیت یابی مواد

سکوی باربر ترازو باید به طور موثری از ابعاد جسمی که قرار است وزن شود پشتیبانی کند. یک جسم روی ترازو لزوماً نباید در حالت استراحت باشد، بلکه تمام وزن آن باید روی سکو متمرکز شود. استفاده از یک پلت فرم با سطح کمتر از طول جسم اغلب قابل قبول است به شرطی که بار متعادل و پایدار باشد. سینی های انبساط و ظروف تارا می توانند برای اندازه گیری اقلام بزرگ یا حجیم مفید باشند. ترازوهای وسایل نقلیه جاده‌ای معمولاً نیاز دارند که وسیله نقلیه روی لغزش یا پل باسکول قرار گیرد و واگن‌های راه‌آهن بر روی ریل‌هایی که با گیج مسیر یکپارچه شده‌اند بارگیری می‌شوند. ترازوهای خودرو اغلب قابلیت توزین در حال حرکت را دارند.

ظرفیت مقیاس

حداکثر وزن باری که یک ترازو می تواند قبل از تغییر شکل پلاستیک تحمل کند.

نمایش مقیاس

یک ترازو یک نمایش آنالوگ یا دیجیتال وزن اندازه گیری شده را ارائه می دهد. ممکن است لازم باشد یک خروجی عددی دور از مجاورت خود مقیاس ارائه شود، بنابراین مدل‌هایی با نمایشگر از راه دور یا افزودنی از راه دور در دسترس هستند.

ویژگی ها

محیط خصمانه -- ترازو را می توان در انواع شرایط نامطلوب استفاده کرد که نباید بر عملکرد آن تأثیر بگذارد. دماهای شدید، رطوبت بیش از حد، و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی، مواد خورنده و لرزش ممکن است به مقیاس قوی تری نیاز داشته باشند.
سپر کششی - ترازوهای حساس ممکن است به پوشش پلی کربنات نیاز داشته باشند تا از جریان هوا یا گرد و غبار از اختلال در اندازه گیری جلوگیری کند.
شمارش -- ترازو می تواند وزن مرجع را به منظور تخمین تعداد انبوه اقلام دارای وزن مشابه به خاطر بیاورد.
ردیابی -- خود ترازو گزارش وزن تولید می کند و به آن یک کالای بار اختصاص می دهد. ترازو ممکن است این کار را از طریق یک خواننده RFID یکپارچه یا یک آهنگساز خودکار بلیط انجام دهد.
ذاتاً ایمن - استفاده از ترازو خطر انفجار یا آتش سوزی ندارد زیرا مصرف انرژی پایینی دارد، از مواد بی اثر استفاده می کند و می تواند با سایر تجهیزات کنترل فرآیند خطرناک ارتباط برقرار کند.
توانایی تار - ترازو قابلیت تفریق/تقسیم مقادیر از پیش تعیین شده را از باری که روی ترازو گذاشته می شود دارد. این ممکن است برای کم کردن وزن کانتینر از بار خالص بار انجام شود.
باطری تغذیه می شود -- ترازو در صورت تکیه بر باتری برای تامین انرژی، عملکرد کامل خود را حفظ می کند.
چاپگر/اسکنر -- یک چاپگر به ترازو متصل می شود تا یک رکورد چاپی از اندازه گیری ارائه دهد. این در بسیاری از کاربردها رایج است، از ترازوهای سوپرمارکت و متر پستی گرفته تا اندازه گیری وسایل نقلیه. یک اسکنر می تواند گزارش ها را برای نظارت بر محموله بخواند.
توزین چند سر -- یک ترازو قادر است اجزاء را برای رسیدن به وزن مورد نظر جمع کند. این بیشتر در خطوط تولید رایج است.
کنترل از راه دور -- ترازو دارای یک کنترلر RF/IR برای تنظیم و خواندن ترازو به دور از رابط اصلی است.
توزین در حال حرکت - برای وزن کردن، یک مورد نیازی به ثابت بودن ندارد. در عوض، ترازو حرکت اقلام را جبران می کند. این اغلب در سیستم های تسمه نقاله و وزنه های تریلر کنار جاده ای استفاده می شود.
نرم افزار -- یک ترازو همراه با نرم افزار کامپیوتری مرتبط است که به کاربران کمک می کند تا با ترازو ارتباط برقرار کنند.
رمپ : بارگیری/تخلیه سکوی بار با استفاده از شیب آسان است.
چک‌وزن - در نمونه‌های تست کیفیت، ترازو در یک سیستم ادغام می‌شود تا محصولاتی که بیش از حد/کم وزن هستند از تولید حذف شوند.
انتخاب واحد -- یک ترازو قابلیت محاسبه وزن در دو یا چند واحد مختلف را دارد.
قابل شستشو -- ترازوها را می توان در معرض انواع آلودگی ها قرار داد و ترازو قابل تمیز کردن برای بسیاری از صنایع مفید است.

انواع ترازو و ترازو

مقیاس چمدان؛ تصویر با حسن نیت از Fairbanks

اعتباربخشی و استانداردها

تجاری

یکی از مهمترین گواهینامه ها توسط NTEP است که برنامه ای است که توسط کنفرانس ملی وزن ها و اندازه گیری ها اجرا می شود تا تأیید کند که همه ترازوهای مورد استفاده در تجارت دارای تلورانس های قابل قبول هستند. گواهی انطباق به هر دستگاهی اعطا می شود که تأییدیه NTEP را داشته باشد و کنفرانس یک پایگاه داده به روز از دستگاه های منطبق را نگه می دارد .

بسیاری از مقیاس های علمی و تجاری نیز دارای رتبه بندی کد IP هستند. کد حفاظت از ورود گواهی می دهد که یک دستگاه الکترونیکی در برابر درجات خاصی از گرد و غبار، آب و نفوذ مکانیکی آسیب ناپذیر است. کد با یک عدد دو رقمی نشان داده می شود. رقم اول نشان دهنده درجه مقاومت در برابر گرد و غبار است، در حالی که رقم دوم نشان دهنده استقامت آن در برابر مایعات است. یک کاراکتر الفبایی ممکن است برای اصلاحات مختلف از عدد پیروی کند.

به طور مشابه، ترازوهایی که به یک محفظه برای محافظت متکی هستند - در تاسیسات غیر خطرناک در فضای باز و داخلی - اغلب مشمول استاندارد NEMA 205 هستند.

استانداردهای صنعتی

انواع استانداردهای صنعتی نیز به نصب و به کارگیری ترازو و ترازو مربوط می شود.

AA-50059 - استانداردهای دولتی برای ترازوهای توزین فرد

AA-50062 -- ترازو فنری معلق

AA-50093 -- ترازو بسته بندی مواد غذایی

AA-50503 -- ترازوهای پرتو تعادل (ظرفیت> 2610 گرم)

AA-58088 - استانداردهای نیروی هوایی ایالات متحده برای ترازوی هواپیما

NIST HDBK 44 -- الزامات فنی دستگاه های توزین

منبع

globalspec