Главная  Материалы 

 

Приборы для взвешивания

 

При испытании строительных материалов необходимо измерять время продолжительностью от нескольких секунд до нескольких часов и суток. Для этого в лабораториях применяют часы различных конструкций и секундомеры.

 

Настольные и настенные часы используют для измерения промежутков времени около 1 ч и более.

 

Секундомеры служат для измерения малых отрезков времени (от минут до долей секунды). В зависимости от количества стрелок, способа управления стрелками, характера работы часового механизма и его калибра (размера) установлено 8 типов секундомеров. Самый распространенный тип секундомеров с двумя стрелками: секундной и минутной, каждая из которых имеет свой циферблат. При использовании секундомера учитывают, что циферблат секундной стрелки может быть рассчитан как на 30 с, так и на 60 с. В строительных лабораториях обычно применяют секундомеры со скачком стрелки 0,1 или 0,2 с. Погрешность таких секундомеров за 30 мин работы в зависимости от класса от 0,3 до ± 1 с.

 

Секундомер с одной секундной и одной минутной стрелками начинает работать при нажатии на пусковую кнопку. При втором нажатии на кнопку секундомер останавливается, фиксируя отмеренный отрезок времени. При третьем нажатии секундная и минутная стрелки возвращаются в исходное положение, и секундомер вновь готов к работе.

 

Секундомеры с двумя секундными стрелками имеют и две управляющие кнопки. Одна из секундных стрелок вспомогательная может отмерять промежуточные отрезки времени путем включения и выключения специальной кнопки.

 

Вторая — главная — измеряет текущее время и останавливается лишь при остановке секундомера с помощью главной кнопки, фиксируя полное время испытаний.

 

Периодичность подзавода секундомеров при непрерывной работе 5 8 ч. По степени защиты водонепроницаемые, противоударные и антимагнитные.

 

2.1 Песочные часы

 

Правила обращения и техническая характеристика секундомеров приведены в паспорте, прикладываемом к каждому секундомеру.

 

Песочные часы ( 2.1 применяют в строительных лабораториях для отмеривания промежутков времени в пределах 0,5 20 мин с погрешностью не более З...30с. Принцип действия таких часов заключается в том, что определенное количество мелкого однофракционного (с зернами одного размера) песка пересыпается из верхнего стеклянного резервуара в нижний через тонкое калиброванное отверстие. Для запуска таких часов их переворачивают.

 

Лабораторная посуда и аппаратура из стекла и фарфора

 

При испытании строительных материалов применяют различную лабораторную посуду и аппаратуру из стекла и фарфора: пикнометры, стаканчики для взвешивания (бюксы), эксикаторы, стаканы, воронки, колбы, цилиндры, измерительные мензурки, тигли и др. Стеклянную посуду изготовляют из прозрачного бесцветного химико-лабораторного стекла; фарфоровую -из технического твердого фарфора. Фарфоровая посуда более прочная и долговечная, чем стеклянная.

 

Пикнометры — стеклянные приборы для определения плотности жидкостей и твердых тел. Пикнометры изготовляют следующих типов: ПМЖ — с меткой — для жидкостей ( 2.14, а); ПК.Ж — с капиллярным отверстием в пробке — для жидкостей ( 2.14, б); ПТТ — с меткой — для твердых тел ( 2.14, в). Чаше всего для определения плотности строительных материалов (цемента, песка) применяют пикнометры типа ПТТ вместимостью 10, 25 и 50 см3.

 

Штрихи и цифровые обозначения, нанесенные на пикнометр, должны быть четкими и хорошо видимыми.

 

Стаканчики для взвешивания (бюксы) изготовляют из стекла с крышками на притертых шлифах, обеспечивающих герметичность. Бюксы бывают двух типов: СВ — высокие ( 2.15, а) и СН низкие ( 2.15, б). Каждый тип бюксов изготовляют четырех размеров.

 

Герметичность бюксов проверяют следующим образом. Бюкс, предварительно промытый водой, соляной кислотой и снова водой, затем высушенный до постоянной массы и взвешенный, заполняют на 1/3 дистиллированной водой, плотно закрывают крышкой и снова взвешивают. Бюкс с водой помещают на 16 ч в эксикатор над свежепрокаленным хлористым кальцием или концентрированной серной кислотой.

 

2.1 Пикнометры: а ПМЖ: б- ПКЖ; « ПТТ

 

Затем бюкс вынимают из эксикатора, обтирают сухим чистым полотенцем и взвешивают. Потеря массы в результате испарения воды не должна превышать для бюксов (мг): СВ 3, а СН 5.

 

Бюксы используют всегда в паре с крышкой; для этого на стаканчиках и крышках должны быть вытравлены или нанесены несмываемой краской номера каждой пары.

 

Эксикаторы — толстостенные стеклянные сосуды большой вместимости с герметично притертой крышкой. Эксикаторы используют для хранения высушенных проб материала и обеспечения во время их хранения определенной влажности воздуха.

 

2.1 Стаканчики для взвешивания (бюксы):

 

а — высокие; б — низкие

 

2.1 Эксикаторы:

 

а — вакуумный с краном (исполнение I); 6 — без крана (исполнение II); 1 — фарфоровая вставка; 2 — корпус; 3 — крышки

 

Для высушивания и сухого хранения образцов в нижнюю часть эксикатора насыпают прокаленный безводный хлористый кальций или наливают концентрированную серную кислоту, которые интенсивно поглощают влагу из воздуха. Образцы при этом находятся в верхней части эксикатора на решетчатой вставке. Если требуется создать среду с определенной влажностью, в нижнюю часть эксикатора наливают водный раствор хлорида натрия или разбавленной серной кислоты, необходимой для данного случая концентрации.

 

Эксикаторы выпускают двух типов: вакуумные с краном и высокой крышкой ( 2.16, а) и с низкой крышкой без крана ( 2.16, б) внутренним диаметром от 100 до 250 мм.

 

Эксикаторы должны быть герметичны. Для этого плоскость соприкосновения корпуса и крышки пришлифовывают и смазывают вазелином. Для проверки герметичности вакуумных эксикаторов крышку и края корпуса смазывают вазелином, выкачивают из эксикатора воздух до остаточного давления 250 400 Па, закрывают кран и оставляют в таком положении на 24 ч. По истечении указанного срока давление в эксикаторе должно быть не более 6,6 кПа.

 

Лабораторные стаканы — стеклянные емкости цилиндрической формы. Края стаканов ровно обрезаны перпендикулярно стенкам, слегка отогнуты и оплавлены. Выпускают стаканы как с носиком, так и без него. Дно стакана должно быть плоское или слегка вогнутое, чтобы стакан плотно стоял на ровной поверхности.

 

2.1 Стеклянные колбы:

 

а с коническим шлифом; б без шлифа; 1 круглодонные; 2 плоскодонные; 3 конические; 4 — грушевидная

 

Стеклянные лабораторные стаканы выпускают двух типов: высокие и низкие, отличающиеся соотношением диаметра и высоты. Вместимость высоких стаканов от 100 до 1000 см3, низких — от 250 до 2000 см Стаканы должны быть хорошо отожжены и обладать термической стойкостью: в зависимости от вида стекла они должны выдерживать перепад температур от 110 240 до 20 °С.

 

Для изготовления стаканов повышенной химической стойкости и теплостойкости применяют кварцевое стекло.

 

Колбы — сосуды различной формы с узким горлом, изготовленные из обычного стекла и реже из кварцевого. Колбы выпускают со шлифом на внутренней стороне горла ( 2.17, а) и без шлифа ( 2.17, б); колбы со шлифом имеют индекс КШ — конусный шлиф.

 

Меры вместимости, используемые для отмеривания различных объемов жидкости с необходимой точностью, выпускают следующих видов: мерные колбы, измерительные цилиндры, мензурки, бюретки, пипетки, воронки и пробирки.

 

Мерные колбы изготовляют с одной или двумя метками с пришлифованными пробками ( 2.18, а) или без пробок. Номинальная вместимость мерных колб с одной меткой 5 2000 см3; вместимость колб с двумя метками: 50 55, 100 110 см3 и 200 220 см3.

 

Измерительные цилиндры изготовляют с носиком ( 2.18, и с пришлифованной пробкой, номинальной вместимостью от 5 до 2500 см Шкалы на цилиндрах наносят не от его дна, а от отметки, соответствующей 0,1 номинальной вместимости цилиндра. Градуировка шкал различна в зависимости от вместимости цилиндра.

 

Мензурки вместимостью от 50 до 1000 см3 ( 2.18, в) изготовляют с носиком, который обеспечивает слив жидкости без подтекания. На мензурке нанесена шкала, соответствующая вместимости мензурки. Точность отмеривания жидкости мензуркой меньше, чем измерительным цилиндром.

 

Бюретки — измерительные цилиндры малого диаметра со сливом снизу, предназначенные для точного отмеривания жидкости. Бюретки ( 2.1 выпускают без крана (тип I) и с краном (тип II). На бюретках типа устанавливают резиновый зажим.

 

2.1 Бюретки:

 

а — с резиновым зажимом; б— с краном

 

2.2 Пипетки:

 

а — без делений с одной отметкой: 6 — без делений с двумя отметками; в— г — с делениями

 

На бюретках нанесена шкала, соответствующая их номинальной вместимости, которая колеблется от 10 до 100 см Обычно цена деления бюреток не более 0,1 см3, что позволяет отмеривать жидкость с большой точностью.

 

Бюретки устанавливают вертикально в штатив и наливают жидкость через верхнее отверстие с помощью воронки. Для точного отмеривания объема жидкость сначала наливают выше начала шкалы, а затем, открывая зажим или кран, часть жидкости сливают до начальной отметки шкалы. При этом заполняется объем ниже крана или зажима: жидкость из этого объема входит в отмеряемый объем.

 

Пипетки, предназначенные для отмеривания выливаемой из них жидкости, изготовляют двух типов: I без делений вместимостью от 0,5 до 200 см3 ( 2.20, а,б); 11 — с делениями вместимостью от 1 до 15 см3 ( 2.20, а,б). Пипетки без делений имеют одну или две отметки. Чтобы пипетку наполнить, ее нижний конец опускают в сосуд с жидкостью и, откачивая резиновой грушей воздух через верхний конец, засасывают в пипетку жидкость. Жидкость набирают несколько выше предельной отметки и быстро перекрывают верхнее отверстие смоченным в воде кончиком пальца. Ослабляя нажим пальца, совмещают уровень жидкости с меткой. Каплю жидкости, висящую на кончике пипетки, осторожно снимают, так как она не входит в измеряемый объем.

 

Для переливания воды из пипетки в другой сосуд верхнее отверстие открывают и дают жидкости свободно вытекать по стенке сосуда. После того как жидкость вытечет, пипетку держат прислоненной к стенке сосуда примерно 5 с, поворачивая ее вокруг оси, и затем удаляют, не обращая внимания на оставшуюся, жидкость в нижнем ее конце, так как этот остаток уже был учтен при определении объема пипетки при ее изготовлении.

 

При отмеривании заданного объема жидкости различными мерами вместимости всегда придерживаются следующего правила. Так как на поверхности жидкости, налитой в узкий цилиндрический сосуд, образуется вогнутый мениск (для жидкостей, смачивающих стекло), за уровень жид-.УР.°-в_еЗ кости в сосуде принимают нижний глаза уровень мениска. При этом глаза наблюдателя должны находиться на 2.2 Прием правильного Уровне касательной к нижней части

 

определения объема жидкости мениска ( 2.2 .

 

2.2 Стеклянные воронки: а — простая конусообразная: б — для фильтрования с паром: в — делительная

 

Стеклянные воронки из термически стойкого стекла изготовляют простые конусообразные с коротким и длинным стеблем ( 2.22, а); для фильтрования с шаром ( 2.22, б) и для порошков; делительные цилиндрические ( 2.22, в) и грушевидные вместимостью от 25 до 2000 см3; капельные вместимостью от 10 до 500 см3.

 

Стеклянные пробирки выпускают различных типов: химические ПХ ( 2.23, а) наружным диаметром D от 7 до 30 мм, высотой Н от 40 до 270 мм; с конусными шлифами ПКШ ( 2.23, б) высотой Я от 40 до 210 мм и вместимостью от 10 до 50 см3; градуированные с конусными шлифами ПГКШ ( 2.23, в) вместимостью от 5 до 25 см3.

 

2.2 Фарфоровая лабораторная посуда:

 

а ступка; б пестик; в, г тигли; д стакан; е чашка; ж — кружка

 

Лабораторная фарфоровая посуда термически стойкая: при нагревании она не должна давать трещин и отколов глазури. Кроме того, посуда обладает химической стойкостью к различным реагентам и постоянством массы при прокаливании (отклонение в массе не должно превышать 0,1 мг из расчета на 10 г массы изделия). Фарфоровая посуда покрыта глазурью, за исключением поверхностей, отмеченных на 2.24 пунктиром.

 

Большинство современных весов, как и самые древнейшие, рычажного типа. Действие таких весов, основная деталь которых — коромысло, основано на законе равновесия рычага, когда сумма моментов сил относительно точки опоры для случая равновесия равна Точка опоры коромысла может находиться посредине (равноплечие весы) или быть смещена относительно середины (разноплечие весы). На разноплечих весах, например медицинских, почтовых, автомобильных, с помощью гирь небольшой массы можно взвешивать тела массой во много раз большей, чем масса гирь.

 

В лабораториях строительных материалов применяют почтовые, торговые, технические и реже аналитические весы.

 

Общие сведения. Для определения массы используют весы — прибор, на котором масса материала оценивается по действующей на него силе тяжести. По пределам взвешивания и точности выпускают весы различных типов: аналитические, технические, торговые, почтовые, автомобильные и др. По принципу действия весы бывают рычажные, пружинные, торсионные (крутильные), электромеханические.

 

Массу тел с погрешностью до 1 г определяют на настольных торговых гирных и циферблатных весах.

 

Разновидность рычажных весов — квадрантные весы, в которых роль противовеса играет отклоняющийся наподобие маятника груз. В таких весах меняется плечо рычага, а масса противовеса остается постоянной. Наиболее распространенный тип квадрантных весов — настольные торговые циферблатные весы.

 

Циферблатные весы. Циферблатные весы с квадрантным механизмом ( 2. выпускают марок ВЦП-2, ВЦП-10 и ВЦП-20 (табл. 2. . Тела с массой, большей чем максимальное значение шкалы циферблата, взвешивают с помощью дополнительных гирь, устанавливаемых на грузовую площадку Чувствительность циферблатных весов такова, что изменение нагрузки на величину, равную цене деления циферблата, вызывает смещение стрелки на одно деление при любой допустимой нагрузке.

 

Почтовые платформенные весы — весы с коромысловым шкальным указателем и пределом взвешивания от 2,5 до 50 кг, используют для взвешивания материалов и изделий большой массы, если при этом не нужна большая точность взвешивания.

 

Настольные циферблатные (торговые) весы:

 

Гирные весы — относятся к рычажным равноплечим весам. Они могут быть с открытым и закрытым механизмом, с двумя съемными чашками (или грузоприемными площадками): одной — для гирь, другой — для груза. Гирные весы выпускают с пределами взвешивания: наибольшим от 2 до 20 кг и наименьшим от 20 до 100 г. К весам придается соответствующий набор гирь.

 

Технические коромысловые двухчашечные весы:

 

Лабораторные технические весы. Основную часть взвешиваний в лабораториях производят на технических лабораторных весах, которые выпускают различных типов и марок с верхним пределом взвешивания от 20 г до 50 кг при относительно малой погрешности — от 0 до 500 мг соответственно. Технические весы — прибор высокого класса точности, поэтому работа с ними требует предельной аккуратности. По конструкции различают технические весы коромысловые двухчашечные и квадрантные с одной грузовой площадкой.

 

Технические квадрантные весы ( 2.7, а) более удобны в работе, чем коромысловые, так как менее подвержены поломкам, не требуют разновеса и обеспечивают высокую скорость взвешивания. Значение массы взвешиваемого груза определяют по световой шкале примерно через Юс после его наложения на чашку весов.

 

1 грузовая плошадка; 2 гиревая плокоромысло; 2- обоймы; 3- грузы; 4 шадка; 5 — гири; 6 — чашки; 7 — винт; 8— плошадка; 9 — арретир; 10 шкала; 11 — стрелка; 12 отвес; 13 — взвешиваемый материал

 

Технические коромысловые двухчашечные весы изображены на На коромысле на призмах подвешены обоймы, соединенные тягами с чашками. Перед началом взвешивания проверяют весы и при необходимости их регулируют. Для этого винтами устанавливают отвес строго перпендикулярно. Затем, открыв арретир 9, проверяют уравновешенность весов: стрелка ненагруженных весов должна указывать на нулевое деление шкалы или отклоняться (колебаться) от него на равные расстояния. Если это условие не выполняется, то перемещением (вращением) грузов стрелку приводят в нулевое положение. В нерабочем состоянии коромысло весов всегда должно быть установлено на опоры поворотом рукоятки арретира.

 

а общий вид; б — схема; 1 — грузоприемная чашка; 2 — экран; 3 — плечо рычага; 4 — шкала; 5 — противовес квадрант; 6 — световой пучок

 

Груз, помещенный на чашку весов ( 2.7, б), через призму давит на левое (меньшее) плечо дычага 3, заставляя отклоняться тяжелый груз (квадрант).

 

Квадрантные весы выпускают марок ВЛТК-20г, ВЛТК-500г, ВЛТК-2кг и ВЛТК-5кг с погрешностью взвешивания соответственно не более 10 и 100 мг, 10 и 1 г.

 

Квадрантные весы с проекционной шкалой:

 

Большинство аналитических весов по принципу действия аналогичны техническим коромысловым весам, но отличаются большей точностью изготовления, способом нагружения малым разновесом с помощью гирь-рейтеров и наличием демпферов — механизмов, гасящих колебания коромысла. Работа с аналитическими весами требует специальных навыков и строжайшего соблюдения правил взвешивания. К взвешиванию на аналитических весах допускаются лица, прошедшие специальную подготовку.

 

Изменение положения рычага фиксируется шкалой 4, с которой световым пучком 6 с помощью системы зеркал показания передаются на экран в увеличенном виде.

 

Запрещается превышать максимальную грузоподъемность весов.

 

Лабораторные аналитические весы. Такие весы применяют для особо точных взвешиваний при количественном химическом анализе, а также при испытании образцов малой (менее 1 г) массы. Аналитические весы марки ВЛА-200г-М позволяют взвешивать навески до 200 г с погрешностью не более 0,1 мг, а микроаналитические ВЛМ-1г — навески до 1 г с погрешностью не более 0,01 мг.

 

Технические и аналитические весы всех марок имеют арретир — приспособление для жесткого фиксирования коромысла весов. Открывать арретир можно только в момент взвешивания. При открытом арретире запрещается добавлять или убавлять взвешиваемое вещество или разновес, а также прикасаться к коромыслам и чашкам. Рукоятку арретира поворачивают плавным движением. При подборе разновесок, пока чашки весов не уравновешены, арретир открывают не до отказа, а лишь настолько, чтобы можно было отметить, куда отклоняется стрелка.

 

Правила работы с весами. Перед взвешиванием определяют минимальную точность взвешивания, необходимую для данного испытания. Взвешивание (как и любое другое измерение) с неоправданно высокой точностью ~ такая же грубая ошибка, как и недостаточная точность работы. Например, при большинстве испытаний строительных материалов допустимая относительная погрешность находится в пределах от 1 до 0,1%; в таком случае абсолютная погрешность для образца массой около 100 г будет 0,1 г, и взвешивание нужно проводить не на аналитических, а на технических весах.

 

Запрещается взвешивать предметы, температура которых отличается от комнатной, так как это приводит к искажению результатов.

 

Перед взвешиванием проверяют готовность весов к работе: устанавливают их по уровню, выверяют нулевое положение стрелки. Взвешиваемый предмет помещают на левую чашку весов, а разновес — на правую. Не допускается взвешивать какие-либо вещества непосредственно на чашке весов. Инертные вещества взвешивают в сосудах или на листах бумаги. Твердые гигроскопичные и летучие вещества, а также жидкости взвешивают в плотно закрывающихся сосудах.

 

Весы и точный разновес оберегают от неблагоприятных внешних воздействий (вибрации, повышенной влажности, действия агрессивных веществ). Не разрешается без особой необходимости переставлять весы. Технические и аналитические весы обычно устанавливают на специальный фундамент, не связанный с полом помещения, на кронштейны, заделанные в капитальную стену, или на амортизирующую подставку. Рядом с весами не следует помещать другие приборы.

 

Разновес к точным весам (техническим и аналитическим) следует содержать в чистоте. Гирьки не разрешается брать руками, это делают пинцетом. Каждая гирька, если ею в данный момент не пользуются, должна находиться в отведенном для нее гнезде в специальном ящике. Помещать гирьки даже временно на стол или подставку весов запрещается. Нельзя также оставлять разновес на весах после окончания взвешивания.

 



Песколовки. Санитарно-химические показатели загрязнения сточных вод. "шлягер" каркаса. Систематизация факторов. Системы водоотведения на подтапливаемых территориях. Склады арматурной стали. Скользящая опалубка.

 

Главная  Материалы 



0.0009