- •Л.И. Третьяков
- •Определение линейных размеров и объема тела правильной геометрической формы
- •1.1. Цели работы
- •1.2. Основные понятия
- •1.2.1. Масштабная линейка
- •1.2.2. Нониус
- •1.2.2.1. Нониус – многозначная мера длины
- •1.2.2.2. Измерения с помощью нониуса
- •1.2.2.3. Расширенный нониус
- •1.2.2.4. Штангенциркуль
- •1.2.2.5. Определение длины тела с помощью штангенциркуля
- •1.2.2.6. Правила работы и хранения штангенциркуля
- •1.2.3. Микрометрический винт
- •1.2.3.1. Микрометрический винт – многозначная мера длины
- •1.2.3.2. Микрометр
- •1.2.3.3. Подготовка микрометра к измерениям
- •1.2.3.4. Определение длины тела с помощью микрометра
- •1.2.3.5. Правила работы и хранения микрометра
- •1.3. Экспериментальная часть работы
- •Изучение устройства микрометра
- •Подготовка микрометра к работе
- •Измерение линейных размеров тела правильной геометрической формы и расчет погрешностей при прямых измерениях
- •Определение объема прямого прямоугольного параллелепипеда и расчет погрешностей при косвенных измерениях
- •Определение объема прямого кругового цилиндра и расчет погрешностей при косвенных измерениях
- •1.4. Техника безопасности
- •1.5. Контрольные вопросы
- •Вопросы для допуска: 1–8. Вопросы для защиты: 9–25.
- •1.6. Приложение
- •1.6.1. Единица длины –метр
- •1 Капилляр; 2 газоразрядная лампа; 3 накаливаемый катод; 4 манометр;
- •5 Анод; 6 сосуд Дьюара; 7 герметически закрытая камера; 8 термопара;
- •9 Жидкий азот
- •Нониусы
- •Штангенциркули
- •1.6.4. Микрометры
- •1.7. Список литературы
- •Определеhие массы тела с помощью технических весов
- •2.1. Цели работы
- •2.2. Основные понятия
- •2.2.1. Взвешивание и весы
- •2.2.2. Момент силы. Закон равновесия рычага
- •2.2.3. Принцип взвешивания на рычажных весах
- •1 Коромысло; 2 опорная подушка; 3 опорная призма; 4 грузоподъемные призмы; 5 подушки подвесок; 6 подвески с чашками; 7 гиря; 8 груз
- •2.2.4. Весы для точного взвешивания
- •2.2.5. Точный разновес
- •2.2.6. Технические весы
- •2.2.7. Подготовка технических весов к работе
- •2.2.8. Определение цены деления и чувствительности весов
- •2.2.9. Правила взвешивания
- •2.2.10. Техническое обслуживание весов
- •2.3. Эксперимеhтальhая часть работы
- •2.3.1. Приборы и оборудование
- •2.3.2. Порядок выполнения работы
- •Знакомство с устройством и техническими параметрами весов
- •Подготовка весов к работе
- •Определение массы тела
- •Определение плотности тела правильной геометрической формы
- •2.4. Техника безопасности
- •2.5. Контрольные вопросы
- •Вопросы для допуска: 17. Вопросы для защиты: 833.
- •2.6. Приложение
- •2.6.1. Масса тела
- •2.6.2. Единица массы – килограмм
- •2.6.3. Характеристики точности измерения массы в зависимости от ее величины и метода измерения
- •2.6.4. Призма
- •2.6.5. Сила тяжести и вес тела
- •2. Однако Земля вращается в системе неподвижных звезд и является поэтому неинерциальной системой отсчета.
- •2.6.6. Принцип взвешивания без применения гирь
- •2.6.7. Плотность вещества
- •2.7. Список литературы
- •Определение массы тела
- •1 Подвижные цилиндры; 2 серьги; 3 коромысло весов; 4 неподвижные цилиндры;
- •5 Колонка весов
- •3.2.2. Основные характеристики весов адв-200
- •3.2.3. Влияние различных факторов на чувствительность весов
- •3.2.4. Методы точного взвешивания
- •3.2.4.1. Метод двойного взвешивания (метод Гаусса)
- •3.2.4.2.Метод замещения (метод Борда)
- •3.2.4.3. Метод максимальной нагрузки (метод Менделеева)
- •3.2.5. Правила обращения с аналитическими весами
- •3.2.6 . Установка и техническое обслуживание весов
- •3.2.7. Основные этапы взвешивания
- •3.2.7.1. Проверка исправности весов
- •3.2.7.2. Определение нулевой точки аналитических весов
- •3.2.7.3. Определение чувствительности и цены деления аналитических весов
- •3.2.7.4. Взвешивание на аналитических весах с точностью до 0,1 мг
- •1. Взвешиваемое тело помещают на левую чашку весов
- •2. Взвешиваемое тело помещают на правую чашку весов
- •3.2.8. Поправка на действие силы Архимеда при взвешивании на равноплечих весах
- •3.3. Экспериментальная часть работы
- •3.3.1. Приборы и оборудование
- •3.3.2. Порядок выполнения работы
- •3.3.3. Дополнительное задание
- •3.4. Техника безопасности
- •3.5. Контрольные вопросы
- •3.6. Приложение
- •3.6.1. Изолирующие механизмы
- •3.6.1.1. Конструкция простого изолира
- •3.6.1.2. Изолир типа Менделеева
- •3.6.1.3. Трехпозиционный изолир
- •3.6.2. Установка весов
- •3.7. Список литературы
- •Определение плотности жидкостей и сыпучих тел с помощью пикнометра
- •4.1. Цели работы
- •4.2. Основные понятия
- •4.2.1. Определение плотности жидкостей
- •4.2.2. Определение плотности сыпучих тел
- •4.3. Экспериментальная часть работы
- •4.3.1. Приборы и оборудование
- •4.3.2. Порядок выполнения работы
- •Подготовка технических весов к предварительному взвешиванию
- •Изучение устройства аналитических весов адв-200 Подготовка аналитических весов к работе (см. П.3.2.7.1.3.2.7.3)
- •Определение плотности жидкости
- •Определение плотности сыпучего тела
- •4.4. Техника безопасности
- •4.5. Контрольные вопросы
- •4.6. Приложение
- •Плотность воды (г/cм3), свободной от воздуха в интервале температур 0–300с
- •4.7. Список литературы
2.2.4. Весы для точного взвешивания
Поскольку гири имеют определенный предел дискретности, то сравнение массы тела с массой гирь не может обеспечить высокой точности измерений. Гири в сотые, тысячные и даже десятые доли миллиграмма очень трудно изготовить, а также применять.
В точных взвешиваниях роль мельчайших гирь играют отсчеты по шкале и другим отсчетным устройствам. При точном взвешивании массу тела определяют как сумму значений массы гирь и показаний весов. В результат взвешивания вводят поправку на отклонение действительного значения массы гирь от номинального.
Весы для точного взвешивания являются более совершенными, чем весы для простого взвешивания. На рис. 2.7 изображены технохимические весы. Их грузоподъемность может составлять от 200 г до нескольких килограммов. В отличие от ручных весов и весов для грубого взвешивания, у весов для точного взвешивания имеется шкала, изолирующее или арретирное устройство, тарировочные приспособления и отвес (либо уровень).
Рис. 2.7. Технохимические весы:
1 – основание; 2 – площадка; 3 колонка; 4 – коромысло; 5 – рычаг; 6,7 – лимбы;
8 – указатель; 9 – стрелка; 10 – успокоитель колебаний; 11 – шкала;
12 – винтовая ножка; 13 – ручка изолира
Арретир – вспомогательное устройство, которое служит для прекращения колебаний чашек или коромысла весов. Кроме того, при помощи арретирного устройства самые ответственные детали весов – призмы коромысла и подушки – в нерабочем положении освобождены от нагрузки. Это предохраняет рабочие ребра призм от повреждений и износа в то время, когда на весах не выполняют взвешивание, а также при их транспортировке и монтаже.
Тарировочные приспособления – служат для тарирования (приведения к равновесию) ненагруженного коромысла весов. Они представляют собой тарные грузы, или балансировочные гайки, перемещающиеся по винтам, которые укреплены на концах коромысла весов.
Весы для точного взвешивания устанавливают стационарно, в определенном месте лаборатории, строго по отвесу. Отвес представляет собой груз с заостренным концом, который подвешивают к планке или кронштейну. О правильности установки весов судят по отсутствию отклонения заостренного конца отвеса от заостренного конца указателя отвеса.
У некоторых типов весов вместо отвеса имеется жидкостный уровень с пузырьком воздуха. Уровень представляет собой стеклянную ампулу с жидкостью, заделанную в оправку, которую закрепляют на подставке весов. На поверхности ампулы нанесены две концентрические окружности. При правильной установке весов воздушный пузырек должен находиться в пределах малой окружности.
2.2.5. Точный разновес
Каждые весы имеют свой разновес, т.е. набор гирь. При взвешивании на технохимических и технических весах применяют точный разновес. Он представляет собой набор гирь, расположенных в определенном порядке в гнездах деревянного либо пластмассового ящика (футляра), имеющего крышку (рис. 2.8). На каждой гирьке разновеса обозначена ее масса. Причем эта масса носит название номинальной. Истинная масса гирь обычно не равна номинальной.
Граммовые гири точного разновеса обычно никелированы. Кроме граммовых гирь, в разновесе имеются миллиграммовые гири в виде пластинок из алюминия, нейзильбера или никеля. Для удобства распознавания гири миллиграммового разновеса делают разной формы (рис. 2.9): пятисот- и пятидесятимиллиграммовые – шестигранные; двухсот- и двадцатимиллиграммовые – прямоугольные; ста- и десятимиллиграммовые – треугольные.
Рис. 2.8. Футляр с
набором разновесов
Каждая миллиграммовая гирька имеет загнутый уголок, или ушко, за который ее берут пинцетом, когда помещают на чашки весов или снимают с них.
Рис. 2.9. Миллиграммовый разновес
Погрешности гирь III и IV классов приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Номинальное значение массы гирь |
Допустимые отклонения массы гирь, мг | |||
III класс |
IV класс | |||
при выпуске из производства и ремонта |
при поверке гирь, находящихся в применении |
при выпуске из производства и ремонта |
при поверке гирь, находящихся в применении | |
в кг |
|
|
|
|
5 |
+40 |
± 0,40 |
+ 400 |
± 400 |
2 |
+16 |
±16 |
+ 160 |
± 160 |
1 |
+12 |
±12 |
+120 |
±120 |
в г |
|
|
|
|
500 |
+8,0 |
± 8,0 |
+80 |
± 80 |
200 |
+6,0 |
± 6,0 |
+60 |
± 60 |
100 |
+4,0 |
± 4,0 |
+ 40 |
± 40 |
50 |
+3,0 |
± 3,0 |
+30 |
± 30 |
20 |
+2,0 |
± 2,0 |
+20 |
± 20 |
10 |
+1,2 |
± 1,2 |
+12 |
± 12 |
5 |
+0,8 |
± 0,8 |
+6 |
± 6 |
2 |
+0,6 |
± 0,6 |
+6 |
± 6 |
1 |
+0,4 |
± 0,4 |
+4 |
± 4 |
в мг |
|
|
|
|
500 |
± 0,30 ± 0,20 ± 0,10 ± 0,10 ± 0,10 ± 0,10 ± 0,10 ± 0,10 ± 0,10 |
± 3 ± 2 ± 1 ± 1 ± 1 ± 1 ± 1 | ||
200 | ||||
100 | ||||
50 | ||||
20 | ||||
10 | ||||
5 | ||||
2 | ||||
1 |