Tijdens het wegen wordt de gewichtskracht gemeten, meestal met behulp van een weegschaal. De massa wordt op twee manieren bepaald: relatief of direct.
Vergelijkende schalen
Als godin van de gerechtigheid in de Romeinse mythologie wordt Vrouwe Justitia nauw geassocieerd met Aequitas, het Romeinse recht. Iedereen kent haar en weet hoe ze met een blinddoek om op haar weegschaal de evenredigheid van vonnissen afweegt. Soortgelijke weegschalen zijn altijd al gebruikt om twee massa’s rechtstreeks met elkaar te vergelijken. Het mooie voordeel van dergelijke draaibare balansbalken is dat ze onafhankelijk van de lokale omstandigheden met elkaar kunnen worden vergeleken. Als je aan de rechter- en linkerzijde van de weegschaal evenveel gewicht plaatst, staat de balans in evenwicht, of je je nu op zeeniveau, op een bergtop of zelfs op de maan bevindt.
Het kan echter lastig zijn om een bepaald gewicht vast te stellen. Afgezien van het feit dat het draaipunt idealiter wrijvingsloos zou moeten zijn en dat ook de omringende lucht weerstand biedt waarmee rekening moet worden gehouden, zijn referentiegewichten vooral nodig om specifieke massa’s te wegen.
Het meten van de gewichtskracht
De weegindicator van het model FE430 geeft het gewicht weer dat op de weegschaal is geplaatst
Om zonder referentiegewichten te kunnen wegen, werden veerweegschalen uitgevonden, die tegenwoordig veel worden gebruikt. Het belangrijkste onderdeel is de zogenaamde meetveer, die elastisch wordt vervormd door de massa die erop inwerkt. Dit onderdeel kan de vorm hebben van een klassieke veer, vergelijkbaar met die in balpennen, of de technisch geoptimaliseerde vorm van een loadcel. Als het te wegen voorwerp op de weegschaal wordt geplaatst of eraan wordt opgehangen, wordt de meetveer evenredig aan de gewichtskracht vervormd – een klein gewicht leidt tot een kleine doorbuiging, terwijl een groot gewicht een grote doorbuiging veroorzaakt. En als het tweede gewicht twee keer zo zwaar is als het eerste, is de doorbuiging ook twee keer zo groot.
De onderliggende formule stelt dat de massa (in g) gelijk is aan de verhouding tussen de gewichtskracht (in N) en de zwaartekrachtversnelling (m/s²). Andere factoren die van invloed zijn, zoals hydrostatisch drijfvermogen, magnetische of elektrostatische interactie en tijd, zijn te verwaarlozen.) Dit betekent echter ook dat de locatie van invloed is op het weegresultaat; hoewel de gemiddelde zwaartekracht aan het aardoppervlak 9,807 m/s², bedraagt, kan deze variëren tussen 9,787 (aan de evenaar) en 9,832 (aan de polen).
Normaal gesproken veranderen weegschalen niet van plaats, wat betekent dat de zwaartekracht constant blijft. Dankzij de hoge precisie van de loadcells kan een zeer hoge nauwkeurigheid van ongeveer 106 worden bereikt. Veerweegschalen zijn daarom bij uitstek geschikt voor conventionele metingen.
Hoe bouw je een weegschaal?
Kortom, het is heel eenvoudig om weegschalen te maken. Het is net zo eenvoudig om een balansbalk op te hangen en gewichten rechtstreeks met elkaar te vergelijken, als om een loadcel te monteren en deze aan te sluiten op een display. Meestal wordt het gekalibreerd met een nulpunt en een bekend referentiegewicht, waarna u klaar bent om te beginnen met wegen.
Opmerking
Meer informatie over ons assortiment weegtechniek vindt u op de WIKA website. Hebt u verder nog vragen, dan helpt contact u graag verder.