A história das escalas

Se você voltar no tempo e mostrar um antigo comerciante de rua em uma escala digital, ele não saberá o que fazer. No entanto, ao longo da história, a importância da escala para a economia é tão importante quanto hoje, e é por isso que as pessoas estão trabalhando duro - e continuam a trabalhar - para obter resultados de medição mais precisos.

Pesquisa antiga

Distância

Antes do advento de equipamentos padronizados, muitas medições eram baseadas em uma certa parte do corpo, como as mãos ou os pés, daí o "pé" dos americanos. Quando o governante padrão foi introduzido, essas medições se tornaram mais precisas. Em seguida, um padrão conhecido e repetível servirá a uma área geográfica específica.

Mais tarde, as duas partes chegaram a um acordo para produzir uma haste de metal padrão com duas marcas, o que foi feito com muito cuidado. Essa distância foi projetada para representar uma fração de um décimo da distância do equador ao pólo norte.

Recentemente, no entanto, a definição de medidores se tornou mais precisa. É definido como a distância que a luz percorre em um segundo específico e muito pequeno. Essa distância é muito padrão e pode ser reproduzida em qualquer lugar.

Tempo

Da mesma forma, com o desenvolvimento da história, a medição do tempo se tornou mais precisa. As primeiras medições são baseadas na duração de um dia ou na quantidade de tempo entre o nascer e o pôr do sol.

A invenção do relógio de sol alcançou maior precisão, que pode dividir o dia em várias partes. As velas especialmente fabricadas são projetadas para queimar a uma taxa constante, que fornece um método mais preciso de cronometragem.

Ampulhetas, relógios de água e relógios de pêndulo proporcionam melhorias significativas. Relógios recentes foram bastante aprimorados usando dispositivos eletrônicos, como garfos de ajuste, cristais de quartzo e relógios atômicos.

peso

A medição e as escalas de peso seguem um caminho muito semelhante. Alguns dos primeiros exemplos de medição de peso foram uma haste simples suspensa com uma corda no meio. Cada extremidade é conectada a uma placa e o produto precisa ser colocado em uma placa, enquanto uma pedra que representa um peso conhecida é adicionada à outra placa até que a haste seja equilibrada.

De fato, muitas das primeiras histórias escritas que conhecemos enfatizaram o requisito da sociedade para usar o "peso real".

O equilíbrio mais antigo é um equilíbrio básico, que consiste em uma alavanca e duas panelas de pesagem suspensas equidistantemente do ponto de apoio. Quando um item precisa ser pesado (como um saco de moedas de ouro), ele é colocado em uma das panelas. Em seguida, adicione o peso conhecido à placa oposta e remova -a até que a alavanca esteja perfeitamente equilibrada na posição horizontal. Ao calcular a soma dos pesos conhecidos, o peso do objeto em outra placa pode ser determinado.

Esse sistema e variantes semelhantes foram usadas até o final da década de 1700, quando novas técnicas de pesagem foram inventadas. No entanto, essas invenções não são tão precisas quanto os sistemas eletrônicos projetados e aperfeiçoados no século XX e no século XXI.

O equilíbrio do feixe triplo

Recentemente, nasceu o equilíbrio mais prático e complexo de três feixes. O dispositivo também usa um sistema de alavanca no qual a força em um lado do ponto de apoio é equilibrada com a força do outro lado do ponto de apoio.

No entanto, diferentemente do equilíbrio simples original, o equilíbrio de três feixes utiliza o conceito de que as massas distantes do ponto de apoio da alavanca produzem mais força na alavanca do que as massas próximas à alavanca.

Portanto, o equilíbrio de três vantagens não precisa aplicar o mesmo peso em ambos os lados da alavanca para manter o equilíbrio em um estado equilibrado, mas equilibre o peso do objeto do outro lado da alavanca, movendo um peso menor para perto e longe do ponto de apoio. alavanca.

Você provavelmente já usou esse tipo de escala em uma aula de ciência da física do ensino médio ou do ensino médio.

Escala analógica

A próxima inovação é uma escala analógica chamada Spring Balance, que depende do conceito de que a força aplicada à mola estica a mola uma distância conhecida, e sua "constante de mola" é conhecida.

O indicador na mola se moverá para cima e para baixo uma certa distância em relação ao medidor marcado com várias medidas de peso. Quando a força da mola é equilibrada com a força do objeto pesado, o peso correto pode ser lido.

O tipo mais comum de escala de mola é a escala do banheiro, que combina a força de quatro alavancas de cada canto da escala para esticar a mola e girar o medidor.

Escalas analógicas no mundo de hoje

Quando a medição do peso não precisa ser muito precisa, uma escala analógica é uma solução perfeita. Eles podem determinar o peso de uma pessoa dentro de 1 libra ou medir uma porção de carne em poucas onças.

No entanto, eles não são precisos o suficiente para muitos processos industriais que exigem maior precisão. Embora a resolução de uma escala de primavera possa ser 1 parte em 100, os processos industriais geralmente exigem uma resolução de 1 parte em 5.000 ou superior.

Escala digital

Desde a sua criação, as escalas digitais se tornaram os equipamentos de medição mais precisos e são de longe os mais amplamente utilizados na indústria. Essas escalas eletrônicas incluem escalas de plataforma, escalas de plataforma, escalas de piso, escalas de rolos e escalas de cilindros.

Os sensores de peso usados ​​em escalas industriais digitais são chamados de células de carga do medidor de tensão. A célula de carga é um pedaço de metal cuja forma o faz dobrar de uma maneira muito previsível quando submetida à força, como uma mola. Além disso, assim como uma mola, quando a força é removida, a célula de carga retorna à sua configuração original.

Conectados à célula de carga estão vários medidores. Esses resistores consistem em dobras de metal plano. Quando a célula de carga é dobrada e o manômetro é esticado, a mudança em sua resistência é proporcional à força que atua na célula de carga. O sinal de saída do medidor de deformação é enviado ao ADC (conversor analógico ao digital), que gera a leitura final de peso.

Escala de ultra-precisão

A resolução da escala digital do medidor de deformação comum é de cerca de uma parte em 5.000, e a precisão é de cerca de um décimo de 1%. No entanto, isso ainda não é tão preciso quanto algumas indústrias exigem, e é por isso que desenvolvemos uma nova tecnologia de pesagem chamada Surface Acoustic Wave (SAW) e projetamos uma nova série de escalas industriais de ultra-precisão.

Essas escalas industriais usam dois substratos semicondutores e transdutores de serra. Quando o peso é aplicado à escala, gera uma onda corporal que se propaga entre os transdutores. A frequência de oscilação desses dispositivos é diretamente proporcional ao peso na plataforma de pesagem. Ao medir digitalmente, somos capazes de fornecer uma resolução de um em 100.000 e uma precisão de 1/100 de 1%.

Essas escalas são particularmente úteis em situações em que é necessária alta precisão, como Checkweighing, contagem de peças pequenas, enchimento preciso, monitoramento de fluxo e produção de polímeros. Farmacêutico, químico, tinta e muitas outras indústrias dependem dessa tecnologia de ultra-precisão.