buitinės elektroninės svarstyklės
svarstỹklės, prietaisas kūno (apkrovos) masei matuoti pagal kūną (apkrovą) veikiantį sunkį (svorį). Kartais svarstyklėmis vadinami prietaisai kitiems fizikiniams dydžiams matuoti, pvz., srovės svarstyklės (elektros srovės stiprumo vienetui atkurti), sukamosios svarstyklės (elektrostatinei, magnetinei, gravitacinei jėgai matuoti). Svarstyklių svarbiausios charakteristikos: leidžiamoji (ribinė) apkrova – didžiausia statinė apkrova, kurią galima pasverti nepakitus svarstyklių metrologinėms savybėms, leidžiamoji rodmenų paklaida – apkrovos masės tikrosios vertės ir svarstyklių rodmenų didžiausias leidžiamasis skirtumas, leidžiamoji rodmenų variacija (nepastovumas) – svarstyklių rodmenų didžiausias leidžiamasis skirtumas (kelis kartus tais pačiais svarsčiais sveriant tą pačią apkrovą), skalės padalos vertė, jautrumas – svarstyklių rodmenų ir apkrovos masės pokyčių didžiausias santykis.
Pagal paskirtį skiriamos metrologinės (naudojamos svarsčiams etalonuoti, kalibruoti), pavyzdinės (svarsčiams tikrinti), laboratorinės (t. p. ir analizinės, kuriomis 50–200 g medžiagos galima pasverti 10–4–10–5 g tikslumu) ir bendrõsios paskirties, kurios pagal leidžiamosios apkrovos dydį būna stalinės (iki 50 kg), kilnojamosios (50 kg–6 t), stacionariosios (5–200 t, pvz., vagonų, automobilių, elevatorinės ir kitos) svarstyklės. Pagal veikimo principą skiriamos svirtinės, spyruoklinės, tenzometrinės, hidrostatinės, hidraulinės, elektroninės ir kitokios svarstyklės. Svirtinių svarstyklių veikimas pagrįstas sverto pusiausvyros taisykle. Būna lygiapetės (svirties atramos taškas yra jos viduryje), nelygiapetės (atramos taškas arčiau vieno svirties galo), vienpetės (atramos taškas gale). Dauguma svirtinių svarstyklių yra dvipečių ir vienpečių svertų derinys.
laboratorinės analizinės elektroninės svarstyklės
Nelygiapečių svirtinių svarstyklių rūšis yra dešimtainės (petys, ant kurio pakabinta lėkštė su svarsčiais, yra 10 kartų ilgesnis už petį, laikantį apkrovą; svarsčių masė lygi 0,1 apkrovos masės) ir šimtainės svarstyklės (pečiai yra keliuose lygmenyse, svėrinio platforma nuleista ant žemės; svarsčių masė lygi 0,01 apkrovos masės; tinka didelės masės kroviniams sverti). Lygiapetėmis svirtinėmis svarstyklėmis sveriamas kūnas atsveriamas (svirtis padaroma pusiausvira) svarsčiais; tam tikras svarsčių masės perteklius ar nepriteklius (0,05–0,1 %), palyginti su apkrovos mase, kompensuojamas momentu, kurį sukuria svirtis su strėle jo svorio centrui pasislinkus pradinės padėties atžvilgiu. Kai kuriose laboratorinėse svirtinėse svarstyklėse apkrova kompensuojama elektroniniu įtaisu, palaikančiu svarstyklių pusiausvyrą. Spyruoklinių ir tenzometrinių svarstyklių veikimas pagrįstas Hooke’o dėsniu. Spyruoklinių svarstyklių jautrusis elementas yra spiralinė spyruoklė, kurią veikia apkrova. Rodmenys atskaitomi skalėje, kuria slenka rodyklė, sujungta su spyruokle (dinamometras). Spyruoklinėmis svarstyklėmis matuojamas svoris. Jų rodmenys priklauso nuo geografinės platumos ir aukščio virš jūros lygio, t. p. temperatūros. Tenzometrinių svarstyklių jautrusis elementas yra tenzometrinis jutiklis, kuris tampriojo elemento deformaciją nuo apkrovos keičia elektriniu signalu, proporcingu svėrinio masei. Tenzometrinėmis svarstyklėmis sveriami vagonai, automobiliai ir kiti sunkūs svėriniai. Hidrostatinių svarstyklių veikimas pagrįstas Archimedo dėsniu. Jomis matuojamas kietųjų kūnų ir skysčių tankis. Hidraulinių svarstyklių sandara panaši į hidraulinio preso; rodmenys atskaitomi manometro skalėje, sugraduotoje masės vienetais. Elektroninėmis svarstyklėmis matuojama jėga, kuria svėrinys veikia jo padėklą (laikiklį, platformą). Deformacijos jutikliai (dažniausiai tenzometriniai) sukuria šiai jėgai (svėrinio masei) proporcingą elektrinį signalą, perduoda jį masės indikatoriui, kuris šį signalą paverčia masės vienetais ir parodo monitoriuje. Elektroninės svarstyklės dar turi klaviatūrą (duomenims įvesti), dažnai ir spausdinimo įtaisą; gali būti jungiamos į kompiuterių tinklą. Maitinamos iš kintamosios elektros srovės tinklo arba akumuliatoriaus.
Istorija
svirtinės lygiapetės svarstyklės
Svarstyklės yra vienas seniausiai naudojamų prietaisų. Paprasčiausios lygiapetės svarstyklės naudotos prekių mainams Egipte (trečiame tūkstantmetyje prieš Kristų) ir Babilonijoje (antrame tūkstantmetyje prieš Kristų). 3 a. pr. Kr. Archimedas sukonstravo hidrostatines svarstykles, 1669 prancūzų matematikas Gilles Personneʼas de Robervalis – stalines svarstykles, kurių rodmenys nepriklausė nuo svarsčio padėties ant padėklo. 1747 L. Euleris sukūrė bendrąją svarstyklių teoriją. 1830 Thaddeusas Fairbanksas (Jungtinės Amerikos Valstijos) pagamino šimtaines svarstykles. 20 a. 4 dešimtmetyje Jungtinėse Amerikos Valstijose sukurtos elektroninės svarstyklės; 20 a. pabaigoje jas imta plačiai naudoti. Lietuvoje lygiapečių svirtinių svarstyklių atsirado 10 a., paplito 11–13 amžiuje.
1040