Una báscula o balanza es un dispositivo que se utiliza para medir el peso o la masa . También se conocen como básculas de masa , balanzas de peso , balanzas de masa , masómetros y balanzas de peso .
La báscula tradicional consta de dos platos o cuencos suspendidos a distancias iguales de un punto de apoyo . Un plato sostiene un objeto de masa (o peso ) desconocido, mientras que objetos de masa o peso conocidos, llamados pesas , se añaden al otro plato hasta que se alcanza el equilibrio mecánico y los platos se nivelan, lo que sucede cuando las masas de los dos platos son iguales. La báscula perfecta descansa en punto muerto. Una báscula de resorte hará uso de un resorte de rigidez conocida para determinar la masa (o peso). Suspender una cierta masa extenderá el resorte en una cierta cantidad dependiendo de la rigidez del resorte (o constante del resorte ). Cuanto más pesado sea el objeto, más se estira el resorte, como se describe en la ley de Hooke . También existen otros tipos de básculas que hacen uso de diferentes principios físicos.
Algunas básculas se pueden calibrar para que muestren unidades de fuerza (peso), como newtons, en lugar de unidades de masa, como kilogramos . Las básculas y balanzas se utilizan ampliamente en el comercio, ya que muchos productos se venden y envasan por masa.
La balanza es un dispositivo tan simple que su uso probablemente es muy anterior a la evidencia. Lo que ha permitido a los arqueólogos vincular los artefactos con las balanzas son las piedras para determinar la masa absoluta. La balanza en sí probablemente se utilizó para determinar la masa relativa mucho antes que la masa absoluta. [1]
La evidencia más antigua de la existencia de balanzas data de la Cuarta Dinastía de Egipto , con pesas Deben (unidades) excavadas del reinado de Seneferu (c. 2600 a. C.), aunque se ha propuesto un uso anterior. [2] Se han descubierto piedras talladas con marcas que denotan masa y el símbolo jeroglífico egipcio del oro, lo que sugiere que los comerciantes egipcios habían estado usando un sistema establecido de medición de masa para catalogar los envíos de oro o los rendimientos de las minas de oro. Aunque no han sobrevivido balanzas reales de esta época, muchos juegos de piedras de pesaje, así como murales que representan el uso de balanzas, sugieren un uso generalizado. [3]
También se han encontrado ejemplos, que datan de alrededor de 2400-1800 a. C. , en el valle del río Indo . Los cubos de piedra pulidos y uniformes descubiertos en los primeros asentamientos probablemente se usaron como piedras para fijar la masa en las balanzas. Aunque los cubos no tienen marcas, sus masas son múltiplos de un denominador común. Los cubos están hechos de muchos tipos diferentes de piedras con densidades variables. Claramente su masa, no su tamaño u otras características, fue un factor a la hora de esculpir estos cubos. [3]
En China, la balanza más antigua descubierta se encontraba en una tumba del Estado de Chu del Período de los Estados Combatientes de China que data del siglo III al IV a. C. en el monte Zuojiagong cerca de Changsha , Hunan. La balanza estaba hecha de madera y utilizaba masas de bronce. [4] [5]
Las variaciones de la balanza, incluidos dispositivos como la barata e inexacta bismar (balanza de brazos desiguales), [6] comenzaron a ser de uso común alrededor del año 400 a. C. por muchos pequeños comerciantes y sus clientes. A lo largo de la historia registrada aparecen una gran cantidad de variedades de balanzas, cada una con ventajas y mejoras respecto de las demás, y grandes inventores como Leonardo da Vinci contribuyeron personalmente a su desarrollo. [7]
A pesar de todos los avances en el diseño y desarrollo de balanzas, hasta el siglo XVII d. C. todas las balanzas eran variaciones de la balanza. La estandarización de las pesas utilizadas (y garantizar que los comerciantes utilizaran las pesas correctas) fue una preocupación considerable de los gobiernos durante esta época.
La forma original de una balanza consistía en una viga con un punto de apoyo en su centro. Para lograr la máxima precisión, el punto de apoyo consistía en un pivote afilado en forma de V asentado en un cojinete menos profundo en forma de V. Para determinar la masa del objeto, se colgaba una combinación de masas de referencia en un extremo de la viga mientras que el objeto de masa desconocida se colgaba en el otro extremo (ver balanza y balanza romana ). Para trabajos de alta precisión, como la química empírica, la balanza de viga central sigue siendo una de las tecnologías más precisas disponibles y se utiliza comúnmente para calibrar masas de prueba.
Sin embargo, los fragmentos de bronce descubiertos en Alemania central e Italia se habían utilizado durante la Edad del Bronce como una forma temprana de moneda. [8] En el mismo período de tiempo, los comerciantes habían utilizado pesas estándar de valor equivalente entre 8 y 10,5 gramos desde Gran Bretaña hasta Mesopotamia. [9]
La balanza (también balanza de brazo , balanza de laboratorio y balanza de laboratorio ) fue el primer instrumento de medición de masa inventado. [1] En su forma tradicional, consiste en una palanca horizontal pivotante con brazos de igual longitud – la viga o tron – y un platillo de pesaje [10] suspendido de cada brazo (de ahí el nombre plural " balanzas " para un instrumento de pesaje). La masa desconocida se coloca en un platillo y se agregan masas patrón al otro platillo hasta que la viga esté lo más cerca posible del equilibrio . En balanzas de precisión, una determinación más precisa de la masa se da por la posición de una masa deslizante que se mueve a lo largo de una escala graduada. Una balanza decimal utiliza la palanca en la que el brazo para pesas es 10 veces más largo que el brazo para objetos pesados, de modo que se pueden usar pesas mucho más livianas para pesar objetos pesados. [11] De manera similar, una balanza centesimal usa brazos en una proporción de 1:100.
A diferencia de las básculas de resorte, las balanzas se utilizan para la medición precisa de la masa, ya que su exactitud no se ve afectada por las variaciones en el campo gravitacional local. (En la Tierra, por ejemplo, estas pueden ascender a ±0,5% entre ubicaciones. [12] ) Un cambio en la fuerza del campo gravitacional causado por el movimiento de la balanza no cambia la masa medida, porque los momentos de fuerza en ambos lados de la viga central equilibrada se ven afectados por igual. Una balanza de viga central proporcionará una medición precisa de la masa en cualquier ubicación que experimente una gravedad o aceleración constantes.
Se consiguen mediciones muy precisas si se garantiza que el punto de apoyo de la balanza no tenga prácticamente fricción ( la solución tradicional es un filo de cuchillo ), si se fija un puntero a la barra que amplifica cualquier desviación de la posición de la balanza y, por último, si se utiliza el principio de la palanca , que permite aplicar masas fraccionarias mediante el movimiento de una masa pequeña a lo largo del brazo de medición de la barra, como se ha descrito anteriormente. Para lograr la máxima precisión, es necesario tener en cuenta la flotabilidad del aire, cuyo efecto depende de las densidades de las masas implicadas.
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Para reducir la necesidad de grandes masas de referencia, se puede utilizar una balanza descentrada. Una balanza con una balanza descentrada puede ser casi tan precisa como una balanza con una balanza central, pero la balanza descentrada requiere masas de referencia especiales y no se puede comprobar intrínsecamente su precisión simplemente intercambiando el contenido de los platillos, como se puede hacer con una balanza de balanza central. Para reducir la necesidad de pequeñas masas de referencia graduadas, se puede instalar un peso deslizante llamado contrapeso para que se pueda colocar a lo largo de una escala calibrada. Un contrapeso añade más complejidad al procedimiento de calibración, ya que la masa exacta del contrapeso debe ajustarse a la relación de palanca exacta de la balanza.
Para mayor comodidad a la hora de colocar cargas grandes y difíciles de manejar, se puede hacer flotar una plataforma sobre un sistema de vigas en voladizo que lleva la fuerza proporcional a un cojinete de puntal ; este tira de una varilla de tijera para transmitir la fuerza reducida a una viga de tamaño conveniente.
Este diseño todavía se ve en balanzas portátiles de 500 kg de capacidad que se utilizan habitualmente en entornos hostiles sin electricidad, así como en las básculas de baño mecánicas de menor capacidad (que en realidad utilizan una báscula de resorte internamente). Los pivotes y cojinetes adicionales reducen la precisión y complican la calibración; el sistema de flotación debe corregirse para corregir los errores de esquina antes de corregir la amplitud ajustando la barra de equilibrio y el contrapeso.
En 1669, el francés Gilles Personne de Roberval presentó un nuevo tipo de balanza a la Academia Francesa de Ciencias. Esta balanza consistía en un par de columnas verticales separadas por un par de brazos de igual longitud y que pivotaban en el centro de cada brazo desde una columna vertical central, creando un paralelogramo. Desde el lado de cada columna vertical se extendía una clavija. Para asombro de los observadores, sin importar dónde Roberval colgara dos pesos iguales a lo largo de la clavija, la balanza seguía estando en equilibrio. En este sentido, la balanza fue revolucionaria: evolucionó hacia la forma más común que consiste en dos platillos colocados en una columna vertical ubicada sobre el fulcro y el paralelogramo debajo de ellos. La ventaja del diseño de Roberval es que sin importar dónde se coloquen pesos iguales en los platillos, la balanza seguirá estando en equilibrio.
Otros desarrollos incluyen una "equilibrio de engranajes" en el que el paralelogramo se reemplaza por cualquier número impar de engranajes entrelazados mayor que uno, con engranajes alternos del mismo tamaño y con el engranaje central fijado a un soporte y los engranajes exteriores fijados a bandejas, así como el "equilibrio de engranajes de piñón" que consiste en una cadena tipo bicicleta enrollada alrededor de un número impar de piñones con el central fijo y los dos más externos libres para pivotar y unidos a una bandeja.
Debido a que tiene más articulaciones móviles que añaden fricción, la balanza Roberval es consistentemente menos precisa que la balanza de viga tradicional, pero para muchos propósitos esto se compensa con su facilidad de uso.
La balanza de torsión es una de las balanzas analógicas más precisas mecánicamente. Las escuelas de farmacia todavía enseñan cómo usar balanzas de torsión en los EE. UU. Utiliza platillos como una balanza tradicional que se colocan sobre una cámara mecánica que basa las mediciones en la cantidad de torsión de un cable o fibra dentro de la cámara. La báscula aún debe usar un peso de calibración para comparar, y puede pesar objetos mayores de 120 mg y tener un margen de error de +/- 7 mg. Muchas microbalanzas y ultramicrobalanzas que pesan valores fraccionarios de gramos son balanzas de torsión. Un tipo común de fibra es el cristal de cuarzo. [13]
Una microbalanza (también llamada ultramicrobalanza o nanobalanza) es un instrumento capaz de realizar mediciones precisas de la masa de objetos de masa relativamente pequeña: del orden de un millón de partes de gramo o menos.
Una balanza analítica es una clase de balanza diseñada para medir pequeñas masas en el rango de submiligramos. El platillo de medición de una balanza analítica (0,1 mg o mejor) está dentro de un recinto transparente con puertas para que no se acumule polvo y las corrientes de aire en la habitación no afecten el funcionamiento de la balanza. Este recinto a menudo se denomina protector contra corrientes de aire. El uso de un recinto de seguridad de balanza con ventilación mecánica , que tiene aspas aerodinámicas de acrílico de diseño exclusivo, permite un flujo de aire suave y sin turbulencias que evita la fluctuación de la balanza y la medición de masas de hasta 1 μg sin fluctuaciones ni pérdida de producto. Además, la muestra debe estar a temperatura ambiente para evitar que la convección natural forme corrientes de aire dentro del recinto que provoquen un error en la lectura. Las balanzas de sustitución mecánica de un solo platillo mantienen una respuesta constante a lo largo de la capacidad útil, lo que se logra manteniendo una carga constante en la viga de la balanza y, por lo tanto, el fulcro restando masa en el mismo lado de la viga al que se agrega la muestra. [ cita requerida ]
Las básculas analíticas electrónicas miden la fuerza necesaria para contrarrestar la masa que se mide en lugar de utilizar masas reales. Por lo tanto, deben tener ajustes de calibración realizados para compensar las diferencias gravitacionales. [14] Utilizan un electroimán para generar una fuerza que contrarreste la muestra que se mide y emiten el resultado midiendo la fuerza necesaria para lograr el equilibrio. Un dispositivo de medición de este tipo se denomina sensor de restauración de fuerza electromagnética. [15]
Las básculas de péndulo no utilizan resortes. Estos diseños utilizan péndulos y funcionan como una balanza que no se ve afectada por las diferencias de gravedad. Un ejemplo de aplicación de este diseño son las básculas fabricadas por la Toledo Scale Company. [16]
Una báscula programable tiene un controlador lógico programable , lo que permite programarla para diversas aplicaciones, como dosificación, etiquetado, llenado (con función de control de peso), básculas para camiones y más.
Otra función importante es la de contar, por ejemplo, se utiliza para contar piezas pequeñas en grandes cantidades durante el inventario anual. Las básculas de conteo (que también pueden realizar únicamente el pesaje) pueden tener una gama de tamaños que va desde mg hasta toneladas. [17]
La balanza (en concreto, una balanza de dos platillos) es uno de los símbolos tradicionales de la justicia , tal y como la sostienen las estatuas de la Dama de la Justicia . Esto corresponde al uso en una metáfora de que los asuntos están "en la balanza". Tiene su origen en el antiguo Egipto. [18]
Las balanzas también se utilizan ampliamente como símbolo de las finanzas, el comercio o los negocios, en los que han desempeñado un papel tradicional y vital desde la antigüedad. Por ejemplo, las balanzas están representadas en el sello del Departamento del Tesoro de los Estados Unidos y de la Comisión Federal de Comercio .
La balanza también es el símbolo del signo astrológico Libra .
Las balanzas (específicamente, una balanza de dos platillos en un estado de equilibrio igual) son el símbolo tradicional del pirronismo que indica el equilibrio igual de los argumentos utilizados para inducir la epojé . [19]
Aunque los registros que datan del siglo XVIII hacen referencia a básculas de resorte para medir la masa, el diseño más antiguo de un dispositivo de este tipo data de 1770 y acredita a Richard Salter, uno de los primeros fabricantes de básculas. [3] Las básculas de resorte comenzaron a usarse ampliamente en el Reino Unido después de 1840 cuando RW Winfield desarrolló la báscula de vela para pesar cartas y paquetes, requerida después de la introducción del Uniform Penny Post . [20] Los trabajadores postales podían trabajar más rápidamente con básculas de resorte que con básculas de balanza porque podían leerse instantáneamente y no tenían que equilibrarse cuidadosamente con cada medición.
En la década de 1940, se incorporaron varios dispositivos electrónicos a estos diseños para hacer que las lecturas fueran más precisas. [3] [7] Las celdas de carga , transductores que convierten la fuerza en una señal eléctrica, tienen sus inicios a fines del siglo XIX, pero no fue hasta fines del siglo XX que su uso generalizado se volvió económica y tecnológicamente viable. [21]
Una báscula o balanza mecánica se utiliza para describir un dispositivo de pesaje que se utiliza para medir la masa, la fuerza ejercida , la tensión y la resistencia de un objeto sin necesidad de una fuente de alimentación. Los tipos de básculas mecánicas incluyen balanzas decimales , básculas de resorte , básculas colgantes, balanzas de triple brazo y dinamómetros .
Una báscula de resorte mide la masa informando la distancia que se desvía un resorte bajo una carga. Esto contrasta con una balanza , que compara el torque en el brazo debido a un peso de muestra con el torque en el brazo debido a una masa de referencia estándar utilizando una palanca horizontal . Las básculas de resorte miden la fuerza , que es la fuerza de tensión de restricción que actúa sobre un objeto, oponiéndose a la fuerza local de gravedad. [22] Por lo general, se calibran de modo que la fuerza medida se traduzca en masa en la gravedad de la Tierra. El objeto a pesar se puede colgar simplemente del resorte o colocar sobre una plataforma con pivote y cojinete.
En una báscula de resorte, el resorte se estira (como en una báscula colgante en el departamento de frutas y verduras de una tienda de comestibles ) o se comprime (como en una báscula de baño simple). Según la ley de Hooke , cada resorte tiene una constante de proporcionalidad que relaciona la fuerza con la que se tira de él con la distancia a la que se estira. Las básculas utilizan un resorte con una constante de resorte conocida (consulte la ley de Hooke ) y miden el desplazamiento del resorte mediante una variedad de mecanismos para producir una estimación de la fuerza gravitacional aplicada por el objeto. [23] Los mecanismos de piñón y cremallera se utilizan a menudo para convertir el movimiento lineal del resorte en una lectura de dial.
Las básculas de resorte tienen dos fuentes de error que las balanzas no tienen: la masa medida varía con la fuerza de la fuerza gravitacional local (hasta un 0,5 % en diferentes lugares de la Tierra) y la elasticidad del resorte de medición puede variar ligeramente con la temperatura. Sin embargo, con una fabricación y configuración adecuadas, las básculas de resorte pueden considerarse legales para el comercio. Para eliminar el error de temperatura, una báscula de resorte legal para el comercio debe tener resortes con compensación de temperatura o usarse a una temperatura bastante constante. Para eliminar el efecto de las variaciones de la gravedad, una báscula de resorte legal para el comercio debe calibrarse en el lugar donde se usa.
También es común en aplicaciones de alta capacidad, como las básculas de grúa, utilizar fuerza hidráulica para detectar la masa. La fuerza de prueba se aplica a un pistón o diafragma y se transmite a través de líneas hidráulicas a un indicador de cuadrante basado en un tubo Bourdon o un sensor electrónico. [24]
Las básculas digitales electrónicas muestran el peso como un número, generalmente en una pantalla de cristal líquido (LCD). Son versátiles porque pueden realizar cálculos sobre la medición y transmitirla a otros dispositivos digitales. En una báscula digital, la fuerza del peso hace que un resorte se deforme, y la cantidad de deformación se mide mediante uno o más transductores llamados galgas extensométricas . Una galga extensométrica es un conductor cuya resistencia eléctrica cambia cuando cambia su longitud. Las galgas extensométricas tienen una capacidad limitada y las básculas digitales más grandes pueden usar un transductor hidráulico llamado celda de carga en su lugar. Se aplica un voltaje al dispositivo y el peso hace que la corriente que lo atraviesa cambie. La corriente se convierte en un número digital mediante un convertidor analógico a digital , se traduce mediante lógica digital a las unidades correctas y se muestra en la pantalla. Por lo general, el dispositivo funciona con un chip de microprocesador .
Una báscula digital para baño es una báscula que se coloca en el suelo sobre la que se apoya una persona. El peso se muestra en una pantalla LED o LCD. La electrónica digital puede hacer más que simplemente mostrar el peso: puede calcular la grasa corporal, el IMC , la masa magra, la masa muscular y la proporción de agua. Algunas básculas de baño modernas se conectan de forma inalámbrica o celular y tienen funciones como integración con teléfonos inteligentes, almacenamiento en la nube y seguimiento del estado físico. Por lo general, funcionan con una pila de botón o una batería de tamaño AA o AAA.
Las básculas de cocina digitales se utilizan para pesar los alimentos en la cocina durante la cocción. Suelen ser ligeras y compactas.
En las versiones electrónicas de las básculas de resorte, la deflexión de una viga que soporta la masa desconocida se mide utilizando un extensómetro , que es una resistencia eléctrica sensible a la longitud . La capacidad de estos dispositivos solo está limitada por la resistencia de la viga a la deflexión. Los resultados de varias ubicaciones de soporte se pueden sumar electrónicamente, por lo que esta técnica es adecuada para determinar la masa de objetos muy pesados, como camiones y vagones de ferrocarril, y se utiliza en una báscula puente moderna .
Estas básculas se utilizan en los departamentos de panadería , supermercado , delicatessen , mariscos , carnes , productos agrícolas y otros productos perecederos modernos. Las básculas de supermercado pueden imprimir etiquetas y recibos, marcar masa y recuento, precio unitario, precio total y, en algunos casos, tara . Algunas básculas de supermercado modernas imprimen una etiqueta RFID que se puede utilizar para rastrear el artículo en busca de manipulaciones o devoluciones. En la mayoría de los casos, este tipo de básculas tienen una calibración sellada para que la lectura en la pantalla sea correcta y no se pueda manipular. En los EE. UU., las básculas están certificadas por el Programa Nacional de Evaluación de Tipos (NTEP), en Sudáfrica por la Oficina Sudafricana de Normas , en Australia, están certificadas por el Instituto Nacional de Medición (NMI) y en el Reino Unido por la Organización Internacional de Metrología Legal .
Una báscula industrial es un dispositivo que mide el peso o la masa de objetos en diversas industrias. Puede ser desde una pequeña báscula de sobremesa hasta una gran báscula puente, y puede tener distintas características y capacidades. Las básculas industriales se utilizan para el control de calidad, la gestión de inventarios y con fines comerciales.
Existen muchos tipos de básculas industriales que se utilizan para distintos propósitos y aplicaciones. Algunos de los tipos más comunes son:
Básculas puente : básculas de gran tamaño que pueden pesar camiones, contenedores y otros vehículos pesados. Se utilizan en industrias como la fabricación, el transporte marítimo, la minería, la agricultura, etc.
Báscula apiladora de contenedores: una báscula apiladora de contenedores es un sistema de pesaje especializado diseñado para medir con precisión el peso de los contenedores de envío. Por lo general, está integrada en el equipo utilizado para cargar y descargar contenedores, como manipuladores de contenedores o grúas apiladoras. Las básculas apiladoras de contenedores proporcionan mediciones de peso en tiempo real, lo que permite a los profesionales de la logística garantizar que cada contenedor se cargue dentro de los límites de peso especificados. Las básculas apiladoras de contenedores se utilizan en industrias como puertos, transporte marítimo y logística.
Báscula para montacargas: una báscula para montacargas es un sistema de pesaje que está integrado en una carretilla elevadora. Permite pesar las cargas mientras se elevan y transportan con la carretilla elevadora. Esto elimina la necesidad de operaciones de pesaje por separado y reduce el tiempo y la mano de obra necesarios para las operaciones de manipulación de materiales. Las básculas para montacargas se utilizan en diversas industrias, como la fabricación, la logística y el transporte.
Báscula para manipulación de materiales: una báscula para manipulación de materiales es un sistema de pesaje que se integra en una máquina manipuladora de materiales, como una pinza o un imán. Permite pesar de forma precisa y eficiente los materiales mientras se mueven, se descargan o se cargan. Una báscula para manipulación de materiales se puede utilizar en diversas industrias, como la de chatarra, reciclaje, residuos y puertos. Una báscula para manipulación de materiales también puede transferir la información de pesaje a un servicio en la nube o a un sistema ERP para la supervisión y gestión en tiempo real del flujo de materiales.
Una báscula para transpaletas es un dispositivo que combina una transpaleta y una báscula de pesaje. Permite pesar y mover palés al mismo tiempo, ahorrando tiempo y mano de obra. Las básculas para transpaletas se utilizan en diversas industrias, como la fabricación, la logística y el transporte.
Báscula de grúa: una báscula de grúa es un dispositivo que mide el peso o la masa de objetos que están suspendidos de una grúa. Tiene un gancho en la parte inferior y una pantalla grande que permite una visualización a distancia. Las básculas de grúa se utilizan para diversas aplicaciones industriales, como fabricación, transporte, minería, reciclaje y más.
Báscula para cargadora de ruedas: una báscula para cargadora de ruedas es un sistema que mide el peso de los materiales que levanta una cargadora de ruedas, un tipo de maquinaria pesada que se utiliza para mover grandes cantidades de tierra, arena, grava u otros materiales. Una báscula para cargadora de ruedas puede ayudar a mejorar la eficiencia y la precisión de las operaciones de carga, así como la gestión de inventarios y la seguridad de las industrias que las utilizan. Una báscula para cargadora de ruedas normalmente consta de un sensor hidráulico, una unidad de visualización y un sistema de gestión de datos. El sensor hidráulico se instala en la cargadora de ruedas y detecta los cambios de presión provocados por la carga. La unidad de visualización muestra la información de peso al operador y le permite establecer cargas objetivo, seleccionar productos y clientes y exportar datos. El sistema de gestión de datos puede almacenar, analizar y transmitir los datos de peso a otros dispositivos o plataformas.
La mayoría de los países regulan el diseño y el mantenimiento de las básculas que se utilizan en el comercio. Por ejemplo, en la Unión Europea, los instrumentos de pesaje están sujetos a las directivas 2014/31/UE y 2014/32/UE. Se lleva a cabo un procedimiento de evaluación de conformidad antes de colocar el instrumento en el mercado, y los instrumentos se verifican después de un período de tiempo determinado en los estados miembros de la Unión Europea. Esto ha tendido a hacer que la tecnología de las básculas quede rezagada con respecto a otras tecnologías debido a los costosos obstáculos regulatorios que implica la introducción de nuevos diseños. Sin embargo, ha habido [¿ cuándo? ] una tendencia hacia las "células de carga digitales", que en realidad son celdas de galgas extensométricas con convertidores analógicos dedicados y redes integradas en la propia celda. Estos diseños han reducido los problemas de servicio inherentes a la combinación y transmisión de una serie de señales de 20 milivoltios en entornos hostiles.
La reglamentación gubernamental generalmente exige inspecciones periódicas por parte de técnicos autorizados, utilizando masas cuya calibración sea trazable a un laboratorio aprobado. Se pueden fabricar básculas destinadas a un uso no comercial, como las que se utilizan en baños, consultorios médicos, cocinas (control de porciones) y estimación de precios (pero no determinación oficial de precios), pero por ley deben etiquetarse como "No legal para el comercio" para garantizar que no se reutilicen de una manera que ponga en peligro el interés comercial. En los Estados Unidos, el documento que describe cómo se deben diseñar, instalar y utilizar las básculas para fines comerciales es el Manual 44 del NIST . La certificación Legal para el comercio (LFT) generalmente aprueba la legibilidad probando la repetibilidad de las mediciones para garantizar un margen de error máximo del 10%. [ cita requerida ]
Dado que la gravedad varía en más del 0,5 % sobre la superficie de la Tierra, la distinción entre fuerza debida a la gravedad y masa es importante para calibrar con precisión las básculas con fines comerciales. Por lo general, el objetivo es medir la masa de la muestra en lugar de su fuerza debida a la gravedad en ese lugar en particular.
Las básculas mecánicas tradicionales miden intrínsecamente la masa, pero las básculas electrónicas ordinarias miden intrínsecamente la fuerza gravitatoria entre la muestra y la tierra, es decir, el peso de la muestra, que varía según la ubicación. Por lo tanto, es necesario recalibrar la báscula después de su instalación para esa ubicación específica a fin de obtener una indicación precisa de la masa.
Algunas de las fuentes de error en el pesaje son:
En 2014 se introdujo un concepto de báscula híbrida, la báscula de brazo elásticamente deformable [27] , que es una combinación entre una báscula de resorte y una balanza de vigas, que explota simultáneamente ambos principios de equilibrio y deformación. En esta báscula, los brazos rígidos de una balanza de vigas clásica (por ejemplo, una romana ) se reemplazan por una varilla elástica flexible en un manguito deslizante inclinado sin fricción. La varilla puede alcanzar un equilibrio deslizante único cuando se aplican dos cargas muertas verticales (o masas) en sus bordes. El equilibrio, que sería imposible con brazos rígidos, está garantizado porque se desarrollan fuerzas de configuración en los dos bordes del manguito como consecuencia tanto de la condición de deslizamiento libre como de la cinemática no lineal de la varilla elástica. Este dispositivo de medición de masa también puede funcionar sin contrapeso .
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