أنواع الميزان بالصور
تاريخ صنع الميزان
تعود أصول الموازين والمقاييس إلى مصر القديمة، وكانت وسائل القياس في العصور القديمة مختلفة عن الوسائل في العصور الحديثة، حيث كان المعيار عبارة عن توازن بسيط يتكون من ذراعين متساويتين الطول يعتمد على نقطة ارتكاز لقياس الكتلة، أما اليوم فإن الموازين أكثر تعقيدا وتستخدم لأغراض عديدة، وتتنوع أنواع الموازين من وزن المواد الكيميائية في المعامل إلى وزن الحاويات لأغراض الشحن.
أنواع الميزان
الميزان التحليلي
هو أحد أنواع الموازين المستخدمة داخل المعامل،أو الأماكن التي تحتاج إلى حساسية كبيرة لوزن العناصر، والموازين التحليلية تستخدم لقياس الكتلة، والتحليل الكيميائي يعتمد دائما على الكتلة، لذلك فإن النتائج دائما لا تنسب إلى الجاذبية في موقع معين، مما قد يؤثر ذلك على الوزن، وفي العموم تتراوح سعة الميزان التحليلي من 1 جرام الى بضعة كيلوجرامات،والدقة تتجاوز غالبا جزء واحد في 106 وذلك بكامل طاقته.
أجزاء الميزان التحليلي كالتالي :
- حاجز الحزمة: يعمل هذا الحاجز كجهاز ميكانيكي، حيث يمنع تلف الأجزاء الحساسة الداخلية عند وضع الأشياء على كفة الميزان أو إزالتها منها.
- المقلاة: هو الجزء الذي يُوضع عليه الأجسام ليتم وزنها على الميزان، ويُعرف باسم كفة الميزان.
- أقدام التسوية : هو مجموعة من الأرجل القابلة للتعديل تسمح بوضع الميزان في الوضع المرجعي.
- فقاعة التسوية: هو الجزء الذي يتم من خلاله تحديد الموقع المرجعي.
- الحاوية البلاستيكية أو الزجاجية: هذه الحاوية هي درع يستخدم لحماية الميزان، لأن الموازيين التحليلية حساسة للغاية لدرجة أن حركة تيار الهواء تؤثر على القياس، لذلك هذه الحاوية لا تسمح للهواء بالوصول إلى الكفة.
ميزان الذراع
يعرف هذا النوع من الموازين أيضا باسم ميزان الرحلة، وهو إصدار حديث من المقاييس المصرية القديمة. ويحتوي هذا النوع على كفتين على جانبي الرافعة، ومن الممكن استخدامه بطريقتين مختلفتين. يمكن وضع الجسم المراد وزنه على جانب واحد من الكفتين، وفي الكفة الأخرى يتم وضع الأوزان القياسية حتى يتم توازن الكفتين. ويستخدم ميزان الكفتين لقياس كتلة الجسم، والتي تكون مساوية لمجموع الأوزان القياسية. كما يمكن استخدامه بطريقة أخرى، حيث يتم وضع عنصرين على كل كفة، ويتم ضبط جانب واحد من الرافعة حتى يتم توازن الجانبين. ويعد هذا المقياس مناسبا جدا في الاستخدام، مثل استخدامه في موازنة الأنابيب أو الطرد المركزي، ويجب أن يكون الجسمان متساويان في الوزن تماما.
مقياس المنصة
يستخدم هذا النوع من الموازين نظام رافعات مضاعفة، حيث يتم وضع الجسم الثقيل على منصة قادرة على تحمل الحمولة، ثم يتم نقل الوزن إلى شعاع يمكن موازنته عن طريق تحريك الموازنة، ويعمل هذا العنصر في المقياس على موازنة الوزن على المنصة، ويستخدم هذا النوع من الموازين في وزن البراميل أو الحيوانات، وتختلف وحدات قياس هذا النوع عن وحدة قياس الأوقية
ميزان الزنبرك
يعتمد نوع الموازين هذا على فكرة قانون هوك، الذي ينص على أن الضغط الموجود في الزنبرك يتناسب مع الضغط، وتتألف موازين الزنبرك من زنبرك حلزوني عالي المرونة مصنوع من الفولاذ الصلب، ومعلق من نقطة ثابتة، وتوضع كفة الميزان في أدنى نقطة، ويعمل المؤشر على توضيح قياس الوزن، ولا يحتاج إلى تعديل يدوي للأوزان، ويستخدم هذا النوع في مجال الفيزياء والتعليم، ولكن الاستخدام الأساسي له في المجال الصناعي، وخاصة في وزن الأحمال الثقيلة مثل الشاحنات، وكذلك المواد التي تقوم على الحزام الناقل، وتستخدم موازين الزنبرك في الحالات التي يمكن فيها التضحية بالدقة التي توفرها الأنواع الأخرى من المقاييس.
ميزان التحميل العلوي
يستخدم هذا النوع في المعامل، ويتميز بإمكانية قراءة أقل من الميزان التحليل، كما يتيح إجراء القياسات بسرعة، مما يجعله أكثر ملائمة عندما لا تكون هناك حاجة إلى قياسات دقيقة. تعتبر أدوات التحميل العلوي أكثر اقتصادا من الموازين التحليلية. النوع الحديث من هذه الموازين يعمل بالكهرباء ويعطي قراءة رقمية في ثوان. يعد من أكثر الأنواع انتشارا في المختبرات. تتوفر مجموعة متنوعة من الأحجام لهذا النوع من الموازين، تتراوح بين 20 جراما و1 كيلو جرام. يتم معايرة موازين التحميل العلوي المدمجة بضبط التحكم في الوزن والوقت، وكذلك درجة الحرارة تلقائيا بالكامل، سواء كانت العملية تتعلق بالوزن الداخلي أو الخارجي، بالإضافة إلى إمكانية معايرة الساعة. يمكن تخصيص ميزان التحميل العلوي لاستخدامات محددة مثل موازين معايرة الماص.
ميزان الالتواء
يتم استخدام هذا النوع لقياس القوى الصغيرة، ويعتمد على مبدأ أن الخيط أو السلك يقاوم الانحناء بقوة تتناسب مع الضغط، ويتكون ميزان الانحناء بشكل أساسي من سلك أو خيط مثبت من أحد طرفيه، وكذلك مرتب بطريقة تجعل القوة المطبقة في الطرف الآخر أو حتى في منطقة النهاية الحرة تميل إلى تغيير شكلها، ويتم قياس القوة بواسطة تدوير السلك أو الخيط ويستخدم أيضا ميزان الانحناء لقياس القوى الكهربائية والمغناطيسية وجاذبية الأرض.
ميزان الشعاع الثلاثي
يعتبر هذا النوع اقل حساسية من ميزان التحميل العلوي، ويتم استخدامه غالبا في المعمل مع الطلاب وذلك نظرا لسهولة الاستخدام،والتكلفة، والمتانة،ويعرف باسم موازين الثلاثية الشعاع وذلك لان لها ثلاثة عقود من الأوزان التي تنزلق على طول مقاييس معايرة بشكل فردى، وفي العادة تكون العقود الثلاثة عبارة عن تسلسل من 100 جرام،10 جرام 1 جرام، وهذا النوع من المقاييس يوفر قابلية القراءة أقل بكثير،ويتم استخدامه في العديد من تطبيقات الوزن.
الموازين الرقمية
يتوفر العديد من الموازين الرقمية الآن، وتختلف في الأحجام والأسعار وفقًا لاستخداماتها، ويجب التأكد من دقتها، حيث إنها فعالة ودقيقة وسهلة الاستخدام، ومن بين أنواعها:
- ميزان الحمام الرقمي: يعتبر هذا النوع من أكثر المقاييس الرقمية شيوعا ويستخدم في المنازل، ويمكن استخدام هذا النوع في تحديد وزن الشخص،على الرغم من وجود نوع آخر من مقاييس الوزن، إلا أن الموازين الرقمية توجد في السوق ومفضلة لدى العديد من الأشخاص وذلك لسهولة استخدامها وسهولة قراءة الأرقام المعروضة على شاشتها، بالاضافة الى ذلك الدقة والنتيجة الفورية.
- آلات الوزن الطبية: يستخدم هذا الجهاز في عيادات الأطباء لقياس وزن المرضى، ويمكن حمله بشكل فردي أو وضعه على كرسي متحرك، ويمكنه قياس الأوزان تصل إلى حوالي 500 رطل، ويتميز بشاشة كبيرة يمكن رؤيتها من مسافة بعيدة وبدقة عالية.
- موازين المطبخ: يستخدم هذا النوع من الموازيين في وزن الأطعمة في الأسواق للأغراض التجارية والشخصية على حد سواء، ويكون الميزان الشخصي أصغر حجمًا، ويستخدم هذا النوع في قياس جميع أنواع الأطعمة المخصصة للبيع، وتكون هذه المقاييس دقيقة جدًا.
- آلات الوزن البريدية: هذا النوع متوفر بحجم صغير وكبير، والميزان المستخدم في مكاتب البريد يتمثل في آلات صغيرة تستخدم لوزن الظروف أو الطرود الصغيرة.
- موازين وزن الأطفال: صُمم هذا النوع من الأجهزة للأمهات اللاتي يرغبن دائمًا في مراقبة وزن أطفالهن بشكل منتظم، حيث يتم وضع الطفل على الميزان للحصول على قراءات دقيقة، كما يستخدم في عيادات الأطباء وأيضًا للاستخدام الشخصي.
- موازين الملابس: تُعد هذه الموازين واحدةً من أكبر الموازين حجماً، وتتوفر عادةً في المناطق التجارية مثل المطارات، ويمكن لهذا النوع من الموازين قياس كميات كبيرة من المواد.