Váhy se uplatní snad v každém oboru

Vážení je jedním z nejstarších a nejrozšířenějších způsobů měření, jeho historie sahá až do dávnověku. Váhy a vážení provázejí obchod od nepaměti. Sofistikovanější vážící přístroje se však začaly používat až na konci 18. a začátku 19. století. A první rovnoramenné – jazýčkové váhy se začaly používat až ve století 19, stejně jako váhy kuchyňské (Francie).

Co je váha, princip vážení

Váha je (kromě významu měrné jednotky – hmotnost) přístroj sestrojený za účelem měření hmotnosti pomocí tíže. Váhy dnes pracují na různých fyzikálních principech. Vážením porovnáváme tíhy (hmotnosti) těles – gravitační působení (sílu) zemského gravitačního pole. Pro vážení platí rovnice F = G (M m/r2); F = síla gravitačního pole Země, G = gravitační konstanta, M = hmotnost Země, m = neznámá hmotnost zkoumaného tělesa, r = vzdálenost mezi těžištěm Země a místem, kde se měření provádí. Jednotky G, M a r lze pokládat za konstantní. Velikost měřené síly je tedy zároveň mírou hmotnosti váženého tělesa či látky. Tíhová síla je v konkrétním místě dána podle 2. Newtonova zákona součinem hmotnosti a lokálně konstantního místního tíhového zrychlení. Tolik k vážení běžnému. Vedle toho existují velice přesná vážení, kde je brán ohled i na nadmořskou výšku místa, ve kterém vážíme a na vlivy atmosféry.

Typy vah

Váhy dělíme podle jejich konstrukce a podle použitých fyzikálních metod vážení. Pákové váhy porovnávají hmotnost váženého předmětu či látky se závažím o konkrétní známé hmotnosti. Pákové váhy dál členíme na rovnoramenné, nerovnoramenné (decimálky - liší se délky obou ramen, přezmeny – délka jednoho z ramen může být proměnná) a kyvadlové (pracují na principu vychýlení ramene s pevným závažím ze svislé polohy). Dalším typem vah jsou váhy pružinové, měřící pomocí deformace pružiny (velikost deformace je přímo úměrná působící síle). A nakonec používáme váhy tenzometrické (elektronické), které měří prostřednictvím deformace piezoelektrického prvku (také měří na základě deformace způsobené tíhou váženého předmětu či látky, ale elektronicky). Tenzometrické váhy jsou nejpřesnější a přinesly doslova revoluci ve vážení.

Kromě běžných mechanických či elektronických vah v domácnostech se speciální elektronické váhy s digitálními displeji či LCD obrazovkami uplatní kdekoli – používají se váhy laboratorní, průmyslové či mostní. Například automobilové váhy mohou mít rozměry od 4 m do 18 m a váživost do 60 tun.

Váhy pro průmysl

Mezi průmyslové váhy patří váhy stolní a kompaktní, počítací, podlahové, paletové (s nízkým profilem), váhy pro recepturní vážení, závěsné kolejnicové váhy, váhy kontrolní (na kontrolních procesech je pro splnění požadovaných norem průmyslová výroba postavena), váhy určené pro míchání barev. V průmyslu se však uplatní i váhy poštovní a laboratorní a také váhy mostové a automobilové a váhové terminály. Zásadní jsou v průmyslu systémy pro řízené dávkování a přenos materiálů (surovin).

Standardně jsou součástí vah displeje a LCD displeje a připojit lze také LCD monitory, tiskárny, váhové moduly a snímače. Přitom je používán software, pro jehož aplikaci jsou nutné vstupy a výstupy pro PC.

K čemu se v průmyslu váhy využívají

Váhy se v průmyslu běžně používají k dávkování, recepturování a plnění, počítání kusů, vážení za pohybu, vážení v prostředí s nebezpečím výbuchu, ke kontrole zásob, pro OEM a systémovou integraci.

Používá se vážení kontrolní (+/-), přesné nebo jednoduché. Vážení se využívá i při statistických kontrolách procesů řízení kvality, kontrolách zásob a k vážení zásobníků, nádrží a násypek. Váhy se hodí i při zpracování odpadů a druhotných surovin a při těžbě - integrované systémy nakladačů vytěženého materiálu. Hmota je zvážena už na lžíci bagru, číslo zaznamenáno a nákladní vůz už nemusí na váhu mostovou. V potravinářském průmyslu zase snadno zvážíme kusy poražených zvířat na vahách závěsných (zvířata jsou pověšena na háky).

Váhy kompaktní, můstkové a jiné pro průmysl

U kompaktních vah jsou zobrazovač i vážící plošina jednolitým - kompaktním celkem. Můstkové váhy jsou vyrobené pro snadné umístění na stůl nebo podlahu, indikátor mají připojen k vážícímu můstku kabelem. Plošinové váhy se umisťují na podlahu či do úrovně podlahy. Paletové váhy se pak odlišují vážící plochou ve tvaru U. Laboratorní váhy s vysokým rozlišením jsou určené pro přesné vážení v průmyslovém výzkumu a při kontrole jakosti. Váhy závěsné jsou určené k vážení zavěšených břemen. Často se zavěšují na hák jeřábu a zároveň tak probíhá vážení i doprava. Váhy silniční jsou určené k vážení silničních vozidel s nákladem i bez. Vyrábí se jako nájezdové či zapuštěné. Pásové váhy se hodí k vážení sypkých materiálů a granulí za pohybu. A nakonec se používají i váhy na nakladačích, mohou být dokonce i součástí těchto zařízení (například vysokozdvižných vozíků).

V zásadě však lze říci, že základ průmyslového vážení představují váhy kompaktní a můstkové.

Nezbytná kalibrace vah

Historie kalibrace vah sahá až do roku 1799, kdy byla v Paříži vytvořena desetinná metrická soustava, konkrétně byly uloženy 2 platinové etalony metru a kilogramu. Dnes používáme mezinárodní soustavu jednotek (SI). A každé měřidlo je právě třeba kalibrovat, což znamená „seřídit podle etalonu (standardu, konkrétního objektu o přesné hmotnosti), aby měřilo přesně. Kalibrace se zakončuje vystavením zákonem stanoveného dokumentu, až poté je možné váhu používat. Váhy a ostatní měřící přístroje se kalibrují před uvedením do provozu, ale také průběžně. Rozlišujeme kalibraci externí a interní. Při externí kalibraci se nastavují výchozí parametry váhy za užití externího etalonového závaží, které si lze k váze dokoupit s kalibračním listem akreditované laboratoře. Většinou se však kalibrace provádí servisní firmou, která je ke kalibraci akreditována a může předložit potvrzení - certifikát (kalibrační list). Záleží na třídě přesnosti váhy, v této třídě pak probíhá také kalibrace. Interní kalibrací se nastavují parametry váhy automaticky, za užití interního motorového závaží (serva). Jde vlastně o opětovnou automatickou kontrolu. Tyto váhy jsou však podstatně dražší.

Zdroje použitých fotografií: www.shutterstock.com, www.vahyjas.cz