เครื่องชั่งวิเคราะห์เทียบกับเครื่องชั่งสามคาน

เครื่องชั่งแบบคานสามคาน ซึ่งเป็นเครื่องชั่งเชิงกลแบบดั้งเดิม มักใช้ในชั้นเรียนฟิสิกส์หรือเคมี

แม้ว่าทั้งเครื่องชั่งแบบคานสามคานและเครื่องชั่งแบบวิเคราะห์จะใช้ในการวัดน้ำหนักของวัตถุบางชนิด แต่ก็มีความแตกต่างกันในหลายมิติ

โครงสร้าง

เครื่องชั่งแบบคานสามคานประกอบด้วยฐาน แท่นวาง ปุ่มปรับ คานสามคานพร้อมตุ้มน้ำหนักเลื่อนสามอัน และระบบหน่วงแม่เหล็ก

เครื่องชั่งแบบวิเคราะห์ประกอบด้วยถาดชั่งน้ำหนัก วงแหวนกันลม แผงแสดงผล แป้นพิมพ์ ประตูกระจกสองบาน ขาปรับระดับสี่ขา และฟองอากาศวัดระดับ ประกอบด้วย อินเทอร์เฟซ RS-232, ช่องเสียบไฟ, สายไฟ, ตุ้มน้ำหนักสอบเทียบ, แบตเตอรี่ และตัวเครื่องชั่งหลัก

หลักการทำงาน

เครื่องชั่งแบบคานสามคานทำงานบนหลักการของโมเมนต์ โดยตัวอย่างบนแท่นชั่งด้านซ้ายและตุ้มน้ำหนักที่มีมวลที่ทราบค่าบนคานด้านขวาจะอยู่ในสมดุล ทำให้สามารถวัดมวลของตัวอย่างได้

เครื่องชั่งวิเคราะห์ติดตั้งเซ็นเซอร์วัดแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นหลักการทำงานของเครื่องชั่งวิเคราะห์จึงอยู่บนพื้นฐานของเซ็นเซอร์วัดแรงแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหลัก เมื่อแรงโน้มถ่วงกระทำต่อถาดชั่ง คันโยกใต้ถาดชั่งจะขับเคลื่อนขดลวดที่เชื่อมต่ออยู่ให้เคลื่อนที่ในสนามแม่เหล็ก และขดลวดจะได้รับพลังงานเพื่อตัดสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดแรงแม่เหล็กไฟฟ้า จากนั้นสัญญาณกระแสไฟฟ้าจะถูกรวบรวม ประมวลผลโดย MCU และแปลงเป็นน้ำหนักซึ่งจะแสดงบนแผงควบคุม

ความแม่นยำ

เครื่องชั่งแบบคานสามคานโดยทั่วไปสามารถวัดได้ละเอียดถึง 0.01 กรัม และ 0.1 กรัม ในขณะที่เครื่องชั่งวิเคราะห์สามารถวัดน้ำหนักได้ตั้งแต่ 0.1 มิลลิกรัม ถึง 0.0001 มิลลิกรัม ความแตกต่างของความแม่นยำเป็นตัวกำหนดความแตกต่างของการใช้งาน

การใช้งาน

ในการใช้เครื่องชั่งแบบคานสามคาน ขั้นแรกให้เลื่อนตุ้มน้ำหนักทั้งสามไปทางซ้าย ปรับปุ่มใต้แท่นวางจนกระทั่งเข็มชี้กลับไปที่ศูนย์ จากนั้นวางตัวอย่างที่จะวัดลงบนแท่นวาง แล้วเลื่อนตุ้มน้ำหนักทั้งสามตามลำดับมวลจากมากไปน้อยเพื่อปรับสมดุลแท่นวางด้านซ้ายและคานด้านขวา เมื่อปรับสมดุลแล้ว ให้อ่านค่าจากตุ้มน้ำหนักเลื่อนทั้งสามตามลำดับมวลจากมากไปน้อย เพื่อคำนวณมวลของตัวอย่าง

โปรดทราบว่า มวลของตุ้มน้ำหนักเลื่อนบนคานกลางมีค่ามากที่สุด รองลงมาคือตุ้มน้ำหนักเลื่อนบนคานด้านหลัง และตุ้มน้ำหนักเลื่อนบนคานด้านหน้ามีค่าน้อยที่สุด

สำหรับเครื่องชั่งวิเคราะห์ ให้ตั้งค่าศูนย์ (tare) เครื่องชั่งในสภาวะไม่มีน้ำหนักก่อน จากนั้นเปิดประตูข้าง วางตัวอย่างบนถาดชั่ง แล้วปิดประตูข้าง น้ำหนักจะถูกวัดและแสดงบนหน้าจอ

เห็นได้ชัดว่า การใช้งานเครื่องชั่งแบบคานสามคานนั้นยุ่งยากกว่า ในขณะที่การใช้งานเครื่องชั่งวิเคราะห์นั้นง่ายกว่า

ราคา

ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเข้าใจว่าเครื่องชั่งวิเคราะห์จะมีราคาแพงกว่าเครื่องชั่งแบบคานสามคาน ราคาของเครื่องชั่งแบบคานสามคานมีตั้งแต่ 20 ถึง 800 ดอลลาร์สหรัฐ ขึ้นอยู่กับความจุและความแม่นยำ ในขณะที่ราคาของเครื่องชั่งวิเคราะห์มีตั้งแต่ 300 ถึง 50,000 ดอลลาร์สหรัฐ ขึ้นอยู่กับความแม่นยำ

ราคาของเครื่องชั่งแบบคานสามคานความละเอียด 0.1 กรัม โดยทั่วไปอยู่ที่ 30 ถึง 200 ดอลลาร์สหรัฐ ในขณะที่ราคาของเครื่องชั่งวิเคราะห์ความละเอียด 0.1 มิลลิกรัม โดยทั่วไปอยู่ที่ระหว่าง 350 ถึง 600 ดอลลาร์สหรัฐ

ความแตกต่างทั้งหมดข้างต้นนี้เป็นตัวกำหนดความแตกต่างในการใช้งานของเครื่องชั่งทั้งสองประเภท ดังนั้นจงเลือกเครื่องชั่งที่เหมาะสมกับงานของคุณมากที่สุด

อ้างอิง:
[1] sciencestruck.com. : เครื่องชั่งแบบคานสามคาน: หน้าที่ ส่วนประกอบ และการใช้งาน https://sciencestruck.com/triple-beam-balance-function-parts-uses
[2] ช่อง YouTube สุดเจ๋งของ Mr. Beiter (29 สิงหาคม 2013): บทช่วยสอน: เครื่องชั่งแบบคานสามคาน
https://www.youtube.com/watch?v=BAf6HoVK6JI
[3] us.ohaus.com. : เครื่องชั่งแบบคานสามคาน ซีรี่ส์ 700 https://us.ohaus.com/en-US/Tutorials/Triple-Beam
[4] flinnsci.com. : คู่มือการใช้งานเครื่องชั่งแบบคานสามคาน Flinn https://www.flinnsci.com/api/library/Download/db841c44c5bc4d3abfb23ff5c6e73371
Dennis Hartman. (13 มีนาคม 2018): เครื่องชั่งอิเล็กทรอนิกส์เทียบกับเครื่องชั่งแบบคาน. https://sciencing.com/types-scientific-scales-6892005.html