Balança (instrument)

Una balança, del latin bis (dos còps) e lanx (platèu), es un instrument de mesura que servís a evaluar de massas per comparason amb de « peses » que las massas son conegudas e sovent marcadas.

Las balanças existisson dempuèi l’Antiquitat. La balança demandan l’utilizacion de peses, obligea a reglamentar le pesatge amb mai grand de sonh. Las balanças venguèron de verais instruments de precision sonque al sègle XIX.

Al sègle XVII, l’invencion de Roberval revoluciona lo pesatge amb l’idèa de pausar lps platèus al dessús del flagèl e pas pus en dejós. Al sègle XVIII, las observacions e los ganhs de sensibilitat deguts a Lavoisier son propicis a un usatge performant dins los laboratòris. La balança Roberval es perfeccionada per Béranger que redusís las fòrças lateralas e los frejaments remplaçant las tijas de fòrça per de pichon flagèls segondaris. Al sègle XX, las balanças « Roberval » e « Béranger » son sus totes los taulièrs dels comerçants quand aparéis, dins la segonda mitat del sègle XX, la « balança automatica » dotada d’un quadrant graduat, circular o en forma de ventalh qu'indica que lo pes per la posicion d'una marca mobila, sens aver a desplaçar de pes manualament. L'electronica es a l'origina d'una evolucion de la tecnologia amb de balanças dotadas d'ecran e estampadòria donant las donadas desirablas coma, dins lo comèrci, lo pretz de la quantitat pesada.

Una « bona » balança deu èsser justa, sensibla, e fidèl.

Balanças. Diccionari enciclopedica de l'especiaria e de las industrias annèxas per Albert Seigneurie, 1904.

Balança Napoleon III, pel tabat de cinsar e chicar; platèl de bana, pes periodicament sagelats; sagèls courona imperiala e fabricant D.J.

Johannes Vermeer

Istòria

Antiquitat

Dins l’Antiquitat, los foncionris verificavan la justessa de la pesada dels negociants e dels comerçants amb d’escandalhs de mesura. Los primièrs escandals, realizats de coire o de bronze, foguèron faiçonats en Asia e en Egipte abans l’invencion de la moneda.

Roma

Diferents tipes d’instruments de pesatge ja existissiá, los nòstres ne son los descendents. La trutina èra utilizada per las grossas pesadas, la moneta per las pichonas. La statera es la balança uèi nomenada balança romana. Permet d’utilizar un sol instrument per realizar de pesadas.

La libra es l’unitat de mesura (la liura) e correspond a la massa de la moneda as, o environ 327 327 g. Aquesta massa se divisa en dotze onças d’environ 27,29 g.

Edat Mejana

Pas cap de tipe novèl de balança aparéis.

A la fin del sègle XII, Felip August remplaça l’unitat de « pes » — a l'epòca, se destriava encara pas massa e pes — (la liura) pel marc, que demorarà l’unitat de massa fins a 1795. Lo marc serà utilizat dins totes los païses d’Euròpa, mas malaurosament amb de valors diferentas de massa. En França, lo marc se divisa en uèit onças, l’onça en uèit gròs, lo gròs en tres denièrs, lo denièr en 24 grans.

A l'Edat Mejana, lo rei percevava, mercé al drech domanial, un impòst sus las merças que se pesavan jos los cobèrts dels mercats qu'èra nomenat drech de pesatge.

Sègle XVI

Es lo periòde del desvelopament de las bòstias de pesatge utilizadas per las pichonas pesadas. Aquestas pichonas bòstias de fusta, d’unes 15 15 cm de longor, contenián una balança de braces egals montada sus una colomna desmontabla, e tanben sos peses. Plan espandida pels comerçants, èra utilizadas a verificar la massa de las pèças d’aur e d’argent en circulacion. Los peses contenguts dins aquestas bòstias son nomenats « peses monetaris ». Cadun d'aquestes peses èra ajustat sus la massa legala d’una moneda determinada e sovent de son efigia.

Sègle XVII

L’invencion de Roberval revoluciona lo pesatge amb l’idèa de posar los platèls al dessús del flagèl e non pas pus en dejós.

Sègle XVIII

Lavoisier perfecciona la balança e los principis de pesatge. Ne generaliza l’usatge dins los laboratòris, après aver concebut una balança sensibla al milligrama.

Sègle XIX

Pes de 2 2 kg exagonal de fonda de fèrrer, dotat d’un anèl.

Lo sistèma arcaïc dels peses e mesuras especific a cada vila o a cada region e contradich al moment de la Revolucion francesa. Los benfachs del sistèma metric, realizat en França en 1795 e fach obligatòri lo 1èr de genièr de 1840 acompanhat d’un escandalh unic per tot lo país, s'espandís dins los autres païses pauc a pauc. Las formas dels peses escandalhs son reglamentadas:

• un modèl cilindric susmontat d’una presa de coire ;
• un modèl exagonal o rectangular de fonda de fèrre, dotat d’un anèl.

Los diferents tipes de balança an pas evoluats dempuèi lo sègle XVII. Caldrà esperar las melhoracions degudas a Louis Poinsot en 1821 per que la balança dicha de Roberval s'espandisca plan largament. Un arrèst ministerial autoriza « l’admission, la verificacion e lo ponchonatge de la balança Roberval ».

La balança Roberval es perfeccionada per Béranger que capita a reduire las fòrças lateralas e los frejaments utilisant de pichons flagèls secondaris que remplaçan las tijas de fòrça.

Es tanben a aquesta epòca qu’aparéis lo pont-bascula que permet, mercé al « palfèr compensat » inventat en Angletèrra, de realizar de grossas pesadas sens utilizar de gros pesons.

Sègle XX

Las balanças « Roberval » e « Béranger » son sus totes los talièr desl comerçants quand aparéis, a la fin del sègle XIX, la « balança automatica » constituida d’un quadrant graduat, circular o en forma de ventalh ont se pòt dirèctament legir la massa de l’objècte pesat indicada per una agulha, e sens aver a desplaçar de pesess manualament.

Las darrièras evolucions son degudas a l'electronic. Ara las balanças electronicas afichant o estampant dirèctament la massa e plan sovent quitament calculan lo pretz correspondant.

Sègle XXI

La balança mai sensibla al mond, creada en 2012 per de cercaires de l’Institut Catalan de Nanotechnologie, permet de pesar al ioctograma près.

Principis

Foncionament

La balança es un instrument de mesura basat sus las leis de la mecanica, fonciona en realisant l'equilibri entre doas fòrças que pòdon èsser de naturas diferentas, mas qu'al mens una es un pes. Existís de fach dos tipes de balanças:

• tipe 1: se las doas fòrças son de fòrças-peses, la balança mesura de massas; l'acceleracion de la pesantor qu'agís sus caduna de las massas es identic; en comparant los dos peses, se compara donc las doas massas;
• tipe 2: se una de las fòrças es pas un pes, mas una fòrça d'un autre tipe (elastic per exemple), la balança mesura de peses; se realiza plan la comparason de doas fòrças.

Las balanças de tipe 1 son constituidas d'un palfèr amb que s'obtenel'équilibri entre las massas, al respècte del put de pièja. Son de balanças de dos platèls, las balanças romanas, …

Las balanças de tipe 2 son constituidas d'un palfèr amb que s'obten l'equilibri entre las fòrças, al respècte del punt de pièja. Son los dinamomètres (coma lo pesons), las balanças pneumaticas, las balanças electricas, etc

Qualitats d'una balança de platèls

Una « bona » balança dèu èsser:

• justa, es a dire qe demora orizontala quand se plaça de massas egalas dins cadun dels dos platèls;
• sensibla, es a dire que l'addicion d'una massa pichona determina una enclinason apreciable del flagèl;
• fidèla, es a dire que dona sempre la mèsma indicacion pel mèsme objècte de pesar, quina que siá la posicion d'aqueste objècte sus un dels platèls.

Melhoracion de las balanças de flagèl: la dobla pesada

Se los dos braces d'una balança son de longors inegalas, la valor de la pesada depend del platèl sus que se plaça l'objècte de pesar. Per restablir la bona valor, cal practicar una dobla pesada.

Tipologia

Balança de platèls

Balança de platèl

La balança de platèls se compausa d'una barra metallica regda, lo « flagèl » passant en son mitan perpendicularament a sa longor per un prisme d'acièr. Aqueste prisme repausa per una de sas arèstas sus dos pichons plans d'acièr fixats al tèrme d'una colomna que, en seguida, sosten lo flagèl. Los dos tèrmes de flagèls servisson a suportar: un, lo còrs de pesar, l'autra las massas marcadas destinadas a far equilibri al còrs.

Balança de flagèl

Lo principi de foncionament de la balança de flagèl es lo mèsme qu'aqueste de la balança de platèls. La diferéncia ven que dins aquesta balança, lo flagèl repausa pas sus una colomna mas sus una pèça metallica que permet de penjar la balança.

• 
  Balança de flagèl.
• 
  Balança de flagèl a Disneyland París.

Trabuquet

Trabuquet

Lo trabuquet es un tipe particuler de balança de platèl. Es una balança de precision, utilizada per pesar de fèblas quantitats de substéncias. Èra tanben utilizat per pesar las pèças de monedas.

Dins aqueste tipe de balança, lo palfèr de braces egals es constituit d'un flagèl regde que lo punt de pièja es un cotèl central, fabricat amb un material plan dur, que la forma es aquesta d'un prisme triangular e qu'una arèsta repausa sus un pichon plan orizontal del mèsme material. Als tèrmes del flagèl, dos autres cotèls equidistants del central supòrtan dos pichons plans orizontals que foguèron fixats los estrius portant los dos pichons platèls. Las arèstas dels tres cotèls devon èsser absoludament parallèls e coplanaris. Lo flagèl, jos l'accion de las fòrças-peses agissent suls dos pichons platèls, realiza d'oscillacions amortidas a l'entorn de la posicion d'équilibri. Una agulha solidària del flagèl permet d'observar, sus una escala graduada, las oscillacions e de determinar la posicion d'equilibri.

Los cotèls essent fòrça delicats, se los fa portar la carga pas qu'al moment de realizar la pesada. Quand la balança es en posicion de repaus, un dispositiu de blocatge mogut manualament de l'exterior auça lo cotèl central, lo separa del plan de pièja e tanben separa los cotèls dels platèls de lor plan d'aplicacion.

Balança romana

Balança romana

La romana, simbòl de comerci (bas relèu del Palazzo delle Mercanzie a Brescia, Sègle XVI).

Se lo nom « romana » seriá esissida de l'arab rommäna (milgrana, per analogia de forma entre lo contra pes e lo fruch), lo principi de la balança vendriá de China.

Dins aquesta balança, los dos braces del flagèl an pas la mèsma longor: lo braç del costat de la massa desconeguda a una longor constanta alara que la longor del braç que supòrta lo contrapes es variable. S'obten pas l'equilibre en egalisant las doas massas, mas agissent sus la longor del braç que pòrta lo contrapes. L'equilibri se fa quand en desplaçant aqueste contrapes lo long de sa tija, lo flagèl atenh la posicion orizontal. Lo braç mai long pòrta de divisions amb indicacion de massas correspondentas. Sufís alara de legir la massa de l'objècte.

Dins las balanças romanas portablas, existís doas puntas de penjar separats, donant accès, après retornament de l'aparelh, a doas escalas diferentas, per privilegiar la precision o la pesada de massas mai importantas.

La diferéncia de longor entre los braces permet de pesar de cargas fòrça mai importantas qu'aquesta del contrapes. La mesura de las massas depend pas del camp de pesantor.

Fina uèi, la balança romana es encora sovent utilzada coma pesanenon e balança d'ostal, e a vegada coma pesapersona. En bon estat e plan regladas, aquestes instruments an una bona precision.

Balança de dos flagèls o balança Roberval

Balança Roberval de capacitat maximala 30 kg

Aquesta balança deu son nom a son inventor Gilles Personne, matematician e fisician francés, conegut jol nom de Roberval, quu'èra originari de Roberval dins l'Oise. Gilles Personne aguèt l'engenhosa idèa de plaçar los platèls al dessús del flagèl, alara que dempuèi de milenaris, èran plaçats en dejós del flagèl.

La balança Roberval compren un flagèl de tres costèl, que los dos tèrmes supòrtan los dos platèls descobèrts. Los desplaçaments dels platèls son guidats per de tijas verticalas ligadas a un contra flagèl. L'ensems flagèl, contra flagèl, tijas verticalas, constituís un parallelograma articulat. Quand lo dos braces del flagèl son al mèsme nivèl, de massas egalas plaçadas suls dps platèls son en equilibri.

De biais a melhorar la sensibilitat de las balanças de platèls, los flagèls e los cotèls son dimensionats en foncion de la capacitat maximala de la balança. Es perque la capacitat maximala es clarament indicada sus cada balança.

Balança de pendula

Un modèl particular d'aqueste tipe de balança es la balança « Béranger » (del nom de son fabricant Joseph Béranger).

• 
  Granda balança de tipe « Béranger »
• 
  Pichona balança de tipe « Béranger » de capacitat maximal 1 kg
• 
  Balança Béranger, Establiements de la Mulatière

Balança del cambista

Aquesta balança es una pichona balança de flagèl qu'èra utilizada al sègle XVIII pels cambistas per pesar las pèças de moneda.

• 
  La bòstia de la balança del cambista
• 
  La balança del cambista e sas massas
• 
  La balança del cambista

Peson

Dos pesons

Lo peson es constituit d'un ressòrt que se mesura l'alongament mercé a una regleta se desplaçant sus una escala graduada.

Las mesuras donadas son de fòrças, e indican la massa pas que dins un camp de pesantor donada.

Aquestes aparelhs, tanben semetits a d'errors en cas d'alongament irreversible del ressòrt, son interdits per las transaccions comercialas.

Aqueste mèsme principi es utilizat dins fòrça pesapersonas mecanics.

Balança d'ostal

Balança d'ostal

Aqueste modèl de balança èra fòrça utlizat a la mitat del sègle XX.

Es una varianta de la balança romana.

De tòla d'acièr lacada, amb un platèl cromat, aquesta balança fonciona amb doas massas colissant sus doas regletas graduadas, una pels quilogramas, l'autra pels gramas.

Balança d'ostal equipada coma pesanenon (annadas 1980)

Aqueste modèl de balança èra tanben utilizada coma pesamenon, après aver remplaçat lo platèl per un pausanenon, constituit de dos supòrts en matèria plastica e d'un lençòl de vinil blanc opac.

Balança de comèrci « semiautomatica »

Balança semiautomatica

Aquesta seccion es voida, pas pro detalhada o incompleta. Vòstra ajuda es benvenguda !

Pesaletra

Un pesaletra es una balança que servís a pesar una letre, e mai generalament un mandadís postal.

• 
  Pesaletra electronica
• 
  Pesaletra bilateral
• 
  Pesaletra modèrne

Bascula

La bascula es, coma la balança romana, una balança de braces inegals. La carga es dispausada sus un plan de pièja agissent sus un braç de palfèr cort. L'equilibri es realizat dispausant de massas conegudas sul platèl situat al tèrme del braç liure qu'es mai long. Seguent lo rapòrt entre las longors dels dos braces, lo rapòrt entre la massa coneguda e la carga que se pesa pòt anar d'un fins a cent.

Balança electronica

Extensomètre

Balança electronica de laboratòri

Lo principi de foncionament de las balanças d extensomètre repausa sus las variacions de las caracteristicas electricas d'unes materials quand son someses a de compressions mecanicas. Aquestas variacions electricas son mesuradas e tornadas a un quadrant que permet de donar una indicacion sus la massa de la carga desconeguda qu'a comprimit lo material.

Compensacion electromagnetica de las fòrças

Una balança de compensacion electromagnetica de las fòrças utiliza un electroasimant e un captor optoelectronic. Lo corrent necessari per que l'electroasimant mantenga lo captor dins la posicion neutra determina la massa.

Precision

Segon la maipichona massa que pòdon mesurar, las balanças electronicas son classificadas segon la mai pichona division e la capacitat tipica:

• balança analitica:
  • ultramicroanalitica (0,1 μg / 3 g) ;
  • microanalitica (0,001 mg / 3 g) ;
  • semimicroanalitica (0,01 mg / 30 g) ;
  • macroanalitica (0,1 mg / 160 g) ;
• balança de precision (1 mg / 160 g - 60 kg).

Autres tipes de balança

• Pesapersona e pesanenon
• Termobalança
• Balança idrostatica
• Balança d'uòu
  
• Balança de granas
• Pont-bascula
• Balança comptaira

Pes

Peses marcats

En tèrmes scientificas, son las « massas marcadas ». S'utiliza tanben « pes de referéncia » e « bòstia de peses ».

Forma e matèria

La forma dels peses varia e tanben la matèroa utilizada per lor fabricacion. La fonda, lo coire, lo laton son los materials mai sovent utlizats.

Los peses de fonda an una forma de piramida troncada quadrangulara pels peses de mai de 10 kg, e una forma de piramida troncada exagonala pels peses de 10 kg a 50 g.

Los peses de coire son cilindrics e susmontas d'un boton per los sasir. Pòdon èsser en forma de copets s'embostiant los uns dins los autres.

Per las pesadas de pichonas quantitats de substància, las divisions del grama (½ grama a ½ milligrama) son de pichonas lamelas, mai sovent d'alumini, qu'in caire es plegat per far mai aisida la presa.

• 
  Pes de 5 kg e bòstia de 3 peses: 2 còps 1 kg e 1 còps 2 kg
• 
  Jòc complet de peses de fonda (de 10 kg a 50 g)
• 
  Pila d'una liura
• 
  Jòc complet de lamelas
• 
  Bòstia de peses

Pes de referéncia

Pes de referéncia de 1 kg (indicacion F1) amb son cofret

Los peses de referéncia servisson de referéncia per pesar los autres peses. La precision dels peses de referéncia es foncion de l'indicacion que se trapa sul pes. Per exemple, per un pes de 1 kg, la valor exacta es de:

• 1 kg a 0,5 mg près per l'indicacion E1
• 1 kg a 1,5 mg près per l'indicacion E2
• 1 kg a 5 mg près per l'indicacion F1
• 1 kg a 15 mg près per l'indicacion F2
• 1 kg a 50 mg près per l'indicacion M1
• 1 kg a 150 mg près per l'indicacion M2

Bòstia de peses

Sus una balança de dos platèls, per equilibrar un objècte al grama près, cal poder metre sul platèl opausat la massa correspondanta. Per aquò, s'utiliza de bòstias de peses:

• bòstia de 7 peses ( 1 g, 2 còps 2 g, 5 g, 2 còps 10 g, 20 g) per pesar fins a 50 g ;
• bòstia de 8 peses ( 1 g, 2 còps 2 g, 5 g, 2 còps 10 g, 20 g, 50 g) per pesar fins a 100 g ;
• bòstia de 9 peses (1 g, 2 còps 2 g, 5 g, 2 còps 10 g, 20 g, 50 g, 100 g) per pesar fins a 200 g ;
• bòstia de 10 peses (1 g, 2 còps 2 g, 5 g, 2 còps 10 g, 20 g, 50 g, 2 còps 100 g) per pesar fins a 300 g ;
• bòstia d'11 peses (1 g, 2 còps 2 g, 5 g, 2 còps 10 g, 20 g, 50 g, 2 còps 100 g, 200 g) per pesar fins a 500 g ;
• bòstia de 12 peses (1 g, 2 còps 2 g, 5 g, 2 còps 10 g, 20 g, 50 g, 2 còps 100 g, 200 g, 500 g) per pesar fins a 1 kg ;
• bòstia de 13 peses (1 g, 2 còps 2 g, 5 g, 2 còps 10 g, 20 g, 50 g, 2 còps 100 g, 200 g, 500 g, 1 kg) per pesar fins a 2 kg ;
• bòstia de 14 peses (1 g, 2 còps 2 g, 5 g, 2 còps 10 g, 20 g, 50 g, 2 còps 100 g, 200 g, 500 g, 2 còps 1 kg) per pesar fins a 3 kg ;
• bòstia de 15 peses (1 g, 2 còps 2 g, 5 g, 2 còps 10 g, 20 g, 50 g, 2 còps 100 g, 200 g, 500 g, 2 còps 1 kg, 2 kg) per pesar fins a 5 kg ;
• bòstia de 16 peses (1 g, 2 còps 2 g, 5 g, 2 còps 10 g, 20 g, 50 g, 2 còps 100 g, 200 g, 500 g, 2 còps 1 kg, 1 còp 2 kg, 1 còp 5 kg) per pesar fins a 10 kg.

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Autra possibilitat teorica per las bòstias de peses

Dins lo cas d'una balança de dos plarèls, existís un autre metòde, permetent de pesar quina que siá massa amb mens de peses possible: aquesta de las poténcias de 3.

Dins aqueste sistèma, cal aver de peses representant las poténcias de 3: 1, 3, 9, 27, etc.

Pausant de peses sul mèsme platèl que la massa de pesar, e d'autres sus l'autre platèl, se pòt obténer totes los peses (exemple : 2=3-1, 4=3+1, 5=9-3-1).

La complexitat d'utilizacion d"aqueste sistèma fa que se cenéis pas d'aplicacion concrèta.

Balança de flagèl, allegoria de la justícia

La balança de flagèl es una allegoria sovent utilizada per représentar la justícia. Aparéis en Egipte antica que se presentava Anubis jutjant l'alma dels mòrts comparant lo pes del còr amb aqueste d'una pluma. Puèi, apréis dins l'art religiós crestian, la justícia essent una de las quatre vertuts cardenalas. Dins fòrça païses, tanben laïcs, representa la justícia coma una femna òrba fasent clinar lo flagèl d'un costa amb son glasi.

Vejatz tanben

Ligams extèrnes

• « La Balançariá dins las edats »
• « Istòria del pesatge »
• « Lo preciós colar al subjècte de las balanças de pesada » es un manuscrit arab del sègle XVIII de Abd al-Rahman al-Jabarti al respècte de la « concepcion e l'expleitacion » d'escalas.

Nòtas e referéncias