Kapitel 9 Mathematik - Aufbau einer hausgemachten Mikrogramm-Waage, eine Skala, die Mikrogramm misst

Eine Hausgemachte Mikrogramm-Waage

Kommerzielle wissenschaftliche Skalen, die Objekte so klein wie ein Zehntel Gramm wiegen können Hunderte von Dollar kosten kann. Aber mit einem Ausflug in dem Baumarkt und ein wenig Einfallsreichtum, können Sie einen Maßstab bauen, die Dinge zu messen, die weniger wiegen als ein Milligramm.

Unser Maßstab ist eine einfache Balance - eine Stange mit einer Pfanne an jedem Ende, die in der Mitte aufgehängt ist. Was uns besonders macht, ist eine Messerkante Drehpunkt, die sehr nahe an den Schwerpunkt des Stabes ist. Dies gibt unsere Balance einen großen Multiplikatoreffekt, so dass es außerordentlich empfindlich.

Was du brauchst:

• Ein Drei Fußbrett als Base zu verwenden. Ich wählte Schwelle eine Eichentür, weil es schön aussah.
• Eine drei Fuß lange Gewindestange. Der Durchmesser und Gewinde sind nicht entscheidend - ich war früher ein 10-32 3/16 Zoll Durchmesser verzinktem Stahl Gewindestange.
• Zwei 7/8 Zoll Kotflügel Unterlegscheiben, die gut auf dem 3/16 Zoll Stange passen.
• Zwei 1/2 Zoll Scheiben, die auf der Stange passen.
• Zwei Maschinenschrauben etwa 3 oder 4 Zoll lang, mit Schlitzköpfen. Ich benutzte 1/4 Zoll Messing, weil sie hübsch waren.
• Vier Sechskantmuttern, die auf der Stange passen.
• Eine leere Aluminiumgetränkedose.
• Drei einschneidig Rasierklingen.

Wir bauen die Basis zuerst. Zwei Bohrungen in der Mitte des Brettes, im Abstand von etwa einem Zoll auseinander. Die Löcher sollten nur ein wenig kleiner als die Maschinenschrauben sein, so dass die Schrauben fest in das Holz eingeschraubt werden. Wir sind nicht mit Holzschrauben, aber die Maschinenschrauben werden Schrauben bündig in das Holz trotzdem. Linie, die das Schlitze in den Schrauben mit der Länge des Brettes.

Kleben zwei der Rasierklingen in die Schlitze in den Schrauben. Die Rasierklingen nicht fest in die Schlitze passen, aber das ist in Ordnung - nur Winkel sie zueinander hin ein wenig, wie auf dem Foto gezeigt. Lassen Sie den Schutzkarton auf den Rasierklingen, bis wir bereit sind, den Maßstab Arm auf den Rasierklingen zu montieren. Der Karton wurde auf dem Foto entfernt.

In den nächsten beiden Schritten werden Sie sehr vorsichtig sein. Wir werden eine Kerbe in die Klinge der verbleibenden einschneidig Rasierklinge geschnitten.

Wir verwenden ein Paar von Seitenschneider. Sie werden nicht durch die Rasierklinge geschnitten. Aber die Rasierklinge ist spröde, und wenn wir die Klinge fest und Rock die Seitenschneider halten, wird das Messer schnappt ordentlich entlang der Linie des Messer.

Die Kerbe ist in einem Winkel geschnitten, so wird die Klinge die Gewindestange passen.

Sie können über das Ergebnis auf dem Foto sehen.

Wir tun dies wieder die Kerbe abzuschließen.

Jetzt haben wir eine Rasierklinge, die ein schönes großes Stück fehlt von der Mitte hat.

Setzen Sie einen der Sechskantmuttern auf die Gewindestange und schrauben sie den ganzen Weg bis in die Mitte des Stabes. Folgen Sie es mit einem halben Zoll Scheibe, dann die beiden 7/8 Zoll Scheiben, noch eine halbe Zoll Scheibe und schließlich ein anderes Sechskantmutter. Schrauben Sie die zweite Sechskantmutter den ganzen Weg nach unten, bis es strafft fast gegen die Scheiben.

Die Kerb Rasierklinge kann nun zwischen den beiden großen Scheiben geschoben werden. Ziehen Sie den Sechskantmuttern die Klingen fest an seinem Platz zu halten.

Es ist jetzt Zeit, um den Karton Schutz vor den beiden Rasierklingen auf der Basis zu entfernen.

Jetzt können Sie die Stangenanordnung auf der Oberseite der beiden Rasierklingen auf der Basis ruhen. Der Stab wird noch nicht richtig auszubalancieren. Um es Balance zu machen, Schraube einen Sechskantmutter auf jedes Ende der Stange, ungefähr einen Zoll vom Ende. Balancieren Sie den Stab durch einen der Sechskantmuttern näher an der Mitte, bis die Stange Salden zu schrauben. Kümmere dich nicht um es perfekt noch immer - wir sind nicht getan Dinge an jedem Ende der Stange hinzugefügt wird.

Jetzt ist eine gute Zeit, aber um sicherzustellen, dass die Waage tatsächlich in die Mitte zurück, wenn jedes Ende kurz nach unten gedrückt wird. Wenn Sie an einem Ende der Stange nach unten drücken, und das Ende bleibt nach unten, dann ist der Drehpunkt unter dem Schwerpunkt des Stabes. Um dies zu beheben, lösen Sie eine der Sechskantmuttern der Rasierklinge zu halten, und heben Sie die Rasierklinge nur ein wenig, und ziehen Sie wieder die Mutter.

Wir wollen, dass die Klinge auf den Schwerpunkt der Stange ganz in der Nähe sein, aber darunter nicht. Je näher es das Zentrum, desto empfindlicher ist der Maßstab sein wird.

Als nächstes machen wir zwei Ausgleich Pfannen aus der leeren Aluminiumgetränkedose.

Schneiden Sie vorsichtig die Dose auseinander, so dass Sie eine glatte Blech aus Aluminium haben. Schneiden Sie sich nicht an den Rändern.

Schneiden Sie das Blatt in zwei Stücke. In der Mitte jedes Stück, machen eine Vertiefung durch das Blatthalte auf einem Brett und mit einem Schlosserhammer zu schlagen. Sie können dies auch tun, indem Sie auf einer Stahlkugel auf der Oberseite des Blattes statt platziert Hammer.

Geschnitten, um einen U-förmigen Griff für die Pfanne, wie im Bild gezeigt. Achten Sie darauf, das Aluminium knittern, wie Sie den Griff nach oben biegen. Sie können sehen, was passiert, wenn ich das oben auf dem Foto hat - eines der Enden abbrach. Aber es funktionierte sowieso nur mit dem verbleibenden Ende des Griffs befestigt ist, so ließ ich es auf diese Weise. Ich war vorsichtiger mit der zweiten Pfanne.

Geschnitten, um eine V-förmige Kerbe in der Mitte des Handgriffs. Dadurch wird der Griff in Position halten, wie wir sie sanft auf dem allerletzten Gewinde der Gewindestange eingestellt.

Bevor wir die zweite Pfanne auf dem anderen Ende der Stange zu platzieren, kleben wir an die Stange eine Nadel als Indikatoren zu wirken. Lassen Sie ein paar Fäden am Ende untaped so die Pfanne auf dem letzten ruhen kann und keine Band berühren.

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Klebstoff oder Klebeband um den Maßstab zu einem Holzblock, ein Sodadose oder einige andere praktische ziegelähnlichen Gegenstand, und Rest der Skala neben der Nadelspitze.

balancieren Sie nun die Skala durch die Sechskantmuttern am Ende eingestellt wird. Im Allgemeinen, wie ich sie in Richtung der Mitte, bis die Nadel auf die Mitte der Skala zu bewegen.

Mit Hilfe der Mikrogramm-Waage

Wenn Sie genau auf dem Foto von der Pfanne mit der Nadel anschaut, kann man ein kleines Stück Kupferdraht sitzt in der Pfanne sehen.

Wenn Sie eine Reihe von kalibrierten Gewichte haben, können Sie die Waage balancieren, und dann bekannte Gewichte zu einer Pfanne, und die unbekannte Masse zum anderen, und ein Gewicht bekommen, das zu, was die Genauigkeit Ihrer bekannten Gewichte sind genau ist (bis zu ca. 10 Mikrogramm).

Die Skala ist etwas empfindlich gegen Zugluft, aber nicht so sehr, dass sie gedeckt werden muss. Menschen zu Fuß bewirkt, dass es schwingen, aber es wird sich beruhigen, wenn sie bestanden haben.