Balanza de precisión

El valor práctico de una balanza depende de la perfección con que estén trabajadas y ajustadas sus diferentes piezas.

La sensibilidad de una balanza depende de diversos elementos que se contrarían entre sí. Admitiendo que la cruz o palanca horizontal sea de una rigidez absoluta, y los puntos de apoyo de esta cruz y de los platillos fuesen puntos matemáticos, el problema sería relativamente sencillo, sobre todo, si se conseguía colocar los tres puntos de apoyo en línea recta.

En estas diferentes hipótesis, se conoce la longitud común de los dos brazos de la palanca (Lp), la longitud de la aguja indicadora (La), el peso de la palanca (P), la distancia de su centro de gravedad debajo del punto de apoyo (D), y el menor espacio recorrido por la extremidad de la aguja (d) cuando se agrega un peso adicional en uno de los dos platillos (p). La sensibilidad será:

1/p = Lp.La/D.P.d

Se ve, en primer lugar, que cuanto más débil es el peso de la palanca, más corta es la distancia de su centro de gravedad a su punto de apoyo, y es mayor la sensibilidad de la balanza. Por otra parte, se advierte también que esta misma sensibilidad aumenta con la longitud de los brazos de la palanca. Debe advertirse que esta última condición está en cierto modo en contradicción con la primera. Para que conserve la cruz el mismo grado de rigidez es necesario aumentar su peso a por lo menos en la misma proporción que la semilongitud de los brazos. El alargamiento de la cruz es, pues, lo mismo causa de disminución que de aumento de la sensibilidad.

Algunos constructores van adquiriendo la práctica de acortar los brazos de sus balanzas; pero hay en esto un límite del que no se puede pasar, porque la imperfección física de las aristas de los cuchillos de la cruz adquiriría una importancia relativamente considerable.

Las balanzas de precisión de los laboratorios químicos y de las casas de moneda destinadas a apreciar pesos muy pequeños, tienen su cruz muy ligera, de tal modo que algunas veces se construye con aluminio. En este caso es fácil hacerlas sensibles a un décimo o un vigésimo de miligramo. La dificultad aumenta cuando la balanza se va a destinar a mayores pesos. Se construyen sin embargo tales que, con peso de 10 kilogramos en cada uno de los platos, son sensibles al medio miligramo.

Se emplean diferentes artificios en la construcción de las balanzas de precisión. Primero se alargan los brazos sin disminuir su rigidez, dando a la balanza una forma de rombo alargado y calado interiormente para disminuir su peso. Para reducir en seguida todo lo posible la distancia el del centro de gravedad de la cruz a la arista del cuchillo, se coloca sobre la cruz un vástago de acero fileteado, al cual se atornilla una tuerca metálica. Levantando o bajando esta tuerca, se sube o baja el centro de gravedad; de manera que casi se le puede hacer coincidir con la arista del cuchillo, dejándole sin embargo siempre debajo de esta arista, a fin de que la balanza no sea loca.

La fórmula antes indicada comprende otros dos factores de la sensibilidad de que se puede también disponer a voluntad, cuales son: la longitud de la aguja que entra en el numerador de esta fórmula del mismo modo que la longitud del brazo de la palanca; pero como esta aguja no tiene que soportar peso alguno, puede hacerse muy ligera, de modo que su peso casi no tenga influencia sobre el peso de la cruz.

Ahora bien, cuanto mayor es la longitud de la aguja, más sensible es la balanza, porque la más mínima oscilación la hace perceptible. Para dar, pues, a la aguja una gran longitud sin que se aumente la altura del aparato, se coloca debajo de la cruz.

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