Весы: история создания с древности до наших дней

Люди научились взвешивать различные предметы много тысячелетий назад. В те времена приспособления для измерения веса были довольно примитивными, но уже в древнеегипетской книге мертвых описывалось, как бог Анубис взвешивает на Весах истины сердца умерших.

Виды древних весов

Весы понадобились для ведения торговли, для определения фальшивых и настоящих драгоценных камней. Первые приспособления выглядели как коромысло, с двух сторон которого подвешивались чаши. Центральная часть была закреплена на веревке, а эталоном служили зерна злаков. Позднее появились передвижные гири, но и тогда точность измерений оставалась невысокой. К тому же, было крайне сложно взвешивать тяжелые предметы.

Создать весы несколько иного типа удалось древним римлянам. Это было неравноплечное приспособление, которое со временем получило название «безмен». Суть их работы заключалась в неподвижном положении точки опоры и привеса, когда перемещается только гиря. Для определения веса использовалась шкала на стержне.

Вместо природных эталонов стали использовать гири: специальные пластины прямоугольной формы, куски свинца или бронзы в форме многогранника, шайбы, шара. Интересно, что гири нередко изображали головы императоров или богов, животных, женские силуэты. Жульничество при взвешивании в ту эпоху считалось тяжким грехом.

Новые изобретения

В XII веке изобрели весы с погрешностью в пределах 0,1%. Судя по запискам арабского математика, физика и механика Аль-Хзазини, эти устройства уже позволяли определить плотность веществ и даже узнать состав сплава. Такое устройство имело 5 чаш.

В XVI веке Галилео Галилей впервые нашел способ взвешивать предметы, находящиеся в жидкости. Он изобрел гидростатические весы. Платформенные весы появились в XVII веке, когда французский ученый Жиль де Роберваль установил балку-коромысло под чашами весов, а не над ними. Здесь коромысло уже играло роль платформы. Но такое приспособление долго оставалось невостребованным.

Ситуация изменилась, когда в 1850 году еще один французский ученый Ж.Беранже внес в конструкцию некоторые корректировки. Он убрал лишние рычаги, и чувствительность устройства возросла.

Пока одни ученые занимались совершенствованием платформенных весов, другие разрабатывали устройства нового типа – пружинные. Первое такое приспособление сделал немец К.Вайгель, причем ему удалось добиться высокой точности взвешивания и компактности самих весов.

В те времена создавались самые разнообразные типы весов:

• Крутильные;
• Зерновые;
• Маятниковые;
• Китайские «опиумные».

Автоматические весы, в которых не нужно перемещать гири, существуют с XVIII века. Когда на чашу такого устройства помещают какой-то предмет, его вес отображается сразу.

Весы на Руси

На Руси князь Владимир в 996 году ввел единые нормы веса. С 1136 года в стране ежегодно проводили проверку весов. Петр I в 1723 году издал указ, согласно которому некоторые товары разрешалось продавать исключительно на вес, но не на меру. Это касалось, например, муки и солода. Тогда же появился термин «заорленные весы» - приборы с клеймом, подтверждающим прохождение проверки. За нарушение этих правил наказывали штрафами.

Серьезным событием в истории весов стало создание «Депо образцовых мер и весов» в Петропавловской крепости. Здесь проводили проверку приборов и создавали общенациональную систему мер и весов. Для этого российские эталоны сравнивались с зарубежными. Вся информация стала общедоступной, а чуть позже появился Метрологический музей. В нем хранят для потомков эталонные меры, измерительную технику, которая использовалась в разное время. К слову, одним из руководителей депо был Дмитрий Менделеев. Интересно, что килограмм стал считаться основной единицей веса в России только в 1918 году, когда был издан соответствующий декрет.

Весы для любых целей

С развитием науки и промышленности появлялся транспорт, способный перевозить тяжелые грузы. Их вес нужно было как-то измерять, для этих целей в 1818 году были созданы десятичные весы Квинтенца, а в 1831 – сотенные весы Фербенкса. Суть работы десятичных весов заключается в том, что грузы уравновешиваются на них при помощи гирь, которые весят в 10 раз меньше этого груза.

В начале XX века появилось устройство для непрерывного измерения веса — дозировочные и конвейерные весы. К тому моменту стало ясно, что взвесить груз прямо на транспорте можно быстрее и проще, поэтому были разработаны автомобильные и вагонные весы. Особые сверхточные устройства стали применять в фармацевтике, ювелирном деле, научных исследованиях. На сегодняшний день существует даже устройство, способное определить вес молекулы ДНК. Правда, такое приспособление появилось лишь в 2005 году.

Разновидности современных устройств

За несколько тысячелетий человечеству удалось создать множество механизмов, позволяющих измерять вес. На данный момент существует огромное количество разновидностей весов, которые различаются между собой:

• по назначению – торговые и лабораторные, платформенные и автомобильные, технические и устройства-дозаторы;
• по качеству измерения – специальной, высокой и средней точности;
• по методу установки – стационарные и передвижные, напольные и настольные;
• по виду уравновешивающего устройства – механические, электронные, электромеханические.

В последнем случае взвешивание производится посредством электроники, но алгоритм работы у таких весов такой же, как у механических.

Принцип действия электронных весов

Электронные весы отличаются высокой точностью взвешивания и компактностью. Такие приспособления имеют дисплей, на который выводятся сведения о результатах взвешивания. Изначально принцип их действия заключался в обработке электронной схемой колебаний измерительной пружины. Такой алгоритм и сейчас используется в некоторых моделях.

Альтернативным вариантом являются весы с двумя металлическими дисками, выполняющими функцию конденсатора. Под влиянием определенной массы во время взвешивания один диск перемещается, расстояние от него до второго диска увеличивается, емкость конденсатора меняется. Электронное устройство замеряет эти изменения и преобразует их в цифровой показатель веса.

Есть и третий вариант – с датчиком напряжения в форме тонкого проводника. Поскольку жир, вода, костная ткань и мышечная масса по-разному проводят электрические импульсы, весы такого типа могут определять соотношение перечисленных составляющих в организме. Эти устройства принято называть диагностическими.

Функции и преимущества

Современные весы обладают множеством преимуществ. Одно из них – огромное разнообразие расцветок и дизайнов. Можно подобрать модель любимого оттенка, классическое черное или белое оформление, выбрать напольные весы с красивым изображением.

Еще один важный плюс – внушительный функционал приборов. Сегодня весы способны не просто отображать массу, но и показывать долю костной ткани, мышц, тканевой жидкости и жировой массы в общем показателе, рассчитывать индекс массы тела, определять значения основного обмена веществ и метаболизма с учетом физической активности.

Некоторые модели синхронизируются с приложением Beurer HealthManager и передают данные по Bluetooth® на компьютер или смартфон.

В интерфейс приложения включен отдельный раздел, посвященный показателям веса. Здесь накапливается информация о результатах измерений за выбранный период. Данные можно сгруппировать, отобразить в виде дневника с указанием даты или в формате диаграммы. Такой вариант дает возможность оценить, когда масса тела увеличивалась или уменьшалась, как повлияли длительные нагрузки на долю жировой ткани, какие изменения происходили при том или ином рационе.

Сегодня весы – это уже не просто прибор для измерения массы тела. Это надежный помощник в создании собственной диеты, снижении веса, расчете необходимой нагрузки. За счет привлекательного оформления прибор станет настоящим украшением интерьера.

Простое и быстрое измерение веса

Люди с древности пытались создать точные и компактные весы. Пусть и через много столетий, но эта задача была решена. Сегодня существует огромное количество всевозможных приспособлений для измерения массы тела и взвешивания любых предметов.