La balance est utilisée pour mesurer la masse d’un corps ou d’une substance ou également leur poids, car entre la masse et le poids, il existe une relation bien définie. En laboratoire, la balance est utilisée pour effectuer des activités de contrôle de la qualité, pour préparer des mélanges de composants dans des proportions prédéfinies et pour déterminer des densités ou des poids spécifiques. Ses origines se situent plus de 3500 ans avant Jésus Christ, en Egypte.

Les échelles diffèrent les unes des autres par la conception, les principes utilisés et les critères de métrologie utilisés. À l’heure actuelle, on pourrait considérer qu’il existe deux grands groupes: les balances mécaniques et les balances électroniques.

Balances mécaniques

Les plus courantes sont les suivantes :

• Balance à ressort : Son fonctionnement repose sur une propriété mécanique des ressorts, à savoir que la force exercée par un ressort est proportionnelle à la constante d’élasticité du ressort [k] multipliée par son allongement [x] [F = -kx].

• Échelle de poids coulissante : elle comporte deux masses connues qui peuvent être déplacées sur des balances – l’une avec une graduation macro et l’autre avec une micro graduation -; lors du placement d’une substance de masse inconnue sur le plateau, son poids est déterminé en faisant glisser les pâtes sur les balances mentionnées jusqu’à ce que la position d’équilibre soit obtenue.

• Balance analytique : elle consiste à comparer des masses de poids connu à la masse d’une substance de poids inconnu. Il est construit sur la base d’une barre ou d’un levier symétrique qui est soutenu par un support en forme de lame situé à un point central appelé point d’appui.

• Balance à plateau supérieur : Ce type de balance comporte un plateau de chargement placé sur le dessus, qui est soutenu par une colonne maintenue verticalement par deux paires de guides munis de raccords flexibles. L’effet de la force, produit par la masse, est transmis directement ou par un mécanisme quelconque depuis un point de la colonne verticale à la cellule de charge.

• Balance de remplacement : C’est une balance à soucoupe unique. Sur le plateau de pesée, une masse inconnue est équilibrée en éliminant, du côté du contrepoids, des masses de magnitude connue, en utilisant un système de came mécanique jusqu’à atteindre une position d’équilibre.

Balances électroniques

Les balances électroniques comportent trois éléments de base :

• L’objet à peser sur le plateau de pesée exerce une pression répartie de manière aléatoire sur la surface du plateau.

• Un capteur de mesure, appelé cellule de charge, produit un signal de sortie proportionnel à la force de charge, sous la forme de variations de tension ou de fréquence.

• Un circuit électronique analogique numérique qui présente finalement le résultat de la pesée sous forme numérique.

Que faut-il pour installer et utiliser avec succès une balance ?

• Avoir un environnement sans courants d’air, sans changements brusques de température et sans poussière.

• Avoir une auberge parfaitement nivelée. Une plate-forme à forte inertie est idéale, isolée des structures situées à proximité, pour réduire l’effet des vibrations émises par certains équipements tels que les centrifugeuses et les réfrigérateurs. Il doit avoir une surface suffisante pour installer la balance et l’équipement auxiliaire avec lequel il interagit dans les processus de pesage. De la même manière, l’espace requis par les câbles d’interconnexion, le courant électrique, la connexion au système d’information, l’imprimante, etc. doit être fourni.

• Empêcher l’installation d’équipements produisant des champs magnétiques élevés ou des vibrations telles que des centrifugeuses, des moteurs électriques, des compresseurs et des générateurs.

• Évitez d’être sous l’influence directe des systèmes de climatisation – courants d’air – et de la lumière du soleil.

• Disposer d’une prise de courant en bon état, munie d’un pôle de mise à la terre muni d’interrupteurs, conforme à la réglementation en vigueur dans le pays ou le laboratoire.

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