Le bilance per la ricarica
Tipi di bilance
Senza andare in disquisizioni filosofiche le bilance possono essere divise in tre tipi fondamentali indicati in ordine di diffusione.
Elastiche
Elettroniche
Gravimetriche
Bilance elastiche
Le bilance elastiche sono quelle che si avvalgono di un qualche mezzo flessibile che risponde linearmente alla compressione. Una molla, il componente base di quasi tutte le bilance in commercio, ha la caratteristica di schiacciarsi di quantità uguali e proporzionali al carico che vi è posto sopra. Questo a condizione che il carico rientri in certi limiti definiti di linearità. Il 90% delle bilance in commercio sono così costituite, e lo sarà ancora per molto, visto l’assoluta economicità delle stesse e i buoni risultati per le comuni operazioni. Il loro problema è che sono del tutto incapaci di misurare pesi molto piccoli e i loro attriti meccanici non permetto precisioni elevate. In pratica una bilancia elastica difficilmente supera i 5 grammi di precisione e quindi di sensibilità. Si possono in linea teorica costruire anche bilance elastiche con precisioni e sensibilità molto più spinte, anche milligrammi, ma siamo nel campo degli strumenti da laboratorio e non certo di oggetti vendibili in un negozio. Per la ricarica sono del tutto inutili o quasi.
Elettroniche
Con l’avvento delle tecnologie elettroniche a basso costo si stanno diffondendo bilance elettroniche di vario tipo. Si basano sull’azione meccanica che il peso esercita su di un materiale, di norma piezoelettrico, che reagisce generando una tensione proporzionale al carico. Questo elemento si chiama ‘cella di carico’ ha la caratteristica di costare caro ma anche di essere tutto quello che serve a costruire una bilancia. Tutto il resto, scale, molle, leve sparisce e rimane un piccolo circuito integrato ed un display su cui leggere la misura. Nei bagni, pesapersone, e nelle cucine, per gli alimenti, si stanno diffondendo a grande velocità e presto saranno le uniche in commercio. La tecnologia non permette però per ora di raggiungere precisioni molto elevate, almeno di non spendere cifre impossibili, ed inoltre occorrono raffinate tecniche di ‘precalibrazione’ per le misure di precisione che non le rendono adatte ad un uso casalingo. Le poche bilance elettroniche per ricarica costano un occhio, hanno errori di offset continui e incostanti e non sono ripetibili. Direi che siano ancora prodotti acerbi.
Gravimetriche
Le bilance gravimetriche sono quelle bilance che usano la forza di gravità per indicare all’utente il peso di quello che si sta misurando. Le bilance per ricarica sono quasi tutte gravimetriche. In pratica da una parte, piatto, si mette il peso da misurare, e dall’altra si usano dei pesi conosciuti per “bilanciare” l’astina su cui il tutto è montato. Quando il meccanismo è in equilibrio si contano le masse note usate e si determina il peso dell’oggetto. E’ dai tempi dei romani che si usa un simile sistema e sembra tuttora quello migliore anche se oramai in disuso quasi ovunque. Costa poco, è preciso, è semplice, è virtualmente “non starabile”. A meno che non si danneggi i contrappesi, ovviamente. Il limite di queste bilance è che si vogliono fare troppo economiche e quindi attriti, resistenze e piccole anomalie generano imprecisioni che altrimenti sarebbero assenti. Con bilance di questo tipo si arriva, economicamente e semplicemente, a misurare il cinquantesimo di grammo: una bella prestazione!
Cosa si intende per precisione
Precisione
É il parametro che indica, apparentemente, quanto precisa sia la misura
rispetto al vero.
In pratica la precisione da sola, pur importante, non serve a molto se non assieme
agli altri parametri che vedremo, a meno che non si tratti di un parametro
indicato come precisione assoluta. Cosa ben
difficile in un oggetto commerciale. Diffidate quindi dal termine generico
“precisione”.
Risoluzione
Si intende per risoluzione la capacità di poter distinguere tra due livelli di misura diversi. Tanto più piccolo é questo intervallo tanto più alta é la risoluzione dello strumento. Ad esempio una bilancia con tacche di misura ogni 10 grammi avrà metà della risoluzione di un'altra bilancia con tacche ogni 5, e dieci volte meno di una con tacche ogni grammo. Ovviamente questo non vuol dire che la prima sia peggio della seconda o della terza.
Ripetibilità
È lo scarto che otterremo tra due misure della stessa quantità fatte in tempi diversi. Anche se non specificato, come del resto tutti gli altri parametri, è un indice di bontà meccanica più che di precisione. Non ci si meravigli, ma nessuno strumento ripete mai la stessa misura in maniera identica.
Linearità
A qualcuno sembrerà strano ma non è detto che uno strumento sia preciso in eguale modo su tutta la scala. Ad esempio una bilancia può essere precisissima tra 100 grammi e 200, ma sbagliare di parecchio sotto i 50 grammi oppure sopra i 300. La linearità è quindi la capacità di mantenere la precisione su tutta la scala. Nelle bilance gravimetriche questo problema non esiste.
Offset
È quel valore che deve essere tolto, o aggiunto, per poter fare lo zero
della bilancia. Se è piccolo fisso e costante non rappresenta nessun problema
ma se é rilevante o, peggio, instabile può rappresentare un problema peggiore
della poca precisione relativa. Nelle bilance
gravimetriche questo problema fa parte della misura e quindi virtualmente non
esiste.
