MANUTENÇÃO E CUIDADOS BÁSICOS COM BALANÇAS ANALÍTICAS

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1 RECOMENDAÇÃO TÉCNICA ISSN nvembr, 1997 Númer 8/97 MANUTENÇÃO E CUIDADOS BÁSICOS COM BALANÇAS ANALÍTICAS André Luis Brasslatti Ladislau Marcelin Rabell Empresa Brasileira de Pesquisa Agrpecuária Centr Nacinal de Pesquisa e Desenvlviment de Instrumentaçã Agrpecuária Ministéri da Agricultura e d Abasteciment Rua XV de Nvembr, Caixa Pstal CEP Sã Carls - SP Telefne: (016) Fax: (016)

2 MANUTENÇÃO E CUIDADOS BÁSICOS COM BALANÇAS ANALÍTICAS André Luis Brasslatti Ladislau Marcelin Rabell 1 2 A Embrapa pssui um grande númer de balanças mecânicas distribuídas pels seus diverss Centrs. Os cuidads básics de sua cnservaçã e manutençã trnam-se necessáris para que suas medidas sejam cnfiáveis. (*) Tais equipaments, na mairia das vezes, encntram-se pertencem a centrs de pesquisas distantes de qualquer tip de assistência técnica especializada, dificultand a manutençã deste equipament e trnand-a muit dispendisa. Alguns prblemas pderiam ser reslvids n lcal, pr um técnic treinad na sluçã de pequens prblemas, tais cm acndicinament acima, insets aljads n equipament, ligaçã em tensã errada, etc. Vale aqui afirmar, que a manutençã de uma balança devid a alta tecnlgia cm que fi desenvlvid,requer um cnheciment mais prfund de suas características e exige pessal altamente capacitad. O bjetiv desse dcument é apresentar a teria e a manutençã básicas d equipament, para que usuári cmum pssa deixar a máquina em cndições de us. Na crrência de defeits mais cmplexs deve-se recrrer a técnics especializads u a própria assistência técnica d fabricante. 1 Técnic Eletrônic, Embrapa Instrumentaçã Agrpecuária, Caixa Pstal: 741, , Sã Carls, SP. 2 Engenheir Eletrônic MSc, Embrapa Instrumentaçã Agrpecuária, Caixa Pstal: 741, , Sã Carls, SP. (*) Falhas n manusei, cm acndicinament inadequad para transprte, pdem trná-las inperantes.

3 As recmendações cntidas nesse dcument referem-se à balança mecânica da METTLER série H54, pdend segund suas semelhanças, ser estendidas a utrs mdels e fabricantes, tmand-se cuidad de ler e cmparar s catálgs de seus respectivs fabricantes. Teria Básica As balanças sã equipaments que permitem medir a massa de uma amstra e pdem ser classificadas em: 1 - Balança de Mla, a qual mede diretamente a frça exercida sbre um crp. Este tip de balança pssui uma escala acplada, que cnverte a leitura em pes. O incnveniente deste tip de balança, é que tda vez que ela é mudada de psiçã, a escala de leitura deve ser crrigida. A Figura 1 ilustra uma balança de mla. Figura 1 - Balança de mla

4 Balança de Travessã Ns braçs de cmpriments iguais de uma alavanca de dis braçs é clcad, em um ds lads, um crp cm massa a ser medida e d utr lad crp cm massa cnhecida. Se ambas as massas pssuírem valres idêntics, travessã manter-se-á em psiçã hrizntal. A alavanca estará em equilíbri, se F 1=F 2,nde F 1=m1 x g, F 2=m2 x g, m1 é a massa a ser medida e m2 é a massa cnhecida. Lg, na cndiçã de equilíbri F1 xl = F2 xl, nde l é a distancia. A Figura 2 ilustra uma balança de travessã. Figura 2 - Balança de travessã Para que se pssa utilizar a balança de travessã, ela deverá receber uma massa adicinal estabilizadra Ms. Cm iss, a se acrescentar uma pequena massa Mu n prat esquerd, a balança se inclinará em cnseqüência d mment adicinal Mu x l. Cm a inclinaçã, a massa Ms passa agra a prduzir um mment cntrári. A balança entra em equilíbri, quand braç a tiver um cmpriment que satisfaça a equaçã Um x l = Ms x a. As Figuras 3 e 4 ilustram esta situaçã. Figura 3 - Balança de travessã cm pes estabilizadr Ms

5 Figura 4 - Balança de travessã em equilíbri Na balança de precisã, cm braçs iguais, travessã pssui, cm eix de rtaçã, um cutel de aç e um cxim de aç u ágata. Em distâncias pssivelmente iguais deste eix de rtaçã, estã prevists dis cutels cm gume apntad para cima, nde estã suspenss s dis prats. O centr de gravidade d travessã encntra-se um puc abaix d centr de rtaçã. O travessã acha-se pis, em estad de equilíbri e ajusta-se cm carga igual ns dis prats, em psiçã, aprximadamente, hrizntal. Um pnteir fixad n centr d travessã se mve-se diante de uma escala e permite a leitura exata de sua psiçã. Balanças d tip vist na figura 5 estã sujeitas a um err de sensibilidade. Esse err é um fatr determinad pela massa d pnt de gravidade e sua distância d centr de rtaçã d travessã. Esta sensibilidade deve ser cnstante através de tda a gama de pesagem. Figura 5 - Balança tip travessã, sujeita a err de sensibilidade

6 Em utrs terms, 10 mg de sbrepes devem prduzir mesm desvi de pnteir, quer a balança esteja carregada cm 1 g + 10 mg u cm 100 g + 10 mg. As figuras 6 e 7 ilustram estas situações. Figura 6 - Err e sensibilidade (I) Figura 7 - Err e sensibilidade (II) Ist prém, só acntecerá quand s três pnts de cntat estiverem rigrsamente alinhads, que é dificilmente realizável na prática. Também, sb efeit de carga,

7 rigina-se um pnt adicinal de gravidade pr baix d centr de rtaçã d travessã, qual aumenta à medida que aumenta a carga e reduz a sensibilidade da balança. Tal err pde ser cmpensad pr um cntrapes, prém smente para determinada carga na balança. Nestas circunstâncias, tda vez que huver uma alteraçã de carga, será necessári reajustar a sensibilidade. Esta cndiçã será atendida quand bjet a ser pesad e jg de pess frem suspenss n mesm braç de alavanca, garantind cm iss, uma carga cnstante ns pnts de cntat, independente da carga a ser pesada. Os prcediments adequads devem seguir a rientaçã bservada na figura 8. As principais razões que cnduziram a mdern travessã assimétric de dis cutels sã: a) Uma vez que pes cmpensadr é cnstante, este pde ser fixad rigidamente n travessã. Cm iss, ter-se-ã apenas dis cutels e um atrit menr. Pde-se também crrigir as variações de sensibilidade, uma vez que a balança de substituiçã pera sempre cm a mesma carga. b) N princípi de substituiçã, cada braç d travessã suprta um pes crrespndente à carga máxima da balança. Dessa frma, cutel n centr de rtaçã da balança recebe uma pressã equivalente a dbr da capacidade máxima. A fim de aliviar tal carga, deslca-se centr de rtaçã d travessã em direçã a prat. Cm iss, cntrapes rígid pde ser diminuíd, cm subseqüente reduçã da carga sbre cutel d travessã. c) Para uma mair reduçã d atrit, sã usads cutels e cxins de safira sintética. Em cmparaçã cm a ágata, este material pssui melhres características de dureza e pureza e uma vida útil cnsideravelmente mais lnga. A figura 8 ilustra esta situaçã.

8 Figura 8 - Us de cutels e cxins de safira sintética Funções Auxiliares a) Nivelament: Dad que travessã, independentemente da psiçã da balança, ajusta-se sempre na psiçã de equilíbri, a pass que a escala e sistema óptic estã firmemente ligads à caixa, btémse uma leitura viciada, se a balança nã estiver adequadamente nivelada. Pôr esta razã, fi previst um indicadr de nível d tip blha, a fim de auxiliar nivelament. b)frei d prat: O frei d prat faz parar, mediante atrit mecânic, s mviments d prat para que nã crra mviments bruscs. A destravar a balança, frei d prat desce e este vlta a se mver livremente. A figura 9 ilustra esta situaçã. Figura 9 - Frei d prat

9 c) Amrteciment: Para que travessã recupere rapidamente sua psiçã de equilíbri, seus mviments sã amrtecids. Dis sistemas de amrteciment que deram ótims resultads fram pneumátic (ar) e magnétic. As figuras 9 e 10 ilustram, respectivamente, amrteciment a ar e magnétic. Figura 9 - Amrteciment a ar Figura 10 - Amrteciment magnétic Limpeza, Calibraçã e Aferiçã Para se efetuar a limpeza a calibraçã e a aferiçã de uma balança a primeira prvidência a ser tmada é

10 destravament da balança. Iss pde ser feit seguind-se a seqüência abaix: 1 - Após desfeita a embalagem, remver a tampa superir; 2 - Sltar a trava da base, cm indica a figura 10; 3 - Sltar as travas laterais d travessã. Fixá-las nvamente na psiçã mais distante d travessã; 4 - Sltar as travas da parte traseira d travessã, girá-las 180 e fixá-las nvamente; 5 - Sltar parafus d cabide até que este pare de girar; 6 - Sltar a mla ds pess; 7 - Sltar s parafuss das travas ds pess; 8 - Sltar s apis d triângul e fixá-ls nvamente, de md que estes nã encstem n travessã u qualquer peça móvel; 9 - Clcar s cntadres em psiçã ZERO; 10 - Nivelar a balança; 11 - Clcar prat e seu amrtecedr. Pnts imprtantes a serem bservads: 1 - Os parafuss amarels u cm arruelas amarelas sã pnts de trava.

11 2 - A seqüência de travament é invers d destravament, u seja,deve ser seguida d item 11 para item 1, cm exceçã d item 9, nde deve-se clcar s cntadres em carga máxima, ist é, 159 g. Os detalhes ds pnts de trava da balança pdem ser vists na figura 10. Figura 10 - Partes cmpnentes

12 Ajuste da Tensã de Alimentaçã O ajuste da tensã de alimentaçã é um pass de extrema imprtância, send que muits equipaments sã cmpletamente danificads pela nã bservaçã ds valres crrets da tensã de alimentaçã. A mairia das balanças mecânicas pssui um sistema de alimentaçã similar a descrit na figura 11, e cm se pde ver nesta figura, fi azul é cnectad na tensã de trabalh. Figura 11 - Ajuste da tensã de trabalh

13 Sistema Ótic O sistema de iluminaçã u prjeçã é cmpst pr um cnjunt que alja e psicina uma lâmpada, que deverá frnecer luz suficiente para prjetar a escala que é apresentada a usuári. Este sistema também pssui uma fnte de alimentaçã para a lâmpada de prjeçã, vista na figura 11. As figuras 12 e 13, mstram caminh percrrid pela luz dentr da balança, desde a lâmpada até visr. Figura 12 - Caminh da luz dentr da balança de leitura superir

14 Figura 13 - Caminh da luz dentr da balança de leitura inferir Para que sistema de prjeçã realize, satisfatriamente, sua funçã, s espelhs interns, s cndensadres e as bjetivas devem estar bem alinhads e limps, a fim de que seja btida uma melhr luminsidade e nitidez da escala de pesagem, cm se pde ver na seqüência a seguir. 1 - Certificar de que filament da lâmpada esteja paralel cm a balança. 2 - Verificar se a luz atinge espelh de cant (7) crretamente.

15 3 - Observar se a luz ilumina crretamente 2 cndensadr (8), cas cntrári, crrija espelh de cant (7). Observe na figura 14, cmprtament d camp lumins incidente n 2 cndensadr, a se variar cntrle de brilh (4). Figura 14 - Camp de luz incidente 4 - Ajustar btã de fc, cnfrme figura 12 (11), até que uma leitura nítida seja btida n visr. 5 - Se a escala estiver deslcada, cm indica a figura 15, ajuste pde ser feit pôr intermédi de: a) um btã de ajuste, lcalizad na parte traseira da balança, u B) d espelh de cant (figura 12, item 12), em balanças antigas. Figura 15 - Escala deslcada

16 6 - Certificar que s traçs da escala estejam paralels. Cas cntrári, ajuste deve ser feit n espelh inferir (figura 12 item 15) Obs: pde ser utilizad sluçã Éter-Clrfórmi ( 1:1 ), ns espelhs, cutels, cxins e ns cndensadres. Deve-se tmar cuidad cm s filtrs plástics (verde), pis a sluçã de limpeza ataca esses materiais. Ajuste de Zer Para crret ajuste de zer deve-se seguir s passs abaix: 1 - Nivelar a balança. 2 - Clcar btã de Tara Ótica na psiçã mínima e btã de ajuste de zer, cm pnt vermelh para cima, cnfrme ilustra a figura 16. Obs.: Para mdels de balanças diferentes da ilustrada na figura 16, as cndições sã semelhantes às citadas acima, ist é, btã de tara na psiçã mínima e ajuste de zer em seu pnt médi. Figura 16 - Btã de tara ótica

17 3 - Ligar a balança sem pes n prat. 4 - Verificar se visr indica zer em sua escala. Cas iss nã crra, a balança deve ser desligada e cntrapes hrizntal d travessã deve ser ajustad. 5 - Repetir s itens 2 e 3, até que se btenha a indicaçã de zer na escala. Ajuste de Sensibilidade Para ajuste da sensibilidade devem-se seguir s passs abaix: 1 - Clcar n prat um pes equivalente a tamanh da escala, u seja, um pes igual a menr deslcament d cmutadr de pess. 2 - Ajustar cmutadr de pess para que este indique pes igual a clcad n prat. 3 - Crrigir a escala, de md que esta indique zer. 4 - Vltar cmutadr de pess para a indicaçã zer. 5 - A escala deve indicar exatamente + 1,00. Cas ist nã crra, a balança deve ser desligada e cntrapes vertical deve ser ajustad. 6 - Repetir s itens 2, 3, 4e5, atéquevisr indique 0 para 1 n cmutadr, e + 1,00 para 0, n cmutadr de pess.

18 Sistema de Amrteciment a Ar O sistema de amrteciment a ar fi incrprad em alguns tips de balanças analíticas, cm prpósit de diminuir impact entre cutels e cxins, casinads durante a peraçã de acinament da pesagem. Este sistema, cm pde ser vist na figura 16, é cnstituíd pôr um amrtecedr a ar, que trna a peraçã de acinament independente d peradr. Figura 16 - Sistema de amrteciment a ar N sistema da figura 16 tem-se: 1 - Pistã 2 - Flga de ajuste d pistã 3 - Pin de ajuste 4 - Eix d pistã 5 - Haste de acinament 6 - Haste d pistã 7 - Haste d ímã 8 - Interruptr de mercúri 9 - Base

19 Regulagem d Temp de Descida d Travessã Para a regulagem d temp de descida d travessã tem-se s passs: a) Variand-se pin (3) dentr d rasg da haste (ó), btémse uma variaçã grsseira d temp de destrava ( aumenta, diminui). b) A flga de ajuste (2) também faz variar temp de destrava (ajuste fin) Observaçã: O temp de destrava deve ser de aprximadamente 3 segunds. Ajuste d Tamanh de Leitura Ótica O visr frntal pssui a indicaçã de pesagem na escala principal; n entant, em alguns mdels, existe uma escala auxiliar que indica a prcentagem de utilizaçã da escala. Este ajuste é imprtante para que nã haja distrçã na medida e é feit da seguinte frma: 1 - Clcar n prat um pes equivalente a tamanh da escala, u seja, um pes igual a menr deslcament d cmutadr de pess. 2 - Clcar 1 n cmutadr de pess e ajuste zer da escala. Vlte cmutadr para 0. Verificar a psiçã da escala auxiliar. Se esta nã indicar 100%, prceder cm descrit n item a seguir. 3 - Sltar parafus (1) que fixa a parte interna da bjetiva, cm ilustra a figura 17, e deslcá-la para dentr u para fra. Repetir s itens 2 e 3, até que a escala auxiliar esteja calibrada. 4 - Ajustar nvamente a sensibilidade. 5 - Reclcar as tampas laterais e superir.

20 Figura 17 - Objetiva Cmentáris Finais Cm já fi dit, alguns aspects devem ser bservads n cuidad desses prcediments, tais cm: a) Nã tentar slucinar prblemas que estejam além d escp deste dcument sem antes cnsultar um especialista. b) Nã desmntar sistema de tara, acplad a travessã, semelhante a uma mla fina de relógi. c) Quand mvimentar a balança de um lcal para utr, mesm pr curtas distâncias é necessári travament de td sistema de pesagem. d) Nã usar sluções de éter-clrfórmi em partes plásticas. Agradeciments Agradeciments á empresa Micrnal, representante METTLER n Brasil, pels curss de manutençã em balanças as técnics da EMBRAPA Instrumentaçã Agrpecuária.