تاریخچه صنعت توزین

تاریخچه صنعت توزین معمولا از 3 نظر بررسی می‌شود:

  1- تاریخچه فلسفه بهره گیری از توزین و توسعه دانش آن  

  2- تاریخچه تعریف وزن و بکارگیری آن در معاملات تجاری

  3- تاریخچه ابراز و دستگاه های اندازه گیری

  از هزاران سال پیش توزین با اندازه گیری وزن یک شیئ یا مقایسه وزن دو شیئ انجام می‌گرفته است. تصاویر یافت شده از تمدن های پیشین در بین النهرین بیانگر استفاده از ابزاری مشابه ترازوی شاهین دار می باشد که تا قرن حاضر نیز مورد استفاده قرار می گرفته است.مردم آن سرزمین از یک تکه چوب صاف آویزان شده از یک نخ به منظور توزین استفاده می کرده اند . دو سوراخ در هر طرف قطعه چوبی برای نگهداشتن کفه ترازو (قطعه چوب ) تعبیه می شده است. دقت و صحت ترازوی چوبی مستلزم یکسان بودن فاصله بین شاهین تا دو طرف قطعه چوبی بوده است . از اینرو قرارگیری سوراخ ها در محلی دقیق و همچنین حرکت ریسمان تاثیر زیادی در دقت این ترازو داشته است.

  زمانی در انگلستان بصورت  همزمان 6 واحد وزن پوند معادل 5400 تا 7680 دانه جو وجود داشت . واحدهای پوند مختلف برای کالاهای مختلف مثل طلا ، پشم و... استفاده می شد. مشکل عدم وجود یک سیستم واحد اندازه گیری تا مدتها ادامه داشت چنانچه به مهمترین مشکل دانشمندان در قرن 18 تبدیل شده بود .

  تولد سیستم متریک

   در سال 1790 مجمع ملی فرانسه از دانشمندان خواست تا یک سیستم ثابت برای توزین و اندازه گیری پیشنهاد کنند گزارش ارائه شده توسط دانشمندان شامل یک سیستم مبتنی بر واحد طول معادل 10 میلیونیوم مسافت قطب تا استوا و  واحد جرم معادل با جرم معادل یک متر مکعب از آب در نقطه صفر در نظر گرفته شد . یکای جدید سیستم اندازه گیری سیستم متریک خوانده شد . البته سالها بعد مرجع های دیگری مانند وزن برنج و وزن پلاتینیوم به عنوان کیلوگرم در اروپا بوجود آمد .

   علاقه مندی بین المللی در زمینه استاندارد اندازه گیری به سرعت در حال رشد بود  تا در سال 1870 و مجددا در سال 1872 دولت فرانسه جلسه ای برای بنیان گذاری استاندارد متریک تشکیل داد . در سومین جلسه در سال 1875 ، 18 کشور معاهده ای را پذیرفتند که طی آن یک کیلوگرم جدید از یک آلیاژ با 90% پلاتینیوم و 10% ایریدیوم ساخته شد . بعد از تلاشهای بسیار زیادی که در فرانسه انجام شد 3 قالب از آلیاژ مذکور توسط یک طلاساز به نام جرج ماتری  جانسون از لندن در سال 1879به یک متالورژیست از فرانسه تحویل داده شد . این استوانه ها با کیلوگرم موجود در آرشیو مقایسه شد . تا سال 1883 کمیته بین المللی توزین متقاعد شد که جرم یکی از استوانه ها  نسبت به کیلوگرم موجود در آرشیو غیر قابل تشخیص بوده است و این وزن به عنوان الگوی اصلی کیلوگرم انتخاب شد .   

نسخه اصلی کیلوگرم استاندارد نگهداری شده در لابراتوار ملی فیزیک (NLP)  انگلستان می‌باشد.

هیچ كس نمی داند دلیل این كاهش وزن چیست، یا حداقل چرا وزن این استوانه در مقایسه با سایر وزنه‌های مرجع كاهش می یابد، اما در هر صورت این تغییر وزن عاملی شد تا یك جست وجوی بین المللی برای یافتن تعریف دقیق تری از وزن صورت گیرد.

تلاش جهت یافتن استاندارد دقیق تر برای کیلوگرم.....

پیتر بیكر یكی از دانشمندان آزمایشگاه استانداردهای فدرال، كه موسسه ای با 1500 محقق است و كارش اختصاصاً توسعه روش‌های جدید برای اندازه گیری هرچه دقیق تر كمیت هاست، در این مورد می‌گوید: «مطمئناً داشتن استانداردی كه به طور مرتب در حال تغییر است، مفید نخواهد بود. » حتی تغییری به اندازه 50 میكروگرم ـ كمتر از وزن یك دانه نمك ـ در یك كیلوگرم برای ایجاد خطا در محاسبات دقیق علمی كافی است.

 دكتر بیكر سرپرست یك گروه بین المللی از محققانی است كه در جست وجوی راهی برای ارائه تعریف جدیدی از كیلوگرم برپایه تعداد اتم های یك عنصر خاص هستند. سایر دانشمندان از جمله محققان انستیتو ملی و فناوری در واشنگتن، در حال توسعه فناوری دیگری هستند كه كیلوگرم را با استفاده از مكانیسم پیچیده دیگری كه با عنوان ترازوی وات شناخته می شود تعریف كنند. تصمیم نهایی نیز برعهده كمیته بین المللی اوزان و مقادیر، سازمانی كه طی یك معاهده بین المللی در سال 1865 به وجود آمده است، قرار دارد. این سازمان حفاظت از كیلوگرم مرجع بین المللی را برعهده دارد و آنرا تحت تدابیر شدید امنیتی در شاتو واقع در حومه پاریس نگهداری می كند. این استاندارد سالی یك بار تحت تدابیر شدید امنیتی توسط تنها سه نفری كه كلید آن را در اختیار دارند، مورد بازبینی قرار می گیرد. اما تغییر وزن ایجاد شده خاطرنشان كرده است كه زمان كنار گذاشتن این استاندارد برای انجام اندازه گیری ها فرا رسیده است. دكتر ریچارد دیویس رئیس قسمت جرم در بخش تحقیقات كمیته بین المللی می گوید: «این كار قسمتی از وظایف ماست. اگر نتوان به مفاد پیمان نامه پایبند بود، لازم است كه تغییراتی در آن صورت گیرد .

 كیلوگرم تنها مورد از هفت واحد اصلی اندازه گیری است كه از زمان تعریف آن در قرن نوزدهم تاكنون بدون تغییر مانده است. طی سالیان گذشته، دانشمندان در تعریف واحدهایی نظیر متر (كه در اصل بر مبنای محیط زمین تعریف شده بود) و ثانیه (كه بر اساس كسری از یك روز تعریف شده بود) تجدیدنظر كرده اند. هم اكنون متر بر اساس فاصله ای كه نور طی یك ـ 458/692/299ام ثانیه طی می كند، و ثانیه بر اساس مدت زمانی كه طول می كشد، اتم سزیم 660/631/192/9 مرتبه ارتعاش كند، تعریف می‌شود.

 هركدام از این كمیت ها را می توان با دقت بسیار اندازه گرفت و نكته دیگری كه از اهمیت مشابهی برخوردار است آنكه در هر كجای جهان می توان آنها را دوباره ایجاد كرد. در ابتدا كیلوگرم بر اساس جرم یك لیتر آب تعریف شده بود، اما بعدها مشخص شد، كه اندازه گیری دقیق جرم یك لیتر آب بسیار مشكل است. یكی از عواملی كه باعث شد تا كیلوگرم از این لحاظ از سایر واحدها عقب بماند، این بود كه، سود عملی فوری برای افزایش دقت آن متصور نبود. با این همه انحراف در وزن كیلوگرم استاندارد باعث ایجاد خطا در سایر اندازه گیری ها می شد. برای مثال ولت بر اساس كیلوگرم تعریف می شود، بنابراین تعریفی بر مبنای كیلوگرم پایدار منجر به آن می شود كه تعریف ولت بر مبنای واحدهای اصلی اندازه گیری با دقت هرچه بیشتر صورت گیرد.

 حدود هشتاد نسخه از روی كیلوگرم مرجع ،تولید و بین كشورهای امضاكننده معاهده سیستم متریك توزیع شد. تاریخ پرشور این استوانه كوچك فلزی بیانگر آن است كه كل جهان طی مدت های مدیدی از تعریف واحدی برای كیلوگرم استفاده كرده است. بعضی از این نمونه های فلزی كه به كشورهای امضاكننده اختصاص یافته بود بعدها ناپدید شد، از جمله نمونه ای كه در اختیار صربستان بود. ژاپن نیز پس از جنگ جهانی دوم مجبور شد نمونه خود را تسلیم كند. آلمان نیز چند نمونه از آن را تحویل گرفت، از جمله یكی كه در سال 1889 به ایالت باواریا اختصاص یافت و نمونه دیگری كه به آلمان شرقی تعلق گرفت.

استانداردکیلوگرم و شمارش اتم ها

آلمان ضمن همكاری با دانشمندان سایر كشورها از جمله استرالیا، ایتالیا و ژاپن سرگرم ساخت یك كریستال دقیقاً كروی یك كیلوگرمی از جنس سیلیكون برای روزآمد كردن كیلوگرم است. ایده ساخت این نمونه بر این مبنا قرار دارد كه با دانستن تعداد دقیق اتم های موجود در كریستال، فاصله آنها از یكدیگر و اندازه كره، تعداد دقیق اتم های موجود در آن را می توان حساب كرد. دانشمندان ایالات متحده، انگلستان، فرانسه و سوئیس مدعی هستند كه محاسبه تعداد دقیق اتم های سیلیكون موجود در كریستال با استفاده از فناوری امروز از دقت كافی برخوردار نیست و به همین دلیل آنها سرگرم ابداع روشی برای محاسبه كیلوگرم با استفاده از ولتاژ هستند. 

 ترازوی وات

دکتر اشتاینر یکی از دانشمندان انستیتو استاندارد و فناوری واشنگتن سرپرست یک طرح بین المللی برای ساخت ترازوی وات است. وی می گوید خطایی که در محاسبات ما وجود دارد چیزی کمتر از 10 قسمت در 10 میلیون است. ایده ترازوی وات بر مبنای اندازه گیری نیروی الكترومغناطیسی مورد نیاز برای برقراری تعادل با یك كیلوگرم استاندارد است. از آنجایی كه میدان گرانشی مكانی كه آزمایش در آن انجام می‌گیرد با دقت زیاد مشخص شده است، جرم مورد نظر را می توان به قدرت الكترومغناطیسی مربوط ساخت .

 اندازه گیری میدان مغناطیسی بسیار پیچیده است و به اطلاعات زیادی از جمله تغییرات هر روزه نیروی جاذبه نیاز دارد. بنابراین تعریف كیلوگرم باید براساس اندازه گیری آن نیرو یا برحسب چیز دیگری كه از آن كمیت اخذ شده است، مثلاً جرم یك الكترون تعریف شود. این آزمایش ها در واشنگتن در حال پیگیری است، اما علی رغم پیچیدگی آنها و مسیر پرپیچ وخم محاسبات جرم، دكتر اشتاینر می گوید وی مطمئن است كه گروه وی به زودی خواهد توانست اطلاعات مجاب كننده را ارائه دهد. وی می‌گوید ": خلاصه بگویم، فكر می‌كنم ما برنده‌ایم "

دكتر دیویس كه عضو گروهی است كه تصمیم گیری نهایی سرنوشت كیلوگرم را بر عهده دارند می‌گوید، وی هنوز هم از سرنوشت این طرح مطمئن نیست. 

بسیاری از دانشمندان بر این عقیده اند كه بهترین روش برای تعریف كیلوگرم شمارش تعداد كلی اتم های یك عنصر خاص است. طرحی نیز در دست اجراست كه در آن تعداد اتم های طلا شمارش می شود. اما تعداد بسیار زیاد اتم های موجود در یك كیلوگرم، عددی تقریباً 25 رقمی، باعث می شود انجام این كار را در آینده نزدیك غیرممكن جلوه دهد. وی مایل است دیدگاه خود را وارد دنیای اندازه گیری های بسیار دقیق كند. او می گوید: «بسیار عالی خواهد بود اگر دو روش آزمایش متفاوت داشته باشیم كه یكدیگر را تایید كنند.

باسکول جاده ای کامیون کش و تریلی کش

برای توزین اجسام سنگین از باسکول استفاده می‌شود. در باسکول‌های قدیمی اندازه گیری بصورت مکانیکی انجام می‌شد. امروزه باسکول‌ها به وسیله قطعات الکترونیکی با نام لودسل ( حسگر وزن ) کار می‌کنند و هر باسکول دارای یک سیستم کامپیوتری است که داده‌های ارسالی از لودسل را به کمیت وزن تبدیل می‌کند.

باسكول جاده اي:

دستگاهي است كه وسايل نقليه جاده اي را در يك مرحله و با استفاده از اثر جاذبه زمين توزين مي نمايد.

اجزای اصلی یک باسکول جاده ای عبارتند از:

       صفحه باسکول (پلاتفرم( : در واقع صفحه اصلی باسكول است که محل قرارگیری بار میباشد. هدف از ساخت سازه دستیابی به مجموعه ای است که ضمن تحمل نیروی ناشی از وزن, عمل انتقال نیرو را به نحو صحیح انجام داده تا توزینی دقیق حاصل شود, از اینرو طراحی دقیق سازه برای انتقال صحیح نیرو به لودسلها نیازمند طراحی دقیق توسط بروزترین نرم افزارهای مهندسی و استفاده از کارشناسان مجرب می باشد.قطار , کامیون یا . . . برای توزین روی صفحه باسکول قرار می‌گیرند صفحه باسكول بتنی یا فلزی است.  لودسل‌ها زیر صفحه باسكول نصب می‌شوند و صفحه باسکول فشار ناشی از وزن جسم را به لودسل منتقل می‌کند  .

       لودسل : لودسل حسگر وزنی است که در سیستمهای توزین مورد استفاده قرار میگیرد. قطعه‌ای الکترونیکی است که با آن مقدار فشار با وزن, اندازه گیری می‌شود چگونگی کار آن به این صورت است تغییرات وزن را بر اساس تغییرات ولتاژ, بر اساس وزن بار وارده حس کرده و آن را به نشاندهنده الکترونیکی منتقل می نماید. لودسلها دارای انواع مختلفی هستند که از آن جمله لودسل فشاری , لودسل کششی و لودسل خمشی را می توان نام برد.

        فونداسیون : دومین مرحله (اولین مرحله جانمایی می باشد که در قسمتهای بعدی آورده شده است) در نصب هر باسکول می باشد. از آنجاییکه باسکول بر روی هر زمین و هر نوع خاکی نمی تواند نصب شود قبل از نصب می بایست ناحیه مورد نظر پی سازی شود برای این منظور گودبرداری کرده و به اجرای فونداسیون می پردازیم. می توان گفت که 30% دقت هر باسکول به نحوه اجرای فونداسیون آن مربوط است از اینرو اجرای ناصحیح و غیر دقیق فونداسیون می تواند گاهی سبب چندین تن خطا در وزن گردد.

        جعبه تقسیم : جانکشن باکس, وسیله است که وظیفه اتصال لودسل ها به یکدیگر و یکسان سازی نقاط مختلف باسکول از لحاظ نمایش وزن را به عهده دارد. اهميت جانکشن باکس از اين جهت است که در نهایت دقت لودسل ها و نشاندهنده در باسکول به دقت آن وابسته است. امروزه در باسکول های تمام الکترونیک شاهد مشکلاتي هستیم که ناشی از عدم شناخت این وسیله مهم الکترونیکی است که با یک ولتاژ بسیار کوچک در لودسل سر و کار دارد.

     نشاندهنده ها : این وسیله وظیفه نمایش وزن را به اپراتور باسكول بر عهده دارد. سیم خروجی از جانكشن باکس ( J-Box ) به نشاندهنده متصل می‌شود و نشاندهنده عدد وزن را نمایش می دهد

      پرینتر ( Printer ) : بمنظور چاپ عدد وزن نمایش داده شده, پرینتر به نشاندهنده متصل شده و عدد وزني جرم روي باسكول چاپ می شود.

با توجه به اجزای تشکیل دهنده یک باسکول می توان اینگونه بیان نمود که باسکولی مناسب است که تمام اجزای آن مناسب باشد.

انواع باسكول جاده اي:

باسكول جاده اي   <   باسكول تمام فلز

باسكول جاده اي تمام فلز داخل زمين

باسكول جاده اي تمام فلز روي زمين

 آهن آلات مورد نياز شامل تيرآهن در سايزهاي 40 , 45 , 50 و 55 ورق هاي فولادي در سايزهاي 8 و 10 ميليمتر و تيرآهن هاي سايز 14 , 16 , 18 , 20 و 22 بر اساس مدلهاي مختلف برشکاري گرديده و برابر الگوي مربوطه جوشکاري و ماشين کاري مي گردد. پس از اتمام عمليات و رنگ آميزي مجددا جهت تسهيل در حمل تفکيک گرديده و به صورت قطعات جدا شده بارگيري و به محل اجراي پروژه حمل مي گردد.

باسكول جاده اي   <   باسكول بتن فلز

باسكول جاده اي بتن فلز داخل زمين

باسكول جاده اي بتن فلز روي زمين

باسكول جاده اي   <  باسكول مركب ( پيش ساخته )

باسكول جاده اي مركب داخل زمين

باسكول جاده اي مركب روي زمين

مصالح مورد نياز شامل سيمان , شن و ماسه و ميلگرد در سايزها مختلف پس از خريداري و انبارش در خط توليد قرار مي گيرند. شن و ماسه خريداري شده به لحاظ احتمال وجود ناخالصي مجدداً توسط ماسه شور شسسته داده شده و توسط دستگاه بچينگ پلانت (ايستگاه مرکزي بتن) و مخلوط شدن با سيمان مورد نياز بر اساس عيار استاندارد به حالت بتن آماده در مي آيد. ميله گيرد هاي مورد نياز براي انواع سايزهاي 12 , 14 , 16 , 25 برشکاري , خمکاري گرديده و پس از آماتورهاي بندي در قالبهاي پيش ساخته قرار مي گيرند. پس از آماده بودن قالب بتن مورد نياز تزريق و توسط ويبراتورهاي مختلف ويبرره مي گردد. 
به لحاظ استحکام هر چه بيشتر بتن ها رطوبت مورد نياز توسط دستگاه رطوبت سنج پاشيده و پس از مدت استاندارد از قالب خارج و در استخرهاي آب غوطه ور مي گردند. اين عمليات کلاً جهت فراوري سازه هاي بتني باسکولها شامل پلاتفرم , ديواره پهلوئي باسکول , فونداسيونهاي تحتاني و رمپهاي ورود و خروج مي باشد . پس از تخليه از استخر مجدداً سازه هاي بتني سمباده کاري , رنگ آميزي گرديده و آماده براي حمل مي شوند. لازم به توضيح است کل عمليات فوق توسط جرثقيل هاي سقفي و دروازه اي در ظرفيتهاي مختلف در تمامي نقاط کارخانه صورت مي پذيرد. 
مهمترين دليل استقبال مشتريان از باسکولهاي پيش ساخته بتني مدت بسيار قليل انجام عمليات نصب و راه اندازي است به صورتي که در بدترين شرايط جوي و موقعيت مکاني کشور نهايتاً تا يک هفته کليه عمليات نصب سازه هاي بتني و تجهيزات الکترونيکي انجام و باسکول آماده بهره برداري قرار مي گيرد 
با توجه به نيازهاي آتي مشتريان , گاه جابجايي باسکول امري اجتناب ناپذير است و در اين ميان وجود باسکول هايي که قابليت جابجايي همراه با فونداسيون را داشته باشند , يک مزيت ويژه محسوب مي شود.
باسکولهاي بتن فلز پيش ساخته با استفاده از نظام مديريت تضمين کيفيت بر مبناي استاندارد ISO-9001-2000 طراحي و توليد مي گردند. در کليه مراحل نصب و راه اندازي و نگهداري , کارشناسان کنترل کيفيت بر فرآيندهاي انجام شده نظارت دقيقي دارند.