Wagi

Historia wag i ważenia w Polsce oraz na świecie.

Wagi jako przyrządy do pomiaru masy są stosowane od czasów starożytnych, a zasada ich działania nie zmieniła się od wieków. Ważenie polegało na porównaniu masy towaru z wzorcem. Od starożytności do dzisiejszych czasów jest to prosta dźwignia w postaci belki równoramiennej. Postęp techniczny wprowadził niewiele zmian lecz zasada działania wag jest niezmienna od ponad 6000 lat.


Ważenie w starożytności

Początki zastosowań wag sięgają starożytności. W rejonie rzek Nil, Eufrat i Tygrys. Ich rozwój był związany z postępem rzemiosła i handlu. Handlowano głównie na zasadzie wymiany barterowej, jednak w przypadku kosztownych kruszców pojawiła się potrzeba dokładniejszego sposobu rozliczania. Przyjęto wagową metodę porównywania masy towaru i wzorca. Pierwszymi wagami były dźwignie równoramienne z zawieszonymi na końcach porównywanymi(ważonymi) towarami.


Pierwsze odkrycia

Podstawowym materiałem wykorzystywanym do budowy wag był wapień oraz lniane sznury, a czasami także drewno. Budowa takiej wagi była banalnie prosta. Podstawowym elementem była belka z zawieszonymi na końcach powrozami służącymi do mocowania ważonego towaru zawieszona w środku swojej długości.
Wagi prosto dźwigniowe ulegały małym, ale ciągłym zmianom. Później przekształciły się w wagi z szalkami. Szalki wykonywane były początkowo z drewna, gliny następnie z brązu i żelaza. Na końcach dźwigni wprowadzono otwory, przez które przewlekano sznury mocujące szalkę. Podobnie zmieniono zawieszenie całej wagi.


Wagi i ich zastosowanie

Kolejnym nowym elementem było wprowadzenie do wag stojaka, na którym była zawieszona dzwignia z szalkami. Taka postać wagi jest do dziś używana w laboratoriach i aptekach.

"Zastosowania" wag przedstawiają również ilustracje z Księgi Umarłych między innymi jest tam ukazana scena sądu ostatecznego i obecnych przy tym bóstw. Kolejny fragment Księgi Umarłych, ozdobionej sceną ważenia duszy zmarłego. Serce zmarłego leży na wadze, przy której stoi bóg Thot z głową szakala. Na drugiej szali znajduje się pióro symbolizujące Maat, boginię sprawiedliwości i prawdy stojącą po lewej. Aby zmarły mógł "przetrwać" ten sąd obie szale powinny się zrównoważyć. W przeciwnym razie siedząca po prawej stronie hybryda, rozszarpie zmarłego. Waga od wieków miała również duże znaczenie w wymierzaniu sprawiedliwości.


Wagi w Polsce
W 1420 roku Władysław Jagiełło wydał statut nakazujący wojewodom i starostom, by w pewne dni każdego roku sprawdzali miary i oznaczali ceny. Pewne uporządkowanie systemu miar nastąpiło w 1565r po wydaniu ustawy o miarach. Wydana w 1565 roku przez Sejm Piotrkowski ustawa porządkuje i ujednolica system miar w Polsce. Kolejną ciekawą wzmiankę o wagach można znaleźć w podręczniku fizyki z 1777r.
Opis mówi o wagach ( przemianach ) ich prostej budowie, małej dokładności i możliwości oszukiwania kupujących. Autor radzi aby unikać kupowania towarów ważonych za pomocą tych prostych wag.


Szybki rozwój techniki pociągnął za sobą duże zmiany w budowie wag. Obok dużych zmian technicznych w budowie i zasadzie działania, znacznie zmienił się wygląd zewnętrzny wag. Dodatkowe ozdobne elementy powoli zaczęły zanikać, wagi nabrały bardziej prostego wyglądu. Dzisiejsze wagi są nazywane wagami tensometrycznymi.


Teoria
Zjawisko działania wag elektrycznych odkrył w 1856 r Kelvin jednak dopiero w 1937r przeprowadzono pierwsze badania. Kompletny czujnik składa się z tensometru w postaci cienkiego, odpowiednio ułożonego drutu, naklejonego na belce metalowej.

Tensometr zginany
Czujnik w chwili działania na niego siły odkształca się powodując rozciąganie drutu oporowego, którego rezystancja zgodnie z podanym wzorem ulega zmianie. Rozwój elektroniki, zmniejszenie objętości i ceny układu pomiarowego umożliwiły powszechne zastosowanie tensometrów w wagach handlowych i przemysłowych dopiero w latach 70. W Polsce gwałtowny rozwój wag elektronicznych nastąpił na początku lat 90. Podstawowym blokiem każdej współczesnej wagi elektronicznej jest system mikroprocesorowy. Szybki rozwój układów elektornicznych, zmniejszenie ich ceny oraz poprawa parametrów metrologicznych przyśpieszył powstanie nowych rozwiązań wag elektronicznych, które coraz szerzej zastępują i wypierają wagi mechaniczne.


Odważniki - wzorce masy
Odważnik jest to ciało o określonej przepisami charakterystyce technicznej dotyczącej kształtu, zastosowanego do budowy materiału , wykonania , ściśle określonej i naniesionej na nim masie i jednostce miary.
W początkowym okresie zastosowania wag jako odważników używano naturalnych wzorców w postaci ziaren jęczmienia i prosa. Ważenie polegało na porównaniu na wadze równoramiennej ciężaru towaru z ciężarem ziaren.
Pierwsze udokumentowane wzmianki stosowania jako odważników ziaren pochodzą z okresu 3800 p.n.e. W tym okresie powstał system Beqa który był stosowany w Egipcie przez ponad 3000 lat. Podstawową pierwotną jednostką w tym systemie było 200 ziaren , których masa wynosiła ok. 13g.
Na przestrzeni wieków zmieniał się materiał z którego wykonywano odważniki . Początkowo był to kamień i wapń - materiały łatwo dostępne i stosunkowo trwałe. Najstarsze odważniki wapniowe pochodzą z okresu 3800 .p.n.e.
W następnych okresach stosowano inne materiały jak: bazalt, alabaster, hematyt, żelazo, mosiądz, szkło, stal nierdzewną itd. W początkowym okresie stosowano odważniki w kształcie sześcianów , prostopadłościanów i walców z upływem okresu odważniki zmieniały swój wygląd , były bardziej ozdobne i przedstawiały zwierzęta, gady, głowy władców.