Denge, genellikle bilimsel amaçlar için, iki cismin ağırlıklarının kütle (veya ağırlık) farkını belirlemek için karşılaştırılması aracı.
Eşit kol dengesinin icadı, en azından eski Mısırlıların zamanına, muhtemelen MÖ 5000'e kadar uzanır. En erken tiplerde, kiriş merkezde desteklendi ve tavalar kordonlarla uçlardan asıldı. Tasarımda daha sonraki bir gelişme, Romalılar tarafından Mesih zamanı hakkında getirilen merkezi yatak için kirişin ortasından bir pim kullanılmasıydı. 18. yüzyılda bıçak kenarlarının icadı, modern mekanik dengenin gelişmesine yol açtı. 19. yüzyılın sonunda denge, Avrupa'da dünyanın en hassas ölçüm cihazlarından birine dönüştü. 20. yüzyılda, mekanik sapma yerine elektriksel dengelemeye bağlı olarak elektronik dengeler geliştirilmiştir.
Mekanik denge, esasen, bir dayanak noktası olarak yatay bir merkezi bıçak kenarında salınan ve merkezden paralel ve eşit uzaklıkta iki uç bıçak kenarına sahip olan sert bir kirişten oluşur. Tartılacak yükler, yataklardan asılan tavalarda desteklenir. En iyi tasarım için, uç yatağı ve tava arasında biri düzlemin eğilmesini önlemek için diğeri yük merkezini uç bıçak kenarında belirli bir noktaya sabitlemek için iki veya daha fazla ek bıçak kenarı bulunur. Bir durdurma mekanizması, bıçak kenarlarını yataklarından ayırarak yükleme sırasında hasarı önler. Dengenin sapması, kirişe tutturulmuş ve dereceli bir ölçek üzerinden geçen bir işaretçi veya kiriş üzerindeki bir aynadan uzak bir ölçeğe yansıma ile gösterilebilir.
Teraziyi kullanmanın en belirgin yöntemi doğrudan tartım olarak bilinir. Tartılacak olan malzeme bir tavaya konur, diğer tava üzerinde kiriş dengede olacak şekilde bilinen yeterli ağırlığa sahiptir. Sıfır okuma ile yüklü tavalarla okuma arasındaki fark, ölçek bölümlerindeki yükler arasındaki farkı gösterir. Böyle bir doğrudan tartım, kolların eşit uzunlukta olmasını gerektirir. Eşit olmayan kollardan kaynaklanan hata, gerekli hassasiyetten daha büyük olduğunda, tartım değiştirme yöntemi kullanılabilir. Bu yöntemde, diğer tavadaki bilinmeyen yükü dengelemek için bir tavaya karşı ağırlık eklenir. Daha sonra, bilinen ağırlıklar bilinmeyen yük ile değiştirilir. Bu yöntem, sadece kirişin iki kolunun tartım sırasında aynı uzunlukları korumasını gerektirir. Eşitsizliğin herhangi bir etkisi her iki yük için de aynıdır ve bu nedenle elimine edilir.
Bir gramdan daha az kapasiteye sahip küçük kuvars mikro teraziler, üç bıçak kenarına sahip bir metal kirişe sahip küçük tahlil tipi terazilerde normalde bulunandan çok daha büyük bir güvenilirlikle inşa edilmiştir. Mikro teraziler esas olarak, özellikle sadece küçük miktarlarda elde edilebilen gazların yoğunluğunu belirlemek için kullanılır. Denge genellikle gaz geçirmez bir odada çalışır ve ağırlıktaki bir değişiklik, dengenin askıya alındığı gaz nedeniyle denge üzerindeki net kaldırma kuvvetindeki değişiklikle ölçülür, gazın basıncı ayarlanabilir ve ölçülür. Denge kasasına bağlı bir cıva manometresi.
Ultramikrobalans, mikro teraziyle tartılabileceğinden daha küçük numunelerin ağırlığını belirlemeye yarayan herhangi bir tartım cihazıdır, yani toplam miktarlar bir veya birkaç mikrogram kadar küçüktür. Ultramikrobalanların başarılı bir şekilde inşa edildiği ilkeler, yapısal elemanlarda esneklik, sıvılarda yer değiştirme, elektrik ve manyetik alanlar yoluyla dengeleme ve bunların kombinasyonlarını içerir. Tartılan dakika kütleleri tarafından üretilen etkilerin ölçümü, yer değiştirmeleri belirlemek için optik, elektriksel ve nükleer radyasyon yöntemleri ve tartılan örneğin neden olduğu bir yer değiştirmeyi geri yüklemek için kullanılan kuvvetlerin optik ve elektriksel ölçümleriyle yapılmıştır.
Modern zamanlardaki geleneksel dengelerin başarısı, büyük mukavemet ve elastikiyete sahip olan ve sıcaklık, histerezis ve elastik olmayan bükülmenin etkilerinden nispeten bağımsız olan bazı uygun malzemelerin, özellikle kuvars liflerinin elastik özelliklerine dayanmıştır. En başarılı ve pratik ultramicrobalances, bir kuvars fibere tork uygulayarak yükü dengeleme ilkesine dayanmaktadır. Basit bir tasarım, yatay bir kiriş olarak sert bir lif kullanır, merkezinde dik açılarla kapatılmış gerilmiş yatay kuvars burulma lifi ile desteklenir. Kirişin her iki ucunda, biri diğerini dengeleyen bir tava asılıdır. Numunenin bir tavaya ilave edilmesinden kaynaklanan kirişin sapması, kiriş tekrar yatay pozisyonuna gelene ve askıdaki lif içindeki tüm burulma aralığı uygulanana kadar burulma lifinin ucu döndürülerek geri yüklenir. bir tavaya yük eklendi. Restorasyon için gerekli burulma miktarı, burulma lifinin ucuna tutturulmuş bir kadran vasıtasıyla okunur. Ağırlık, dengeyi bilinen ağırlıklara göre kalibre ederek ve torsiyona karşı ağırlık kalibrasyon tablosundaki değeri okuyarak elde edilir. Sadece yapısal elemanların esnekliğine dayanan doğrudan yer değiştirme dengelerinin aksine, burulma dengesi, yerçekiminin yükün en büyük bileşenini, yani tavaları dengelemesine izin verir ve yük kapasitesini büyük ölçüde arttırır.
20. yüzyılın sonlarındaki dengeler genellikle elektronikti ve mekanik dengelerden çok daha doğruydu. Bir tarayıcı tartılacak nesneyi tutan tavanın yer değiştirmesini ölçtü ve bir amplifikatör ve muhtemelen bir bilgisayar vasıtasıyla tavayı sıfır konumuna döndüren bir akım üretildi. Ölçümler dijital ekranda veya çıktıda okundu. Elektronik tartım sistemleri sadece toplam kütleyi ölçmekle kalmaz, aynı zamanda ortalama ağırlık ve nem içeriği gibi özellikleri de belirleyebilir.
