Federwaage

Federwaagen/Federkraftmesser sind Messgeräte, die mithilfe der Dehnung einer mechanischen Schraubenfeder und durch das Hookesche Gesetz, das Gewicht oder die Kraft eines Objektes bestimmen können. Dabei verfügen die Federwaagen über eine Skala in Kilogramm (kg) und die Federkraftmesser über eine Skala in Newton (N). Aufgrund der einfachen Handhabung sind die kleinen Messgeräte auch heute noch sehr beliebt.

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Federwaagen - So sind die kleinen Messgeräte aufgebaut

Grundsätzlich besteht eine Federwaage immer aus drei Komponenten: einer Feder, einer Hängevorrichtung mit einer passenden Klammer oder einem passenden Haken, sowie einer hochauflösenden Skala. Objekte im niedrigeren Gewichtsbereich von 1 g bis 1.000 g lassen sich einfach mit einer Klammer halten, wohingegen im höheren Gewichtsbereich von 2,5 kg bis 50 kg ein Haken zum Einsatz kommt.

Federwaagen funktionieren mechanisch ohne Batterie und Strom und sind somit jederzeit einsatzbereit, was den Messvorgang sehr unkompliziert macht. So kann das Gewicht von kleineren Gegenständen schnell und ohne viel Aufwand ermittelt werden. Dies stellt einen klaren Vorteil gegenüber einer elektronischen Waage dar,  die vor und nach jedem Wiegevorgang ein- bzw. augeschaltet werden muss.

Die handlichen Messgeräte sind mit unterschiedlichen Klammern und Haken nutzbar und jederzeit erweiterbar, was sie so vielseitig einsetzbar macht. Federwaagen werden heute in den verschiedensten Bereichen eingesetzt, beispielsweise in der Industrie, in der Landwirtschaft, in der Medizin oder auch in der Forschung. Da die Federwaage die Gewichtskraft von Körpern in Newton anzeigen kann, wird auch gerne in der Physik auf dieses Messgerät zurückgegriffen. Mit dem Kauf einer Federwaage entscheiden Sie sich für ein besonders langlebiges Messgerät aus stabilem Material.

Das Hookesche Gesetz - So funktioniert die Federwaage

Das Prinzip der Federwaage ist ganz einfach: Während der Messung dehnt sich die Schraubenfeder entsprechend dem Hookeschen Gesetz proportional zur Zugkraft des angehängten Messobjektes aus. Das Gewicht kann nun anhand der angebrachten Skala schnell und präzise in Kilogramm oder Newton abgelesen werden. Das Innenrohr der Waage ist frei drehbar. Es hat keinen Einfluss auf das Messergebnis.

Als Nachteil der Federwaage gilt die Messgenauigkeit. Da die auf die Waage einwirkende Schwerebeschleunigung nicht vollständig kompensiert werden kann, können bei der Messung Ungenauigkeiten von bis zu +/- 0,3 Prozent entstehen. Einen nicht zu vernachlässigenden Einfluss auf das Messergebnis hat die Schwerkraft (Gravitation).

Dies zeigt folgendes Beispiel: Eine unter 45° Breite geeichte Federwaage zeigt am Äquator 2,6% weniger, nahe den Polen jedoch 2,6% mehr an.

Aufgrund der Varianz ist das Messverfahren der Federwaage, anders als beispielsweise bei einer Balkenwaage, ortsabhängig. Die Eichung der Waage muss daher ortsgebunden durchgeführt werden. Im Gegensatz zur Federwaage ist eine elektronische Waage genauer. Die Federwaage bleibt dennoch in vielen Anwendungsbereichen eine genaue und handliche Waage, die ihren Zweck erfüllt und eingesetzt wird.

Diese Unterschiede gibt es bei den Messgeräten

Eine Federwaage kann mit nur wenigen Handgriffen und einem Druck-Set in einen Zug- oder Druckkraftmesser umgebaut werden. Dieser misst die zwischen zwei Körpern wirkende Kraft. Eingesetzt wird dieses Messgerät beispielsweise um das Durchbruchverhalten von Tabletten in der Pharmaindustrie zu testen oder auch, um festzustellen, wieviel Kraft benötigt wird, um einen Karton oder eine Tüte zu öffnen. Dies ist ein nicht unerheblicher Aspekt zur Herstellung von Verpackungen. Das Einsatzgebiet der Zug- oder Druckkraftmesser fällt somit beispielsweise in die Qualitätskontrolle, in die Pharmaindustrie oder auch in die Automobilbranche.

Größere Federwaagen verfügen über einen Schleppzeiger und einen Handgriff. Unter dem Schleppzeiger wird ein weißer Ring verstanden, der bei Belastung der Waage mitwandert und bei der Maximalkraft pro Messvorgang stehen bleibt. Nach Beendigung des Messvorgangs wird der Ring zurückgezogen, sodass er für den nächsten Vorgang wieder einsatzbereit ist. In der Regel besteht der Schleppzeiger aus Kunststoff, sowie einer gleitenden Teflon-Schicht, die ermöglicht, dass er sich leicht anbringen und bewegen lässt.

Schumann - Ihr Experte im Bereich Waagen

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