Безмен: история, устройство и виды¶
Безмен — это простейший рычажный или пружинный прибор для измерения массы тела, отличающийся от классических весов отсутствием системы гирь и наличием встроенного отсчётного устройства (шкалы или противовеса). В быту и технике термин «безмен» обозначает два принципиально разных типа устройств: древний рычажный безмен с подвижной точкой опоры и перемещаемой гирей, а также современный пружинный безмен (кантер) с циферблатной или цифровой индикацией.
¶История и происхождение
Название прибора происходит от тюркских языков (тат. и тур. batman, turk. batman — мера веса около 10 кг), что указывает на восточное происхождение конструкции. На Руси безмены известны с XI–XII веков, о чём свидетельствуют археологические находки в Новгороде и других древнерусских городах. Древнейшие экземпляры представляли собой металлический стержень с крюком для груза, подвижной гирей и неподвижной точкой подвеса.
Рычажный безмен был широко распространён в Европе и Азии вплоть до XIX века, пока не начал вытесняться более точными пружинными весами, изобретёнными в Англии в 1770-х годах. В Российской империи безмены использовались в крестьянском хозяйстве и торговле вплоть до начала XX века. В советский период пружинные бытовые безмены (кантеры) стали массовым продуктом, а в 1990-е годы получили распространение электронные модели.
¶Устройство и принцип действия
¶Рычажный безмен
Конструкция классического рычажного безмена включает:
- металлический стержень (коромысло) с делениями;
- крюк или чашу для взвешиваемого груза;
- подвижную гирю (противовес), перемещаемую вдоль стержня;
- петлю или кольцо для подвешивания прибора.
Принцип работы основан на правиле рычага: груз подвешивается к короткому плечу, а гиря передвигается по длинному плечу до достижения равновесия. Масса груза определяется по положению гири на градуированной шкале. Такие безмены не отличались высокой точностью и давали погрешность до 1–2 % от измеряемой массы. Существовали разновидности с двумя точками подвеса для разных диапазонов взвешивания.
¶Пружинный безмен
Пружинный безмен состоит из:
- корпуса с цилиндрической пружиной;
- крюка или подвеса для груза;
- стрелочного указателя и циферблата со шкалой;
- верхнего кольца для удержания прибора.
Измерение основано на законе Гука: под действием веса груза пружина растягивается пропорционально массе, а стрелка отклоняется по шкале. Пружинные безмены выпускались с диапазоном измерений от 1 до 50 кг и классом точности, как правило, не выше 4-го, что соответствует погрешности до 1 % от максимального предела взвешивания.
¶Электронный безмен
Современный цифровой безмен (электронные весы-кантер) включает:
- корпус с тензодатчиком (тензорезисторным преобразователем);
- крюк для подвешивания груза;
- жидкокристаллический дисплей;
- элементы питания и кнопку включения/тарирования.
Принцип действия основан на преобразовании деформации упругого элемента под нагрузкой в электрический сигнал, который оцифровывается микроконтроллером. Электронные безмены обеспечивают точность до 5–10 граммов при максимальной нагрузке 40–50 кг, имеют функции удержания показаний (HOLD), обнуления тары и автоматического выключения.
¶Виды и классификация
Безмены классифицируются по нескольким признакам:
- По принципу действия: рычажные (исторические), пружинные (механические), электронные (цифровые).
- По назначению: бытовые (для взвешивания продуктов, багажа), торговые (исторически), охотничьи и рыболовные (для контроля веса добычи), промышленные и складские (для грузов до 100 кг и более).
- По конструктивному исполнению: с крюком (для подвешивания груза), с платформой или чашей (редко), с рукоятью-кольцом, с ремнём для переноски.
Отдельно выделяют специализированные безмены: почтовые (для взвешивания корреспонденции), медицинские (исторические образцы для взвешивания младенцев) и лабораторные (повышенной точности). В современной розничной торговле безмены почти полностью вытеснены электронными настольными и напольными весами, однако остаются востребованными в туризме, на рынках и в быту благодаря компактности и автономности.
¶Применение и значение
Основные сферы применения безмена в настоящее время:
- бытовое взвешивание продуктов и мелких грузов (в том числе в походных условиях);
- контроль массы багажа в аэропортах и на вокзалах;
- рыболовство и охота (взвешивание улова и трофеев);
- сельское хозяйство и приусадебные участки (урожай, корма);
- мелкое производство и складское хозяйство (при отсутствии стационарных весов).
Исторически безмен играл важную роль в торговле и ремесле, будучи одним из самых распространённых измерительных инструментов наряду с коромысловыми весами. Его преимуществами являлись дешевизна, прочность и отсутствие необходимости в наборе гирь. Недостатками — сравнительно невысокая точность и зависимость показаний от силы тяжести (для пружинных моделей) и износа шкалы.
¶Интересные факты
- В русском языке слово «безмен» также употреблялось как название старинной русской меры веса, равной 1,024 кг (в некоторых регионах — до 2,5 кг).
- Рычажный безмен изображён на ряде средневековых миниатюр и торговых печатей, что подтверждает его повсеместное использование.
- Современные электронные безмены часто оснащаются функцией измерения объёма жидкости (в литрах) при взвешивании воды или молока, что удобно в домашнем хозяйстве.
- Вопреки распространённому мнению, безмен не является точным измерительным прибором: даже качественные пружинные модели требуют периодической калибровки, а рычажные безмены могли давать существенные расхождения при неравномерном износе шкалы.
¶Источники
- Большая советская энциклопедия, статья «Безмен», 3-е издание, 1970.
- Краткая энциклопедия домашнего хозяйства, изд. «Советская энциклопедия», 1984.
- Материалы археологических исследований Новгорода и Старой Рязани (публикации Института археологии РАН).
- Словарь русского языка XI–XVII вв., выпуск 1, изд. «Наука», 1975.