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Competed section on balances adjustment

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file = {Hurdle y Guzy - 2015 - Weight Measurement.pdf:/home/eduardo/Zotero/storage/FZCG53AX/Hurdle y Guzy - 2015 - Weight Measurement.pdf:application/pdf;Snapshot:/home/eduardo/Zotero/storage/3UK8HWKF/9780470089941.html:text/html},
}
@patent{bull_spring-balance_1844,
address = {New York},
title = {Spring-{Balance}},
url = {https://patents.google.com/patent/US3752A/en?q=(%22spring+balances%22)&before=priority:18600101&num=100&sort=new},
nationality = {US},
langid = {english},
number = {US3752A},
urldate = {2023-07-09},
author = {Bull, James H. and Bull, R. H.},
month = sep,
year = {1844},
keywords = {balance, bar, lever, pinion, rack},
annote = {Classifications
G01G21/10: Floating suspensions; Arrangements of shock absorbers},
file = {Full Text PDF:/home/eduardo/Zotero/storage/G4Q9379W/1844 - peters.pdf:application/pdf},
}
@misc{andrea_sella_blacks_2021,
title = {Black’s balance {\textbar} {Opinion}},
url = {https://www.chemistryworld.com/opinion/blacks-balance/4013872.article},
......@@ -389,6 +406,22 @@
file = {Snapshot:/home/eduardo/Zotero/storage/VFTUPAY2/4013872.html:text/html},
}
@misc{copin_double_2022,
title = {Double pesée},
copyright = {Creative Commons Attribution-ShareAlike License},
url = {https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Double_pes%C3%A9e&oldid=191810027},
abstract = {La double pesée est une méthode de mesure de masses utilisée si, dans le cas d'une pesée par balance à fléau, les deux bras ne sont pas de longueur identique, la valeur trouvée dépend alors du côté où l'on a mis les masses de référence.
Grâce à cette méthode il devient alors possible de peser exactement à l'aide d'une balance fausse pourvu qu'elle soit sensible, c'est la double pesée de Borda, physicien français du XVIIIe siècle,.},
langid = {french},
urldate = {2023-07-09},
journal = {Wikipédia},
author = {Copin, Yannick},
month = mar,
year = {2022},
note = {Page Version ID: 191810027},
file = {Snapshot:/home/eduardo/Zotero/storage/LFNV3LSZ/Double_pesée.html:text/html},
}
@misc{sella_fortins_2020,
title = {Fortin’s barometer and balance},
url = {https://www.chemistryworld.com/opinion/fortins-barometer-and-balance/4012305.article},
......@@ -487,6 +520,18 @@
file = {Snapshot:/home/eduardo/Zotero/storage/CUC68YXF/tesis.html:text/html},
}
@misc{mancho_duque_balanza_2017,
title = {Balanza en {DICTER} 2.0: {Diccionario} de la {Ciencia} y de la {Técnica} del {Renacimiento}},
url = {https://dicter.usal.es/lema/balanza},
langid = {spanish},
urldate = {2023-07-08},
journal = {Universidad de Salamanca},
author = {Mancho Duque, María Jesús and Ruiz Fernández, Ciriaco and Carriazo Ruiz, José Ramón and Molina Sangüesa, Itzíar and Salicio Bravo, Soraya and Sánchez Martín, Francisco Javier and Lucas Figal, Atilano and Arenales de la Cruz, Reyes and Cantillo Nieves, María Teresa and Carriscondo Esquivel, Francisco and Herráez Cubino, Guillermo and Martín Herrero, Cristina and Sánchez Orense, Marta and Moralejo Santos, Estefanía and Ruiz Althann, Verónica and Ruiz Mancho, Alberto and Escribano, Sara},
year = {2017},
note = {ISBN: 978-84-9012-164-1},
file = {Balanza en DICTER 2.0\: Diccionario de la Ciencia y de la Técnica del Renacimiento:/home/eduardo/Zotero/storage/F2DDQM5C/balanza.html:text/html},
}
@book{de_arfe_y_villafane_quilatador_1572,
address = {Valladolid, España},
title = {Quilatador de la plata, oro y piedras},
......
......@@ -580,32 +580,38 @@ OIML R 76-1~\cite{Garcia2014ComoTFG}
\cite{hurdle_weight_2015} \cite{guzy_weight_2008}
\subsection{Historia}
Etimológicamente, el vocablo ``balanza'' tiene sus raíces en la palabra del latín vulgar \textit{bilancia}, que a su vez proviene del latín tardío \textit{bilanx}. Esta última, a su vez, está compuesta de \textit{bi-}, dos, y \textit{lanx}, plato, platillo. Tal y como se refleja en algunos libros publicados durante el tercer cuarto del siglo XVI~\cite{nunez_libro_1567, de_arfe_y_villafane_quilatador_1572}, en castellano se utilizó el término \textit{balança} hasta principios del XVII~\cite{de_lastanosa_veintiun_1605}, cuando ya aparece el actual \textit{balanza}~\cite{martin_herrero_lexico_2013}.
Etimológicamente, el vocablo ``balanza'' tiene sus raíces en la palabra del latín vulgar \textit{bilancia}, que a su vez proviene del latín tardío \textit{bilanx}. Esta última, a su vez, está compuesta de \textit{bi-}, dos, y \textit{lanx}, plato, platillo. Tal y como se refleja en algunos libros publicados durante el tercer cuarto del siglo XVI~\cite{nunez_libro_1567, de_arfe_y_villafane_quilatador_1572}, en castellano se utilizó el término \textit{balança} hasta principios del XVII~\cite{de_lastanosa_veintiun_1605}, cuando ya aparece el actual \textit{balanza}~\cite{martin_herrero_lexico_2013, mancho_duque_balanza_2017}.
Según diversos estudios arqueológicos, al menos tres civilizaciones antiguas, la mesopotámica, la del valle del Indo, y la egipcia, utilizaban ya pesos y balanzas a mediados del tercer milenio a. C.~\cite{willard_weights_2008}. El primer egiptólogo que centró varios de sus estudios en este ámbito, el británico William Flinders Petrie, encontró en excavaciones de la cultura Naquada en la zona del Alto Egipto múltiples pesas de diferentes formas en piedra~\cite{robens_balances_2014}. Petrie también adquirió en El Cairo una cruz de balanza de 8.5 cm realizada en caliza roja, datada entre el año 2750 y el 3100 a. C.~\cite{petrie_museum_of_egyptian_archaeology_university_college_london_red_2021}. Esta cruz es una barra de sección cuadrada, con tres agujeros; dos en los extremos, y uno en su punto central, en cada uno de los cuales se enganchaba una cuerda. Sin embargo, no se conservan muchas balanzas de estos periodos, dado que normalmente se fabricaban en madera. Se cree que pesaje comenzó con el descubrimiento de la metalurgia, e inicialmente sólo se necesitaba pesar cuerpos ligeros. Durante la civilización egipcia, una de las funciones de las balanzas sería pesar los objetos antes de intercambiarlos comercialmente~\cite{willard_weights_2008}.
Desde Egipto la práctica del pesaje pasaría a Grecia [] es el uso de una balanza por parte de Arquímedes
Desde Egipto la práctica del pesaje pasaría a Grecia [] . En torno al 500 a. C. aparece en Grecia la \textit{balanza romana}, que rompería con el diseño de \textit{brazos iguales}, el único existente hasta entonces. En esta Por otra parte, de los casos más célebres de uso de la balanza en esta época se debe a Arquímedes ~\cite{robens_balances_2014}.
balanza romana
Como se ha comentado, hasta entonces los platillos de las balanzas colgaban de los extremos de la cruz. El matemático francés Gilles Personne de Roberval, Francia, inventa ~\cite{khantine-langlois_120_2018}.
En torno a 1770, Richard Salter, un fabricante inglés de muelles originario de West Bromwich, crea la \textit{balanza de muelle}. Será su sobrino George Salter quien registrará la primera patente del mismo en 1838. %TODO COMO FUNCIONAN
En torno a 1770, Richard Salter, un fabricante inglés de muelles originario de West Bromwich, crea la \textit{balanza de muelle}. Será su sobrino George Salter quien registrará la primera patente del mismo en 1838~\cite{robens_balances_2014}. Su método de funcionamiento es igual al del dinamómetro; su diseño más simple consiste en una carcasa hueca, por ejemplo un cilindro, con una escala marcada en su exterior. En su extremo superior, la carcasa dispone una anilla que permite fijar la balanza, por ejemplo, a la pared, al techo, o sujetarla con los dedos. Interiormente contiene un muelle, que termina, por su extremo inferior, en un gancho, del cual se cuelga el objeto a pesar. El muelle tiene acoplado una aguja que sale al exterior, siendo el indicador de la escala. Al colocar un objeto, la fuerza de la gravedad provoca la deformación del muelle, lo que desplaza la aguja proporcionalmente al peso de dicho objeto. Otros diseños posteriores, con diales circulares, añaden un mecanismo de piñón y cremallera~\cite{bull_spring-balance_1844}.
Algunos autores atribuyen al químico escocés Joseph Black el desarrollo de la balanza analítica en torno a mediados del siglo XVIII, cuyo diseño, expuesto actualmente en el Museo Nacional de Escocia, estaba caracterizado por el empleo de una cruz rígida y ligera suspendida sobre un fulcro muy afilado con forma de cuña~\cite{robens_balances_2014, national_institutes_of_health_nih_equal_2020}. No obstante, otros apuntan que el diseño de Black era similar al de los farmacéuticos de la época, si bien una de sus innovaciones fue la aplicación del pesaje a las reacciones químicas, pesando previamente los reactivos y posteriormente los productos~\cite{andrea_sella_blacks_2021}.
Para evitar los efectos que las pequeñas corrientes de aire y la humedad tienen sobre las balanzas con este nivel de precisión, la construcción incluía una caja fabricada con las paredes en vidrio, y la base y las aristas en madera. Dentro de dicha caja se encontraba la balanza propiamente dicha, quedando aislada del exterior. Algunos ejemplos de este instrumento que incluían caja, ambos empleados en investigación científica puntera de la época, son la balanza hidrostática construida entre 1785 y 1789 por el fabricante londinense Jesse Ramsden~\cite{science_museum_group_hydrostatic_2020}, y la analítica encargada por Antoine Lavoisier al fabricante francés Jean-Nicolas Fortin en 1788, con la que el primero realizaría los experimentos que le llevaron a enunciar su ley de conservación de la materia~\cite{sella_fortins_2020}. Otros ejemplos de balanzas con caja, en este caso empleados más comúnmente por boticarios, son las fabricadas por la compañía Voland \& Sons con triple cruz en 1912, y Seederer \& Kohlbusch 1950
No obstante, además del riesgo de que el fulcro perdiera su filo por el uso, cosa que se mitigaba añadiendo un mecanismo de \textbf{freno}, que en algunos diseños también puede llamarse \textit{palanca de disparo} o \textit{palanca de liberación}, una de las limitaciones en el diseño de las balanzas de brazos iguales es la dificultad de conseguir que la longitud de ambos sea idéntica. Una de las técnicas que se inventaron para intentar remediarlo, también en algún momento del siglo XVIII, es la de la \textit{doble pesada}, atribuida al físico francés Jean-Charles de Borda~\cite{khantine-langlois_120_2018}. Este método consiste en poner primero el objeto a pesar en uno de los platos, y en el otro poner un elemento cualquiera siempre y cuando permita equilibrar la balanza; por ejemplo se puede utilizar arena. A continuación se retira el objeto a pesar, y se vuelve a equilibrar la balanza añadiendo pesas con masa conocida. La masa de las pesas añadidas será igual a la que tenía el objeto de masa desconocida~\cite{khantine-langlois_120_2018, copin_double_2022}.
Alrededor de 1948, el inventor suizo Karl Erhard Mettler, tras analizar el instrumental de un laboratorio de química de la ETH Zurich y observar los problemas de las balanzas existentes, crea el primer diseño comercialmente exitoso basado en un solo plato y en una cruz con carga constante~\cite{gupta_mass_2012}. Su diseño se basa en el principio de sustitución
Adicionalmente, para evitar los efectos que las pequeñas corrientes de aire y la humedad tienen sobre las balanzas con este nivel de precisión, la construcción incluía una caja fabricada con las paredes en vidrio, y la base y las aristas en madera. Dentro de dicha caja se encontraba la balanza propiamente dicha, quedando aislada del exterior. Algunos ejemplos de este instrumento que incluían caja, ambos empleados en investigación científica puntera de la época, son la balanza hidrostática construida entre 1785 y 1789 por el fabricante londinense Jesse Ramsden~\cite{science_museum_group_hydrostatic_2020}, y la analítica encargada por Antoine Lavoisier al fabricante francés Jean-Nicolas Fortin en 1788, con la que el primero realizaría los experimentos que le llevaron a enunciar su ley de conservación de la materia~\cite{sella_fortins_2020}. Otros ejemplos de balanzas con caja, en este caso empleadas en tareas más rutinarias como puede ser por boticarios, son las fabricadas por la compañía Voland \& Sons con triple cruz en 1912, y las de Seederer \& Kohlbusch en 1950.
Alrededor de 1948, el inventor suizo Karl Erhard Mettler, tras analizar el instrumental de un laboratorio de química de la ETH Zurich y observar los problemas de las balanzas existentes, crea junto a un empleado el primer diseño comercialmente exitoso basado en un solo plato y en una cruz con carga constante, con dos prototipos terminados durante el año siguiente ~\cite{gupta_mass_2012}. Su diseño se basa en el principio de sustitución, que
Aunque algunos autores aseguran que Mettler fue el inventor del principio de sustitución, otros han puntualizado que el ingeniero químico alemán Wilhelm Christian Bochkoltz ya había diseñado y construido una, basándose en el mismo principio, 120 años antes que el primero~\cite{khantine-langlois_120_2018}.
%TODO Galga extensiométrica, celdas de carga
\subsection{Calibración}
Para el caso de las balánzas, el método más común de referencia es el definido en el estándar EURAMET CG-18~\cite{euramet_ev_guipara_2015}.
%TODO Tipos de ensayos de calibración definidos en el estándar.
\subsection{Ajuste}
Como se ha comentado anteriormente, las balanzas tienen un botón denominado ``autocalibración'', que realmente es un abuso del lenguaje. %TODO En qué consiste este proceso
Como se ha comentado anteriormente, las balanzas tienen un botón denominado ``autocalibración'', que puede considerarse como un abuso del lenguaje, ya que la operación que disparan casi siempre incluye un ajuste. La forma más común de ajuste que permiten las balanzas es el de linealidad, para el que se utilizan una o dos pesas, y que se inicia presionando la secuencia de teclas adecuada, que dependerá del fabricante. Gracias a esto, se consiguen entre dos (plato vacío y con pesa) y cuatro puntos (vacío, pesa A, pesa B y pesas A+B). Adicionalmente, algunos modelos de balanzas disponen de pesas internas mediante las cuales hacen el calibrado, mientras que en otros, la balanza solicita al usuario colocar sobre el plato una pesa de masa específica, que varía dependiendo del modelo y cuyo valor puede consultarse en el manual de usuario o es mostrado por pantalla. A estos tipos de ajustes se los conoce como \textit{calibración interna} y \textit{calibración externa}, respectivamente.
Dado que el ajuste de un instrumento digital puede requerir escribir nuevas tablas de valores con los resultados de una calibración previa en su memoria ROM, algunas operaciones de este tipo pueden requerir de software únicamente disponible para el personal de servicio técnico del fabricante u otras empresas autorizadas. Esto es particularmente cierto cuando las balanzas deben pasar a un modo especial de servicio antes de permitir dicha escritura. Por ejemplo, Mettler Toledo dispone, además de las diferentes versiones del programa eLoader, que están disponibles tanto para sus técnicos como para usuarios normales y se emplea actualizar el firmware de sus balanzas, de otro llamado LARS, usado para reparaciones y disponible sólo a los primeros.
A pesar de estas dificultades, algunos fabricantes pueden permitir que ciertos usuarios concretos tengan acceso a los manuales técnicos con los procedimientos de ajuste, como los de excentricidad. Por otra parte, el ajuste de balanzas predominantemente mecánicas puede encontrarse en ciertos manuales de usuario.
\section{Micropipetas}
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