DE1184517B

DE1184517B - Precision balance

Info

Publication number: DE1184517B
Application number: DEM52283A
Authority: DE
Inventors: Jon Peer
Original assignee: Mettler E Fabrik fur Analysenwaagen
Current assignee: Mettler E Fabrik fur Analysenwaagen
Priority date: 1961-08-16
Filing date: 1962-03-27
Publication date: 1964-12-31

Description

Präzisionswaage Bei Analysen- oder Mikrowaagen und allgemein bei Präzisionswaagen ist der Waagebalken mit einer Meßplatte versehen, mittels welcher die sich lastab hängig ergebende Neigung des Waagebalkens oder des Meßgliedes der Waage bestimmt wird. Zu diesem Zweck hat die Meßplatte üblicherweise eine mit Zahlen beschriftete Strichskala, und es ist eine Vergrößerungsoptik angebracht, um das im optischen Strahlengang befindliche Teilstück der Meßplatte optisch vergrößert auf einer Mattscheibe abzubilden. Die letzten Gewichtsdezimalen des zu wiegenden Gegenstandes werden sodann durch Interpolation zwischen den Abbildern der Teilstriche der Strichskala erhalten.Precision balance For analytical or micro balances and generally for precision balances the balance beam is provided with a measuring plate, by means of which the loadab pending inclination of the balance beam or the measuring element of the balance determined will. For this purpose, the measuring plate usually has one labeled with numbers Line scale, and there is a magnifying lens attached to the optical Part of the measuring plate located in the beam path, optically enlarged on a ground glass map. The last decimal weight of the object to be weighed will then be obtained by interpolation between the images of the tick marks on the scale.

Hierzu kann auf dem Bildschirm eine Noniusteilung angebracht sein, welche mit den Abbildern der Teilstriche zusammenwirkt. Die Intexpolation kann ferner mit Hilfe eines optischen Mikrometers durchgeführt werden, wobei im optischen Strahlengang der Vergrößerungsoptik das strahlenversetzende Element einer Einstellvorrichtung angebracht ist. An der mitbewegten Skalenscheibe des optischen Mikrometers werden die letzten Gewichtsdezimalen des zu wiegenden Gegenstandes abgelesen, sobald das Abbild eines der als Einstellmarken dienenden Teilstriche der Strichskala durch entsprechende Verstellung des strahlenversetzenden Elementes in einer auf dem Bildschirm bezeichneten Ablesestelle zentriert worden ist. Diese Ablesestelle wird dabei meistens durch zwei kurze Balken markiert, in deren Zwischenraum das Abbild des betreffenden Teilstriches zu zentrieren ist.For this purpose, a vernier scale can be attached to the screen, which interacts with the images of the tick marks. Intexpolation can also be carried out with the aid of an optical micrometer, being in the optical beam path of the magnifying optics, the beam-displacing element of an adjustment device is appropriate. Be on the moving dial of the optical micrometer read off the last decimal weight of the object to be weighed as soon as the Image of one of the tick marks on the scale that serves as setting marks corresponding adjustment of the beam-displacing element in one on the screen designated reading point has been centered. This reading point is mostly marked by two short bars, in the space between which the image of the relevant Is to be centered on the tick mark.

Die Verwendung von Noniusteilungen oder optischen Mikrometern setzt jedoch voraus, daß die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Abbildern der Teilstriche der Strichskala konstant sind. Auf der Strichskala selbst sind jedoch die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Teilstrichen grundsätzlich nicht konstant, sondern sie nehmen mit wachsendem Neigungswinkel des Waagebalkens ab. Nur innerhalb sehr geringer Neigungswinkel von etwa + 2 Bogengraden können die Abstände zwischen den aufeinanderfolgenden Teilstrichen noch als genügend konstant angesehen werden, sofern eine lineare Interpolation anzuwenden ist. Bei größeren Neigungswinkeln des Waagebalkens gegenüber seiner Horizontallage ergeben sich erhebliche Fehler, wenn die Interpolation mittels einer Noniusteilung oder eines optischen Mikrometers vorgenommen wird. Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung dieser Fehlerquelle. The use of vernier divisions or optical micrometers sets however, that the distances between successive images of the tick marks of the graduated scale are constant. However, the distances are on the graduated scale itself between successive tick marks is basically not constant, but rather they decrease as the angle of inclination of the balance beam increases. Just inside very small angles of inclination of about + 2 degrees of arc can reduce the distances between the successive tick marks can still be regarded as sufficiently constant, provided that a linear interpolation is to be used. With larger angles of inclination of the balance beam compared to its horizontal position, there are considerable errors when the interpolation is made by means of a vernier scale or an optical micrometer. Of the The purpose of the present invention is to eliminate this source of error.

Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung eine Präzisionswaage mit einer an ihrem beweglichen Meßglied befestigten, mit Ziffern und zugeordneten Marken beschrifteten Meßplatte, deren jeweils im optischen Strahlengang einer Vergrößerungsoptik befindliches Teilstück optisch vergrößert projiziert wird, sowie mit den projizierten Marken zugeordneten, einstellbaren Ablesemitteln, insbesondere eine im optischen Strahlengang der Vergrößerungsoptik einstellbar angeordnete strahlenversetzende Platte, mittels welcher durch Einstellen einer Marke der Meßplatte gegenüber einer ortsfesten Marke die letzten Gewichtsdezimalen des zu wiegenden Gegenstandes bestimmbar sind. Diese bekannte Präzisionswaage wird nun so ausgebildet, daß erfindungsgemäß am Meßglied zusätzliche Linsen angeordnet sind, welche im Strahlengang der Vergrößerungsoptik in Abhängigkeit von dem jeweiligen Neigungswinkel des Meßgliedes die Vergrößerung der Vergrößerungsoptik in vorbestimmter Weise ändern, derart, daß die gegen den Rand der Meßplatte im abnehmenden Abstand angeordneten Marken durch die veränderbare Vergrößerung als Marken gleichen Abstandes projiziert werden. Accordingly, the present invention relates to a precision balance with one attached to its movable measuring element, with numbers and assigned Brands labeled measuring plate, each of which is in the optical beam path of a magnifying lens located part is projected optically enlarged, as well as with the projected Adjustable reading means assigned to brands, in particular one in the optical Beam path of the magnifying optics adjustable arranged beam displacing Plate, by means of which by setting a mark of the measuring plate against a fixed mark, the last decimal weight of the object to be weighed can be determined are. This known precision balance is now designed so that according to the invention Additional lenses are arranged on the measuring element, which are in the beam path of the magnifying optics the magnification as a function of the respective angle of inclination of the measuring element the magnifying optics change in a predetermined manner, so that the against the Edge of the measuring plate in decreasing distance arranged marks by the changeable Magnification can be projected as marks at the same distance.

Die Erfindung ist an Hand der schematischen Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert. The invention is based on the schematic drawings on a Embodiment explained.

In den Zeichnungen stellt dar Fig. 1 eine vereinfachte Draufsicht auf die Montageplatte einer Analysenwaage, welche insbesondere den optischen Strahlengang der Vergrößerungsoptik mit Einschluß eines optischen Mikrometers erkennen läßt, F i g. 2 eine gegenüber der F i g. 1 in mehrfach vergrößerem Maßstab wiedergegebene perspektivische Ansicht der Meßplatte, welche am Waagebalken der Analysenwaage befesdb ist, und Fig. 3 eine Frontansicht auf die Mattscheibe der Vergrößerungsoptik und auf den Bedienungsknopf des optischen Mikrometers in einem der Fig. 1 gleichem Maßstab.In the drawings, FIG. 1 shows a simplified plan view on the mounting plate of an analytical balance, which in particular the optical beam path the magnifying optics including an optical micrometer can be recognized, F i g. 2 one opposite to FIG. 1 reproduced in several times enlarged scale perspective view of the measuring plate, which is attached to the balance beam of the analytical balance is and 3 shows a front view of the focusing screen of the magnifying optics and on the control button of the optical micrometer in one of FIG. 1 the same Scale.

Auf der Montageplatte 4 ist eine kurze Säule 5 vorgesehen, die oben die Pfanne 6 für die Unterstützung der Mittelschneide 7 des unsymmetrischen Waagebalkens 8 aufweist. Der kürzere Arm des Waagebalkens 8 weist die Außenschneide 9 auf, an welcher der die Waagschale und die Schaltgewichte aufnehmende Träger aufgehängt ist. Diese zuletzt genannten Teile sind jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher veranschaulicht. Der längere Waagebalkenarm ist mit einem Gegengewicht 10 und der Meßplatte 11 versehen, welche aus Glas besteht. On the mounting plate 4, a short column 5 is provided, the top the pan 6 for the support of the central cutting edge 7 of the asymmetrical balance beam 8 has. The shorter arm of the balance beam 8 has the outer cutting edge 9 on which one of the supports holding the weighing pan and the shift weights is suspended is. These last-mentioned parts are, however, for the sake of clarity not illustrated in more detail. The longer balance beam arm is with a counterweight 10 and the measuring plate 11, which is made of glass.

Zwecks optischer Abbildung jeweils eines Teiles der Meßplatte 11 sind auf der Montageplatte 4 eine Beleuchtungslampe 12 und eine Beleuchtungsoptik 13 aufgebaut. Ferner trägt die Montageplatte 4 eine Vergrößerungsoptik, welche die bikonvexe Objektivlinse 14 sowie die Mattscheibe 15 aufweist, welch letztere in einer an der Montageplatte 4 befestigten Stirnwand 16 in einer Öffnung derselben eingelassen ist.For the purpose of optical imaging, a part of the measuring plate 11 is in each case an illumination lamp 12 and an illumination optics 13 on the mounting plate 4 built up. Furthermore, the mounting plate 4 carries a magnifying lens, which the has biconvex objective lens 14 and the ground glass 15, the latter in an end wall 16 fastened to the mounting plate 4 in an opening of the same is let in.

In dem in Fig. 1 gestrichelt veranschaulichten Strahlengang der Vergrößerungsoptik ist noch das strahlenversetzende Element 17 eines optischen Mikrometers eingefügt. Dieses kann ein Spiegel oder eine planparallele Glasplatte sein, welche in einem schwenkbaren Halter 18 befestigt ist. Der letztere ist um die Spitzen von zwei in der Montageplatte 4 befestigten Stiften 19 und 20 schwenkbar. Um eine genaue und spielfreie Verschwenkbarkeit des Halters 18 zu erhalten, hat dieser auf seiner Unterseite eine konische Bohrung 21, in welche die Spitze des Stiftes 19 eingreift. Die Spitze des anderen Stiftes 20 greift in eine keilförmige Ausnehmung 22 ein, die ebenfalls auf der Unterseite des Halters 18 angebracht ist. Der Halter 18 ist somit um eine Drehachse schwenkbar, welche durch die Spitzen der Stifte 19 und 20 geht und ferner parallel zur Mattscheibe 15 und horizontal verläuft. Die Verschwenkung des Halters 18 erfolgt mittels einer Einstellvorrichtung, die den von Hand zu bedienenden Drehknopf 23 aufweist. Der letztere ist auf einer Welle 24 befestigt, die ihrerseits eine Kurvenscheibe 25 mit schraubenförmiger Leitlinie 26 trägt. An der Leitfläche 26 steht ein im Halter 18 befestigter Stift 27 an, der mittels einer Feder 28 leicht angedrückt wird. Die Feder 28 ist eine Spiralfeder, deren oberes Ende am Stift 27 eingehängt ist und deren unteres Ende von einem in der Montageplatte 4 befestigten Haken gehalten wird, der jedoch in der Darstellung der F i g. 1 nicht sichtbar ist. Die auf Zug beanspruchte Spiralfeder 28 hat gleichzeitig das Bestreben, den Halter 18 an die Stifte 19 und 20 anzudrücken. Durch Drehung des Knopfes 23 wird die Leitfläche 26 gedreht und damit der Halter 18 um einen dementsprechenden Betrag geschwenkt. Um die jeweilige Verschwenkung des Halters 18 und damit auch des strahlenversetzenden Elementes 17 meßtechnisch zu erfassen, ist auf der Welle 24 noch eine Skalenscheibe 29 befestigt, die an ihrem Rand und auf ihrer der Mattscheibe 15 zugewendeten Oberfläche eine Zahlenfolge von beispielsweise 0 bis 100 aufweist, welche bei Bedienung des optischen Mikrometers sodann die beiden letzten Gewichtsdezimalen des zu wiegenden Gegenstandes angeben. Diese letzten Gewichtsdezimalen erscheinen im ganz rechts befindlichen Fenster 30. Im links da von befindlichen Fenster 31 werden die beiden vorangehenden Gewichtsdezimalen zur Anzeige gebracht, die durch die auf der Strichplatte 11 befindlichen Ziffern gegeben sind, welche sich jeweils im optischen Strahlengang befinden. Im weiteren Fenster 32 können die ersten Gewichtsdezimalen des zu wiegenden Gegenstandes erscheinen, welche durch die aufgelegten oder abgehobenen Schaltgewichte bestimmt sind. Im ganz links befindlichen Fenster 33 erscheinen schließlich die Abbilder der Marken, welche den im Fenster 31 sichtbaren Ziffern zugeordnet sind. In the beam path of the magnifying optics illustrated by dashed lines in FIG. 1 the beam-displacing element 17 of an optical micrometer is also inserted. This can be a mirror or a plane-parallel glass plate, which in one pivotable holder 18 is attached. The latter is around the tips of two in the mounting plate 4 attached pins 19 and 20 pivotable. To be accurate and To obtain play-free pivotability of the holder 18, this has on its underside a conical bore 21 in which the tip of the pin 19 engages. The summit of the other pin 20 engages in a wedge-shaped recess 22, which is also is attached to the underside of the holder 18. The holder 18 is thus around a Pivotable axis of rotation, which goes through the tips of the pins 19 and 20 and further runs parallel to the ground glass 15 and horizontally. The pivoting of the holder 18 takes place by means of an adjustment device that controls the manually operated rotary knob 23 has. The latter is mounted on a shaft 24, which in turn has a Cam 25 with helical guideline 26 carries. On the guide surface 26 is a fixed in the holder 18 pin 27, which by means of a spring 28 easily is pressed. The spring 28 is a spiral spring, the upper end of which is attached to the pin 27 is hooked and the lower end of a fixed in the mounting plate 4 Hook is held, which, however, in the illustration of FIG. 1 is not visible. The coil spring 28 stressed on train also tends to the holder 18 to press against pins 19 and 20. By turning the knob 23, the guide surface is 26 rotated and thus pivoted the holder 18 by a corresponding amount. To the respective pivoting of the holder 18 and thus also of the beam-displacing Element 17 to be detected by measurement is a dial on the shaft 24 29 attached, on its edge and on its surface facing the focusing screen 15 has a number sequence from 0 to 100, for example, which when operating the optical micrometer then the last two decimal weights of the weight to be weighed Specify the subject. These last decimals of weight appear on the far right Window 30. In the window 31 on the left there are the two previous ones Brought to the display weight decimals, which are located on the reticle 11 by the Numbers are given, which are each located in the optical beam path. in the further windows 32 can be the first decimal weight of the object to be weighed appear, which is determined by the placed or lifted shift weights are. Finally, the images appear in the window 33 on the far left of the brands which are assigned to the digits visible in window 31.

Auf der dem Objektiv 14 zugewendeten Vorderseite 34 der Meßplatte 11 sind die den verschiedenen Neigungen des Waagebalkens 8 zugeordneten Marken in einem zur Mittelschneide 7 konzentrischen Kreisringabschnitt 35 angebracht. Diese Marken bestehen vorzugsweise aus kurzen Teilstrichen, deren Verlängerung jeweils durch die Schneidenkante der Mittelschneide 7 führt. Die optischen Abbilder dieser Teilstriche sind in den F i g. 1 und 3 mit 35' bezeichnet; dabei sind im Fenster 33 nur die gerade im optischen Strahlengang befindlichen Teilstriche sichtbar. Die den Teilstrichen zugeordneten Zahlen sind in einem weiteren konzentrischen Kreisringabschnitt 36 untergebracht; die im optischen Strahlengang befindlichen Abbilder dieser Zahlen erscheinen im Fenster 31 bzw. an der Stelle 36' der Mattscheibe 15. Die Ab stände zwischen aufeinanderfolgenden Teilstrichen und Zahlen betragen in der praktischen Ausführung der Meßplatte 11 größenordnungsmäßig einige Hundertstelmillimeter; in der Darstellung der Fig. 2 können sie daher einzeln nicht erkennbar wiedergegeben werden. Um erkennbare Abstände zwischen den Abbildern der aufeinanderfolgenden Teilstriche zu erhalten, wie in Fig. 3 dargestellt, ist meistens eine wenigstens fünfzigfache optische Vergrößerung erforderlich. In F i g. 3 ist dabei derjenige Teilstrich, welcher der im Fenster 31 befindlichen Ziffer zugeordnet ist, zwischen den beiden dreieckförmigen Ablesestellen 37 zentriert. Die letzteren sind zweckmäßig direkt auf der Mattscheibe 15 angebracht. Um die Lage der Meßplatte 11 gegenüber dem Waagebalken 8 zu veranschaulichen, ist in Fig. 2 die strichpunktierte Gerade N eingetragen, deren nach rechts führende Verlängerung durch die Schneidenkanten von Mittelschneide 7 und Außenschneide 9 führt. In Fig. 2 ist ferner angenommen, daß der Waagebalken 8 und damit auch die Meßplatte 11 gegenüber der Horizontallage H um den Winkel a so geschwenkt ist, daß die Meßplatte 11 angehoben ist. On the front side 34 of the measuring plate facing the objective 14 11 are the marks assigned to the various inclinations of the balance beam 8 in FIG attached to a circular ring section 35 which is concentric to the central cutting edge 7. These Marks preferably consist of short tick marks, each of which is extended through the cutting edge of the central cutting edge 7. The optical images of this Tick marks are shown in FIGS. 1 and 3 denoted by 35 '; are in the window 33 only the graduation lines currently located in the optical beam path are visible. the Numbers assigned to the tick marks are in a further concentric segment of a circular ring 36 housed; the images of these numbers in the optical path appear in the window 31 or at the point 36 'of the focusing screen 15. The distances between successive tick marks and numbers are practical Execution of the measuring plate 11 on the order of a few hundredths of a millimeter; in Therefore, they cannot be shown individually in the illustration in FIG. 2 will. About recognizable distances between the images of the successive tick marks obtainable, as shown in Fig. 3, is mostly at least fifty-fold optical magnification required. In Fig. 3 is the division where which is assigned to the number in the window 31, between the two triangular reading points 37 centered. The latter are conveniently direct attached to the ground glass 15. To the position of the measuring plate 11 relative to the balance beam 8, the dash-dotted straight line N is entered in FIG. 2, its extension leading to the right through the cutting edges of the central cutting edge 7 and outer cutting edge 9 leads. In Fig. 2 it is also assumed that the balance beam 8 and thus also the measuring plate 11 relative to the horizontal position H by the angle a is pivoted so that the measuring plate 11 is raised.

Schließlich möge die optische Achse P des Objektivs 14 ebenfalls horizontal und in der durch die Gerade H gelegten horizontalen Ebene senkrecht zu H verlaufen.Finally, let the optical axis P of the objective 14 also be horizontal and run perpendicular to H in the horizontal plane drawn by the straight line H.

Um nun konstante Abstände zwischen den Abbildern 35' der Teilstriche zu erhalten, obwohl die Teilstriche selbst auf der Meßplatte 11 gegen ihren Rand hin stets abnehmende Abstände aufweisen, wird der Vergrößerungsfaktor der Optik gemäß der Beziehung Va = VO (1+ tg2 OC) in Abhängigkeit vom jeweiligen Neigungswinkel oL verändert. V0 bedeutet darin den optischen Vergrößerungsfaktor, wenn in der Fig. 2 die GeradeN in der durch die Geraden und P gehenden horizontalen Ebene liegt und somit der Waagebalken 8 seine Horizontallage (ob=03 einnimmt. To now have constant distances between the images 35 'of the graduation marks to get, although the graduation marks themselves on the measuring plate 11 against its edge always have decreasing distances, the magnification factor of the optics according to the relationship Va = VO (1+ tg2 OC) depending on the respective angle of inclination oL changed. V0 therein means the optical magnification factor when in Fig. 2 the straight line N lies in the horizontal plane passing through the straight lines and P and thus the balance beam 8 assumes its horizontal position (ob = 03.

Entsprechend ist Va die optische Vergrößerung bei einem um den Winkel a geneigten Waagebalken 8.Correspondingly, Va is the optical magnification for an angle a inclined balance beam 8.

Die Änderung der optischen Vergrößerung als Funktion des Winkels or kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß die Meßplattell selbst als plankonkave Zerstreuungslinse ausgebildet ist.The change in optical magnification as a function of the angle or can be achieved in a simple manner that the measuring platform itself as Planoconcave diverging lens is formed.

Ihre konkav gekrümmte Vorderseite 34 ist hierbei dem Objektivl4 zugewendet, und die Zahlen und Teilstriche sind auf dieser konkaven Vorderseite 34 angebracht. Dementsprechend werden mit wachsendem Winkel oç (F i g. 2) die Teilstriche näher an das Objektiv 14 herangebracht, und dies führt zu einer Erhöhung des optischen Vergrößerungsfaktors, da der Abstand zwischen dem Objektiv 14 und dem Bildschirm 15 hierdurch nicht geändert wird. Bei einer solchen Ausführungsform erhält man die bestmögliche Annäherung an die obengenannte Beziehung dann, wenn die konkave Vorderseite 34 eine kreiszylindrische Krümmung aufweist. Die Rotationsachse dieser Kreiszylinderfläche 34 soll hierbei parallel zu N (Fig. 2) und durch die Verlängerungen der Schneidenkanten von Mittelschneide 7 und Außenschneide 9 verlaufen. Bei Verwendung üblicher Vergrößerungsfaktoren VO der Vergrößerungsoptik erhält man einen Krümmungsradius der konkaven Vorderseite 34, der in der Regel ein Mehrfaches der Länge des größeren Waagebalkenarmes ist. Auch für größere Winkel os von bis zu 115 Bogengraden ergeben sich noch dünne und leichte Meßplatten 11, und die verhältnismäßig schwache Krümmung ihrer Vorderseite 34 bereitet der Aufbringung der Teilstriche und Zahlen in den Kreisringabschnitten 35 und 36 keine nennenswerte Schwierigkeiten.Your concavely curved front side 34 faces the objective 14, and the numbers and tick marks are provided on this concave face 34. Correspondingly, the tick marks get closer with increasing angle oç (Fig. 2) brought up to the lens 14, and this leads to an increase in the optical Magnification factor, since the distance between the lens 14 and the screen 15 is not changed by this. In such an embodiment, the best possible approximation of the above relationship when the concave front 34 has a circular cylindrical curvature. The axis of rotation of this circular cylinder surface 34 should be parallel to N (Fig. 2) and through the extensions of the cutting edges run from the center cutting edge 7 and the outer cutting edge 9. When using the usual enlargement factors VO of the magnifying optics, a radius of curvature of the concave front side is obtained 34, which is usually a multiple of the length of the larger balance beam arm. Even for larger angles os of up to 115 degrees of arc there are still thin and light measuring plates 11, and the relatively weak curvature of their front side 34 prepares the application of the graduation marks and numbers in the circular ring sections 35 and 36 no significant difficulties.

Die Teilstriche und Zahlen können aber auch auf der ebenen Rückseite 38 der Meßplatte 11 aufgebracht sein. In diesem Fall wirkt die Meßplatte als eigentliche Zerstreuungslinse, wobei die Verkürzung der optischen Distanz zwischen den Teilstrichen einerseits und dem Objektiv 14 anderseits durch den verschieden langen in der Meßplatte 11 verlaufenden Lichtweg gegeben ist. Ferner kann eine planparallele Meßplatte 11 vorgesehen werden, auf welcher die Teilstriche und Zahlen wie üblich aufgebracht sind. The tick marks and numbers can also be on the flat back 38 of the measuring plate 11 be applied. In this case the measuring plate acts as the actual one Diverging lens, the shortening of the optical distance between the graduation marks on the one hand and the lens 14 on the other hand by the different lengths in the measuring plate 11 running light path is given. Furthermore, a plane-parallel measuring plate 11 can be provided on which the tick marks and numbers are applied as usual are.

Zwischen dieser Meßplatte und dem Objektiv 14 kann in geringem Abstand von der Meßplatte 11 die der optischen Korrektur dienende Zerstreuungslinse angebracht werden, wobei ihre konkave Oberfläche im Fall einer plankonkaven Linse ebenfalls dem Objektiv 14 zuzuwenden ist. Selbstverständlich ist diese vorgeschaltete Zerstreuungslinse am selben Meßglied der Waage zu befestigen wie die Meßplatte 11. Infolge der an der vorgeschalteten Linse auftretenden Brechung ist die auf der Meßplatte 11 angebrachte Strichskala entsprechend zu dehnen. Diese Dehnung ist vom Winkel ob abhängig und beträgt unter normalen Umständen höchstens einige Prozente.Between this measuring plate and the lens 14 can be at a small distance attached to the measuring plate 11 serving for optical correction diverging lens their concave surface in the case of a plano-concave lens as well the lens 14 is to be turned. It goes without saying that this upstream diverging lens is included to be attached to the same measuring element of the balance as the measuring plate 11. As a result of the the refraction occurring upstream of the lens is that applied to the measuring plate 11 To stretch the line scale accordingly. This elongation is dependent on the angle and whether or not is a few percent at most under normal circumstances.

Schließlich wäre es möglich, die Anderung des optischen Vergrößerungsfaktors Va als Funktion des Neigungswinkels durch am Waagebalken befestigte optische Abbildungsmittel vorzunehmen, welche den optischen Strahlengang im Bereich zwischen dem Objektiv 14 und der Mattscheibe 15 beeinflussen. Finally, it would be possible to change the optical magnification factor Va as a function of the angle of inclination by means of optical imaging means attached to the balance beam make which the optical beam path in the area between the lens 14 and the focusing screen 15.

Wird ein optisches Mikrometer verwendet, so wären diese Abbildungsmittel zwischen dem Objektiv 14 und der planparallelen Platte 17 einzufügen. Die konsequente Anwendung des Erfindungsgedankens führt dann zu Sammellinsen, welche die Aufgabe haben, den optischen Abstand zwischen Objektiv 14 und Mattscheibe 15 mit wachsendem Winkel es zu vergrößern und auf diese Weise den optischen Vergrößerungsfaktor zu erhöhen. Wie die Durchrechnung solcher Varianten zeigt, sind hierfür verhältnismäßig dicke und daher auch schwere Linsen erforderlich, welche nicht nur einen Lichtverlust ergeben, sondern praktisch als zusammengesetzte Mehrfachlinsen ausgeführt werden müssen. Es ist aus diesen Gründen eine Ausführungsform vorzuziehen, bei welcher wie im dargestellten Ausführungsbeispiel die mitbewegten optischen Abbildungsmittel im Bereich zwischen der Beleuchtungsoptik 13 und dem Objektiv 14 in den optischen Strahlengang eintauchen.If an optical micrometer is used, these would be imaging means to be inserted between the objective 14 and the plane-parallel plate 17. The consistent one Application of the inventive concept then leads to converging lenses, which do the job have the optical distance between lens 14 and ground glass 15 with increasing Angle it and in this way the optical magnification factor raise. As the calculation of such variants shows, these are proportionate thick and therefore also heavy lenses are required, which not only cause a loss of light but are practically designed as compound multiple lenses have to. For these reasons, it is preferable to have an embodiment in which as in the illustrated embodiment, the optical imaging means that are moved along with it in the area between the illumination optics 13 and the objective 14 in the optical Immerse the beam path.

Die Änderung des optischen Vergrößerungsfaktors mit Hilfe mitbewegter Linsen erfordert meistens solche mit zylindrischen Linsenoberflächen, so daß sogenannte Zylinderlinsen zur Anwendung kommen. The change of the optical magnification factor with the help of moving Lenses mostly requires those with cylindrical lens surfaces, so that so-called Cylinder lenses come into use.

Sind jedoch die Krümmungsradien der betreffenden Zylinderoberflächen sehr groß und kommen nur geringe Neigungswinkel a in Frage, so können diese Zylinderlinsen durch die billigeren sphärischen Linsen ersetzt werden.However, these are the radii of curvature of the cylinder surfaces in question very large and only small angles of inclination a come into question, these cylindrical lenses can be replaced by the cheaper spherical lenses.

Die Meßplatte 11 und die zusätzlichen optischen Abbildungsmittel zur Änderung des optischen Vergrößerungsfaktors brauchen nicht unbedingt am Waagebalken befestigt zu sein. Bei Präzisionswaagen mit Parallelogrammführung können diese Teile auch an dem die Parallelführung bewirkenden Lenkhebel befestigt sein, wobei dann das Bewegungszentrum der Meßplatte und der optischen Abbildungsmittel in der Drehachse zwischen Lenkhebel und Waagengestell liegt. Es ist ferner möglich, die Meßplatte und die optischen Abbildungsmittel am parallel geführten Teil der Waage zu befestigen. In diesem Fall ergibt sich jedoch ein anderer funktioneller Zusammenhang zwischen dem optischen Vergrößerungsfaktor Va und dem Neigungswinkel o; des Waagebalkens, als er oben angegeben ist. The measuring plate 11 and the additional optical imaging means to change the optical magnification factor do not necessarily need the balance beam to be attached. In the case of precision balances with parallelogram guidance, these parts also be attached to the steering lever causing the parallel guidance, in which case the center of movement of the measuring plate and the optical imaging means in the axis of rotation lies between the steering lever and the scale frame. It is also possible to use the measuring plate and to attach the optical imaging means to the part of the balance that is guided in parallel. In this case, however, there is a different functional relationship between the optical magnification factor Va and the inclination angle o; of the balance beam, as stated above.

Die Bedienung der beschriebenen Präzisionswaage ist gleich wie bei den bisher üblichen Waagen, welche ein optisches Mikrometer haben. Nachdem die erforderlichen Schaltgewichte aufgesetzt oder abgehoben worden sind, wird der Knopf 23 des optischen Mikrometers so weit gedreht, bis das Abbild 35' eines der Teilstriche in den Ablesemitteln 37 genau zentriert ist. Das Resultat kann darauf in ziffernmäßig richtiger Reihenfolge in den Fenstern 30 bis 32 ab gelesen werden. Die Interpolation zur Bestimmung der letzten Gewichtsdezimalen kann auch mittels einer im Fenster 33 sichtbaren Noniusteilung vorgenommen werden, welche an die Stelle der dreieckförmigen Ablesemittel 37 tritt. Das optische Mikrometer 17 bis 29 erübrigt sich unter diesen Umständen. The operation of the described precision balance is the same as for the scales customary up to now, which have an optical micrometer. After the required Switch weights have been put on or lifted off, the button 23 of the optical Micrometer rotated until the image 35 'is one of the graduation lines in the reading means 37 is exactly centered. The result can then be in the correct numerical order can be read in windows 30 to 32. The interpolation to determine the The last decimal weight can also be achieved by means of a vernier scale visible in window 33 which takes the place of the triangular reading means 37. The optical micrometer 17 to 29 is unnecessary under these circumstances.

Der Hauptvorteil der Waage nach der Erfindung besteht vorwiegend in der Anwendbarkeit erheblich größerer Neigungswinkel a des Waagebalkens 8, ohne daß bei linearer Interpolation systematische Fehler auftreten. Es ist daher oft die Einsparung einer vollen dekadischen Sufe im Gewichtssatz der Schaltgewichte möglich, wodurch sich weitere Vereinfachungen ergeben. The main advantage of the balance according to the invention is predominantly in the applicability of a considerably larger angle of inclination a of the balance beam 8, without that systematic errors occur with linear interpolation. It is therefore often the saving of a full decadic step in the weight set of the shift weights possible, which results in further simplifications.

Claims

Claims: 1. Precision balance with a movable on your Measuring plate attached to the measuring element, labeled with numbers and associated marks, their respective part located in the optical beam path of a magnifying optic is projected optically enlarged, as well as with the projected Brands associated, adjustable reading means, in particular one in the optical beam path of the magnifying optics adjustable arranged beam-displacing plate, by means of which by setting a mark on the measuring plate against a stationary mark the last decimal weight of the object to be weighed can be determined, d a du r c h g e - indicates that additional lenses (34) are arranged on the measuring element (8) are which in the beam path of the magnifying optics (14, 15) as a function of the respective angle of inclination (a) of the measuring element is the magnification (Vz) of the magnifying optics change in a predetermined manner, so that the against the edge of the measuring plate (11) Marks (35) arranged at a decreasing distance due to the variable magnification are projected as marks (35 ') at the same distance.

2. Precision balance according to claim 1, characterized in that the additional lenses (34) in the area between the illumination optics (12, 13) and the Objective (14) of the magnifying optics (14, 15) in the beam path of the latter immerse.

3. Precision balance according to claim 1 and 2, characterized in that that the measuring plate (11) itself is designed as an additional lens (34).

4. Precision balance according to claim 2 or 3, characterized in that that a diverging lens (34, 38) is arranged as an additional lens.

5. Precision balance according to claim 4, characterized in that the Diverging lens (34, 38) is a plano-concave lens, the concave surface of which (34) facing the objective (14) of the magnifying optics (14, 15).

6. Precision balance according to claim 5, characterized in that the Numbers (36) and the associated marks (35) on the concave surface (34) of the Measuring plate (11) are attached. ~~~~~~~ Publications considered: Schweizerische Patent No. 248529.