DE876328C - Elektrische Praezisionswaage - Google Patents

Description

• Elektrische Präzisionswaage Zusatz zum Patent 865 215 Im Patent 865 2I5 ist eine elektrische Präzisionswaage, insbesondere eine sogenannte Feinwaage für kleinste Gewichte angegeben, bei der das Waagebalken-Drehsystem einen beleuchteten Spiegel trägt und das Gegendrehmoment durch eine Elektromagnetspule erzeugt wird, an die eine vorzugsweise mit Verstärker ausgerüstete Photozellenanordnung angeschlossen ist, die beim Auflegen des Wägegutes mit wachsendem Ausschlag des Drehsystems infolge sich dabei ändernder Belichtung durch den wandernden Spiegelstrahl der Magnetspule einen selbsttätig bis zur Herstellung des Gleichgewichtszustandes anwachsenden Strom zuführt, der durch ein zweckmäßig in Gewichtseinheiten geeichtes Meßinstrument angezeigt bzm. registriert oder für Steuerzwecke benutzt wird.
• Eine derart ausgebildete elektrische Präzisionswaage übertrifft, insbesondere bei Anwendung einer Spannbandaufhängung, die bisher bekannten Waagen in verschiedener Hinsicht um ein Vielfaches. Sie kann. auf extreme Empfindlichkeit eingestellt werden, ermöglicht auf einfachste Weise die Einstellung beliebiger Meßbereiche, gleicht sich beim Auflegen des Wälgegutes in Bruchteilen einer Sekunde selbsttätig ab, ist ferner bequem zu handhaben und ermöglicht eine außerordentlich große Arbeitsleistung.
• Die vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten der Waage nach dem Hauptpatent werden noch wesentlich erweitert. wenn nach der Erfindung nicht nur eine einzige das Gegendrehmoment erzeugende Magnetspule verwendet wird, sondern außerdem noch eine oder gegebenenfalls sogar mehrere weitere Elektromagnetspulen vorgesehen werden, wenn also das Waagebalken-Drehsystem unter dem Einfluß von zwei bzw. mehreren Elektromagnetspulen steht, deren Stromzuführungen zweckmäßig voneinander völlig getrennt sind. Der gleiche Vorgang kann gr.undsätzlich auch ,durch eine entsprechende kapazitive Anordnung erzielt werden, wobei jEeweils an Stelle von Strömen Spannungen treten.
• Die Magnetspulen können auf dem beweglichen System oder am ortsfesten Teil der Waage angeordnet sein und mit einem auf dem anderen Teil der Waage sitzenden Weicheisenkern, Dauermagneten oder Elektromagneten zusammenwirken.
• Mit Vorteil werden zwei ortsfeste Magnetspulen vorgesehen, die auf ein am Waagebalken-Drehsystem befestigtes Organ aus ferromagnetischem Material einwirken, das beispielsweise in die beiden Spulen hineinragt. Die Anordnung der Spulen auf dem ortsfesten Teil der Waage bringt den Vorteil einer bequemen Stromzuführung.
• Bei nach der Erfindung mit zwei Magnetspulen ausgestatteten Präzis ionswaagen kann beispielsweise die eine Magnetspule dazu benutzt werden, um ein Gegendrehmoment zur Kompensierung einer Vorlast, z. B. eines zum Wägen von Pulver erforderlichen Schälchens, zu erzeugen. Auf diese Weise wird also das Gewicht des Schälchen elektrisch unterdrückt und braucht bei der Wägung nicht erst rechnerisch in Abzug gebracht zu werden.
• Die Vorsehung von zwei Magnetspulen ermöglicht ferner eine außerordentliche Erhöhung der Genauigkeit der Gewichtsbestimmung. Ist beispielsweise ein Gewicht von etwa 100,1. mg genau zu messen, so wird zuerst ein genaues Eichgewicht von IoO,OOmg aufgelegt und durch eine Magnetspule ein Strom geschickt, der den Ausschlag des Drehsystems auf Null zurückbringt, Dann wird das zu messende Gewicht von etwa IOO,I mg aufgelegt und nunmehr für die andere an den Photozellenverstärker angeschlossene Magnetspule ein Meßbereich von O,I5 mg bei vollem Ausschlag eingestellt.
• Ergibt sich jetzt ein Ausschlag von beispielsweise I25,5 Teillstrichen, so ist das bestimmte Gewicht IOO,I255 mg. Auf diese Weise läßt sich um drei Dezimal stellen, genauler ablesen als blei der direkten Wägung. Außerdem kann die vierte Dezimale noch geschätzt werden. Das gesuchte Gewicht kann also mit einer Meßgenauigkeit von O,OOI°/o bestimmt werden.
• Ein weiteres Anwendungslbeispiel einer mit zwei Magnetspulen versehenen Präzisionswaage ist die Bestimmung von spezifischen Gewichten. Zu diesem Zweck wird beispielsweise ein Quotienten-Kreuzspulinstrument mit den beiden Spulen der Präzisionswaage in Reihe angeschlossen. Zuerst wird das Gewicht in Luft aufgelegt, wobei die eine an den Photozellenverstärker angeschlossene Magnetspule das abgleichende Gegendrehmoment erzeugt. Dann wird durch die zweite Magnetspule ein so großer Hilfsstrom geführt, daß das Drehsystem wieder auf Null zurückgeht. Dieser Hilfsstrom der zweiten Spule bleibt nun fest eingestellt. Hierauf wird das Gewicht in Wasser getaucht und wiederum unter Verwendung der ersten Magnetspule selbständig abgeglichen. Da beide Ströme, also einerseits der bei der Wägung in Wasser in der ersten Magnetspule auftretende Abgleichungsstrom und anderersteiß der in der zweiten Magnetspule fest eingestellte, der Wägung in Laift entsprechende Hilfsstrom, getrennt für sich über je eine der beiden Spulen des Quotienten-Kreuzspulinstruments fließen, kann an diesem unmittelbar bei entsprechender Eichung des Kreuzspulinstruments das spezifische Gewicht des zu prüfenden Objektes abgelesen werden. Man könnte auch so vorgehen, daß man zuerst bei der Wägung in Luft die eine Magnetspule an den Photozellenverstärker anschließt und den erzielten Abgleichungsstrom dann unter Abschaltung der Photozelle mittels einer Hilfsstromquelle fest einstellt und darauf bei der Wägung in Wasser die zweite Magnetspule an den Photozellenverstärker anschließt. Man erhält Idann wiederum im Quotienten-Kreuzspulinstrument die beiden das spezifische Gewicht direkt anzeigenden Ströme.
• Bei der neuen Waage läßt sich auch eine Temperaturkompensation. auf einfache Weise beispielsweise dadurch herbeiführen, daß man den im Hauptpatent mit der Ziffer II bezeichneten Eichwiderstand entweder von Hand einstellt, z. B. beim Auflegen eines Eichgewichtes, derart, daß der Ausschlag das genaue Eichgewicht anzeigt; man kann aber auch eine selbstregulierende Temperaturkompensation erreichen, indem beispielsweise ein Eichwiderstand 11 benutzt wird, dessen Widerstandswrert sich mit der Temperatur so verändert, daß die Waage stets richtig zeigt.
• Bei nach der Erfindung mit zwei bzw. mehreren Elektromagnetspulen versehenen Präzisionswaagen mit extremer Empfindlichkeit ist eine solche Temperaturkompensation wichtig, da bei diesen höchstempfindlichen Waagen schon kleinste Widerstandsänderungen der Magnetspule in Erscheinung treten.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Elektrische Präzisionswaage mit das Gegendrehmoment erzeugender Elektromagnetspule und auf dem Waagenbalken-Drehsystem angeordnetem, beleüchtetem Spiegel, dessen beim Ausschlagen des Waagebalkens wandernde Spiegelstrahl eine Photozellenanordnung mehr oder weniger belichtet und der Elektromagnetspule einen selbsttätig bis zur Herstellung des Gleichgewichtszustandes anwachsenden Strom zuführt, der beispielsweise von einem in Gewichtseinheiten geeichten Strommesser angezeigt wird, nach Patent 8615 2I5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweckmäßig eine Spannbandaufhängung aufweisende Waagebalken-Drehsystem unter dem Einfluß von zwei oder gegebenenfalls mehreren Elektromagnetspulen steht, die vorzugsweise voneinander völlig getrennte Stromzuführungen aufweisen.
2. 2. Elektrische Präzisionswaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Spiegel versehene Waagebalken-Drehsystem einen permanenten Magneten aufweist, der von zwei ortsfesten Elektromagnetspulen mit getrennten Stromzuführungen beeinflußt wird.
3. 3. Elektrische Präzisionswaage nach Anspruch I und 2, insbesondere zur direkten Bestimmung spezifischer Gewichte, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektromagnetspulen an ein Quotienten-Kreuzspulinstrument angeschlossen sind.
4. 4. Elektrische Präzisionswaage nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zu einer Magnetspule ein Widerstand parallel geschaltet ist, der von Hand geregelt und verstellt werden kann bzw. selbsttätig seinen Widerstandswert mit der Temperatur derart ändert, daß die Waage stets richtig anzeigt.
5. 5. Elektrische Präzisionswaage nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Magnetspulen entsprechende kapazitive Anordnungen verwendet werden.

   Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriftr Nr. 652 7so.