Waage, bei welcher die zu bestimmende Masse im wesentlichen durch eine Gegenmasse im Gleichgewicht gehalten wird
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Waage, bei welcher die zu bestimmende Masse im wesentlichen durch eine Gegenmasse im Gleichgewicht gehalten wird und nur kleine Fehlbeträge mit Vorzeichen und Grösse durch den Ausschlag eines Waagbalkens, z. B. auf einer Einteilung, vergrössert angezeigt werden.
Solche Waagen haben in der Regel drei Schneiden, nämlich immer eine Stützschneide und eine Schneide mit Schale für die zu bestimmende Masse. Eine dritte Schneide mit Schale für die Gegenmasse ist in der Regel vorhanden, kann aber auch durch eine fest auf dem Waagbalken angebrachte Gegenmasse ersetzt werden.
Sogenannte Neigungswaagen, d. h. solche, bei weI- chen die ganze zu bestimmende Masse oder ein erhebli- cher Teil derselben durch den Ausschlag des Waagbalkens angezeigt wird, sind somit nicht Gegenstand der Erfindung.
Die Einteilung kann unabhängig von der Belastung genau bestimmter Gewichtseinheiten, z. B. je einem Gramm entsprechen oder sie kann, in Abhängigkeit von der Grösse der zu vergleichenden Massen, verschieden grossen Wert anzeigen, Für höchstpräzise Waagen zum Vergleichen von Normalgewichten oder für physikalische Messungen wird die letztgenannte Ausführung oft bevorzugt.
Der Ausschlag der genannten Waagen wird im allgemeinen direkt an einem fest mit der Waage verbundenen Zeiger und einer am Gestell angebrachten Einteilung ohne oder mit optischer Vergrösserung abgelesen.
Hochpräzises Wägen mit den beschriebenen üblichen Waagen ist mühsam und zeitraubend. Die Schwingfrequenz solcher Waagen ist sehr niedrig (etwa 0,2 bis 0,02/s), und in der Regel müssen zwecks Mittelwertbildung mehrere Schwingungen abgewartet werden.
Dämpfungsvorrichtungen haben bei solchen Waagen nicht allgemein Eingang gefunden.
Mit starken optischen oder mechanischen Vergrö sserungen des Waagbalkenaussehlages gegenüber der Auflage (Gestell) kann die Schwingfrequenz erhöht werden. Eine fünf- bis zwanzigfach höhere Schwingfrequenz ist erwünscht. Vereinfachend kann gesagt werden, dass eine hundertfache Übersetzung eine bis etwa zehafach höhere Schwingfrequenz ergeben kann, woraus folgt, dass eine Vergrösserung des Waaghebelausschlages um das fünfundzwanzig- bis vierhundertfache erwünscht ist.
Jede derart grosse Übersetzung hat zur Folge, dass bei der Aufstellung solcher Waagen grosse bis extreme Anforderungen in bezug auf die Nachgiebigkeit des Tisches, des Bodens usw. gestellt werden müssen. Es kann z. B. das Auflegen der Hand auf den Tisch oder das Hinzutreten einer Person an den Tisch bzw. die Waage die Anzeige fälschen. Da aber öfter Waagen in Gebäuden aufgestellt werden müssen, welche z. B. infolge laufender Maschinen oder des Strassenverkehrs Erschütterungen ausgesetzt sind, muss die Aufstellung der Waagen mit einer Schwingungsisolierung erfolgen. Unter anderem müssten sie gegenüber dem Gebäude elastisch aufgestellt werden, was in direktem Widerspruch zur Forderung der Unnachgiebigkeit des Aufstellungsortes steht. Gegenpendelanordnungen können die Empfindlichkeit von Waagen in bezug auf Nachgiebigkeit bzw.
Schiefstellung aufheben, haben sich aber auf dem Gebiet der Fein- und Feinstwaagen nicht durchgesetzt. Jedenfalls wäre eine präzise Gegenpendelanordnung mit verhältnismässig hohem Aufwand verbunden.
Die erfindungsgemässe Waage ist aus der Erkenntnis herausentwickelt worden, dass es technisch sinnvoller erscheint, Störungseinflüsse auszumerzen, als solche in Kauf zu nehmen und sie mit Gegenannahmen dann zu eliminieren. Die Waage nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch an dem Waagbalken angebrachte Wahr nehmungsorgane zum Messen und Anzeigen des Waagbalkenausschlages. Somit werden an sich bekannte, z.
B. bei Neigungswaagen gebräuchliche Mittel benützt, wie reibungsarme mechanische Getriebe oder optische Vergrösserungen des Waagbalkenausschlages, wobei jedoch nicht der Waagbalkenausschlag in Beziehung zum Gestell der Waage, sondern der Ausschlag des Waagbalkens direkt gegenüber der Richtung der Schwerkraft wahrgenommen wird, wobei zwecks Erreichung einer verhältnismässig hohen Schwingfrequenz, der Schwerpunkt des vom Waagbalken und den mitschwingenden Massen gebildeten Systems zweckmässig mindestens 1% der einfachen Hebellänge tiefer als die Stützschneide liegt.
Bei ungleicharmigen Waagbalken bezieht sich der genannte Prozentsatz auf den kürzeren Hebelarm.
Der Weg, der zur Erfindung geführt hat, weicht demnach völlig vom bekannten ab, da im Gegensatz zu den erfindungsgemäss vorgeschlagenen Massnahmen, die bisherigen Waagen gleicher Gattung einen Waagbalken aufweisen, dessen Ausschlag in Beziehung zum Gestell der Waage wahrgenommen wird und dessen massgebender Schwerpunkt erheblich weniger als 1% der einfachen Hebellänge (in der Regel 0,1X und weniger) unterhalb der Stützschneide liegt.
Tn der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungsheispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Da vor allem die Gestaltung des Waagbalkens der Waage und der Wahrnehmungsorgane erheblich ist, hat man der Einfachheit halber auf eine vollständige Darstellung einer ganzen Waage verzichtet. Es zeigen: Fig. 1 einen Aufriss des Waagbalkens mit Stützlager,
Fig. 2 eine Variante,
Fig. 3 ein Detail einer Variante des Zeigerantriebes,
Fig. 4 eine Variante mit optischen Mitteln und
Fig. 5a-7 drei weitere Varianten.
Fig. 1 zeigt schematisch einen gleicharmigen Waagbalken 1 mit der Stützschneide 2, auf dem Stützlager 3 gelagert, das in nicht gezeichneter Weise auf Tisch oder Boden abgestützt ist. Der Waagbalken 1 könnte auch nach Art der sogenannten Handwaagen in einer Schere genannten Vorrichtung (z. B. an einem Kran) hängen, was für sehr schwere Normalgewichte (z. B. 5 t) die einfachste Wägemöglichkeit ergibt.
Mittels eines Halters 4 mit einem Bandgelenk 5 ist ein Pendelstab 6 mit einer Masse 7 am Waagbalken pendelnd aufgehängt. Das untere Ende des Pendelstabes 6 ist über ein weiteres Gelenk 8, eine Koppel 10 und ein weiteres Gelenk 11 an einem Zeiger 12 angelenkt, der bei 13 auf dem Hebel 1 gelagert ist.
Ein Gegengewicht 14 ist am unteren Ende des Zeigers unter dem Stützlager angebracht. Der Zeiger 12 spielt über der Einteilung 15, welche ebenfalls am Waagbalken 1 befestigt ist. Neigt sich der Waagbalken 1 beispielsweise infolge Überlast an der Schneide 16, so dreht sich der Pendelstab 6 zum Hebel 1 im Uhrzeigerdrehsinn und der Zeiger 12 im Gegenuhrzeigerdrehsinn.
An der Teilung 15 wird somit das Übergewicht an der Schneide 16 angezeigt. Die Masse des Waagbalkens ist vorwiegend unter die Mittelschneide 2 gelegt. Wenn notwendig, ist eine Zusatzmasse 17 vorgesehen, die zweckmässig an der tiefsten Stelle des Waagbalkens 1 angebracht ist.
In besonderen Fällen, z. B. für Waagen zum Abgleichen grosser Normalgewichte können die Endschneiden, wie mit den Schneiden 16b, 1 6c angedeutet, erheblich tiefer (h) als die Stützschneide 2 angebracht werden, was den Gesamtschwerpunkt von Waagbalken mit Schalen und Gewichten erheblich senkt und im vorgenannten Fall den Vorteil hat, dass die Empfindlichkeit bei geringerer Last grösser als bei grösserer Last ist. Gewicht und Schwerpunkte der mitspielenden Elemente (Waagbalken, Gehänge und Schalen) können mit der Senkung der Lastschneiden (16b, 16c) so kombiniert werden, dass auf der Einteilung Proportionalteile (z. B. 1/100 000) der jeweiligen Last angezeigt werden.
Eine Dämpfung der Anzeigeelemente ist zweckmässig. Sie kann, wie bei Fig. 1 angedeutet, beispielsweise mit einem am Waagbalken 1 befestigten Dauermagnet 18 bewirkt werden, zwischen dessen Polschuhen ein am Pendel befestigtes Blech 19 liegt. Auch Öldämpfungen können verwendet werden. Eine weitere Dämpfung, nämlich diejenige des Waagbalkens gegen über dem Gestell, kann nützlich und in üblicher Weise angebaut sein.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 gezeigt. Der am nicht voll gezeichneten Hebel 1 befestigte Träger 4 mit Gelenk 5 trägt das als flache Platte 21 ausgebildete Pendel. Sie trägt das Zeigerlager 13 mit dem Zeiger 12, welcher über der ebenfalls fest an der Platte 21 angebrachten Einteilung 15 spielt. Die Platte 21 trägt am unteren Ende einen Dämpfungsflügel 19, der zwischen den Polen des am Waagbalken 1 fest angebrachten Magneten 18 liegt.
Eine Koppel 10 führt vom Gelenk 11 am Zeiger 12 zum weiteren, hier am Waagbalken 1 befestigten Gegengelenk 20.
Zu Fig. 1 und 2 sind Zeigerübersetzungen gezeichnet, bei welchen der Antriebsarm nur eine geringe Winkelbewegung des Zeigers zulässt. Dies ist für manche Zwecke ausreichend. Fig. 3 zeigt, dass es aber auch möglich ist, statt des Antriebhebelarms (d. h. statt des Abstandes zwischen dem Gelenk 11 und dem Drehpunkt 12 in Fig. 1) ein kleines Zahnrad 22 zu verwenden und das Koppelende der Koppel 10, das dem Zeiger 12 zugeordnet ist, als Zahnstange 23 auszubilden.
Die Einteilung 15 kann bei kleinen Winkelausschlägen von Pendel und Zeiger gleichmässig ausgeführt werden.
Für grössere Winkelausschläge kann nach bekannten Regeln eine gleichen Gewichtswerten entsprechende un- regelmässige Einteilung angebracht werden.
Fig. 4 zeigt beispielsweise den Anzeigeteil der Vorrichtung unter Verwendung optischer Vergrösserungen.
Auf dem Waagbalken 1 ist mittels dcs Trägers 4 und des Gelenkes 5 das Pendel 31 angebracht, dessen unteres Ende die Einteilung 15 trägt. Zwecks Ablesung der Einteilung 15 am Waagbalken 1 ist ein Mikroskop 32 mittels des Trägers 33 befestigt. Statt eines Mikroskops kann eine andere optische Vergrösserung, z. B. Projektionsvergrösserung, angewandt werden.
Wie auch in den Beispielen 1 und 2 sind auch hier ausser der Schwerkraftrichtung nur die zwei Bezugspunkte am Waagbalken für die Anzeige massgebend.
Jede Beeinflussung vom Auflager 3 (bzw. des Gestells, Tisches oder Bodens) her ist somit ausgeschlossen.
Statt materiellen Zeigern gemäss Fig. 1 bis 4 können auch Lichtzeiger verwendet werden.
Fig. 5, 5a, 6 und 7 zeigen je eine Anordnung von einem am Waagbalken angeordneten Gefäss, mit Flüssigkeit und einem freien, der Schwerkraft unterliegenden Flüssigkeitsspiegel. Sie zeigen ferner den Strahlengang eines Lichtstrahls zwecks Messung des Waagbalkenausschlages gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel.
Fig. 5 zeigt in Normalstellung schematisch eine Anordnung mit Quecksilberspiegel. Am nichtgezeichneten Waagbalken ist ein Gefäss 41 mit Quecksilber 42 und Flüssigkeitsspiegel 43 befestigt. Das Gefäss 41 ist oben durch eine Glasplatte 44 abgeschlossen. Ebenfalls mit dem Waagbalken, bzw. dem Gefäss 41 fest verbunden ist eine Lichtquelle 45 und ein optisches System 46 zwecks Bündelung des Lichtes. In der Normalstellung von Waagbalken und Gefäss 41 wird der Strahl Lo als L1 in der Einfallsrichtung reflektiert und trifft entsprechend auf die Nullmarke 48 der Einteilung 47, welche ebenfalls mit dem Waagbalken fest verbunden sind.
Fig. 5a zeigt den Strahlengang derselben Einrichtung, jedoch in (stark übertrieben gezeichneter) geneigter Stellung des Waagbalkens. Der Lichtstrahl Lo wird entsprechend der Neigung a zur Vertikalebene N als L1 vom Quecksilberspiegel 43 reflektiert. Die Abweichung des Strahls L1 gegenüber dem Waagbalken bzw. der Nullmarke 48 beträgt somit 2 a.
Fig. 6 zeigt in geneigter Lage, eine ähnliche Anordnung. Der Boden 51 des Gefässes 41 besteht, wie auch der Deckel 54, aus Glas. Der Lichtstrahl Lo wird beim Durchgang durch den Flüssigkeitsspiegel 53 erstmals abgelenkt, trifft als L1 die Aussenseite des Glasbodens 51, wo er ein zweitesmal abgelenkt wird und als L2 die Ablenkung gegenüber der Nullmarke 48 anzeigt.
Fig. 7 zeigt eine weitere Anordnung (nur in normaler Lage). Ein Gefäss 61 aus (zweckmässig organischem) Glas mit horizontalem Boden 62, zwei schrägen Wänden 63, 64 und einem Deckel 65 ist teilweise mit durchsichtiger Flüssigkeit mit freiem Flüssigkeitsspiegel 67 gefüllt. Der Lichtstrahl Lo durchdringt die Seitenwand 63, wird am Flüssigkeitsspiegel 67 erstmals total reflektiert (L1), ein zweitesmal an der Aussenseite des Bodens 62 (als L2) wiederum nach oben geworfen und am Flüssigkeitsspiegel zum drittenmal reflektiert (als La).
Er verlässt die schräge Wandung 64 und trifft auf die Nullmarke 48. Wird das Gefäss 61 mit der Lichtstrahlführung durch den Ausschlag des Waagbalkens um einen Winkel a geneigt, so ändert sich die Richtung der Strahlenteile L1 und L2 gegenüber dem Waagbalken um 2 a, während der Strahlteil Lg um 4 a abgelenkt wird. Eine zusätzliche untergeordnete Ablenkung tritt bei Austritt aus der Aussenfläche der schrägen Wand 64 auf. Natürlich kann der Strahl auch mehr als zweimal am freien Flüssigkeitsspiegel reflektiert werden, wodurch die jeweilige Verdoppelung der Ablenkung sich öfters wiederholt.
Zweckmässig werden bei Fig. 6 und 7 Glas und Flüssigkeit so gewählt, dass deren Berechnungsindex gleiche Grösse aufweist. Es ist dann nicht notwendig, die Innenfläche des Glases optischeben zu bearbeiten, während dies für die Aussenflächen von 51, 62, 63 und 64 notwendig ist.
Die beispielsweise beschriebenen Strahlablenkungen mittels eines freien Flüssigkeitsspielgels können zwecks Erzielung hoher Übersetzung des Ausschlagwinkels mannigfaltig geändert werden oder mit optischen Vergrö sserungen kombiniert werden.
Vorstehend ist nur eine einfache Waage mit nur einem Waagbalken beschrieben. Selbstverständlich können auch aus mehreren Hebeln zusammengesetzte Waagen die dargelegten Elemente enthalten.
Balance in which the mass to be determined is essentially kept in equilibrium by a counter mass
The present invention relates to a balance in which the mass to be determined is essentially kept in equilibrium by a counter mass and only small deficits with sign and size are caused by the deflection of a balance beam, e.g. B. on a division, are shown enlarged.
Such scales usually have three cutting edges, namely always a supporting cutting edge and a cutting edge with a bowl for the mass to be determined. A third cutting edge with a shell for the counterweight is usually available, but it can also be replaced by a counterweight that is firmly attached to the balance beam.
So-called inclination scales, d. H. those at which the entire mass to be determined or a substantial part of it is indicated by the deflection of the balance bar are therefore not the subject of the invention.
The classification can be made regardless of the load of precisely defined weight units, e.g. B. each correspond to one gram or it can, depending on the size of the masses to be compared, display differently large values. For high-precision scales for comparing normal weights or for physical measurements, the latter version is often preferred.
The deflection of the scales mentioned is generally read directly from a pointer firmly attached to the scales and a graduation attached to the frame with or without optical magnification.
High-precision weighing with the usual scales described is tedious and time-consuming. The oscillation frequency of such scales is very low (approx. 0.2 to 0.02 / s) and, as a rule, several oscillations must be waited for in order to calculate the mean value.
Damping devices have not generally found their way into such scales.
The vibration frequency can be increased with strong optical or mechanical enlargements of the balance beam deflection compared to the support (frame). An oscillation frequency five to twenty times higher is desirable. To simplify matters, it can be said that a hundredfold translation can result in an oscillation frequency that is up to about ten times higher, from which it follows that an increase in the balance lever deflection by twenty-five to four hundred times is desirable.
Any such large translation has the consequence that when setting up such scales, great to extreme requirements must be made with regard to the flexibility of the table, the floor, etc. It can e.g. B. placing a hand on the table or a person approaching the table or the scales falsify the display. But since more often scales have to be set up in buildings, which z. B. are exposed to vibrations due to running machines or road traffic, the scales must be set up with vibration isolation. Among other things, they would have to be set up elastically in relation to the building, which is in direct contradiction to the requirement of intransigence at the place of installation. Counter-pendulum arrangements can reduce the sensitivity of balances with regard to flexibility or flexibility.
Eliminate misalignment, but have not established themselves in the field of precision and ultra-fine scales. In any case, a precise counter-pendulum arrangement would be associated with relatively high expenditure.
The balance according to the invention was developed on the basis of the knowledge that it appears technically more sensible to eliminate disturbance influences, to accept them as such and then to eliminate them with counter-assumptions. The balance according to the invention is characterized by perception organs attached to the balance beam for measuring and displaying the deflection of the balance beam. Thus, known per se, z.
B. common means used in inclination scales, such as low-friction mechanical gears or optical magnifications of the balance beam deflection, but not the balance beam deflection in relation to the frame of the balance, but the deflection of the balance beam is perceived directly against the direction of gravity, with the purpose of achieving a relatively high Vibration frequency, the center of gravity of the system formed by the balance beam and the masses that vibrate with it, is expediently at least 1% of the simple lever length lower than the support blade.
In the case of unequal arms, the specified percentage refers to the shorter lever arm.
The path that led to the invention therefore deviates completely from the known, since, in contrast to the measures proposed according to the invention, the previous scales of the same type have a balance beam whose deflection in relation to the frame of the balance is perceived and its decisive center of gravity is significantly less than 1% of the simple lever length (usually 0.1X and less) below the support knife.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the accompanying drawings. Since the design of the balance beam of the balance and the organs of perception is particularly important, for the sake of simplicity a complete representation of an entire balance has been omitted. They show: FIG. 1 an elevation of the balance beam with support bearing,
2 shows a variant,
3 shows a detail of a variant of the pointer drive,
4 shows a variant with optical means and
Fig. 5a-7 three further variants.
Fig. 1 shows schematically an equal-armed balance beam 1 with the support blade 2, mounted on the support bearing 3, which is supported in a manner not shown on the table or floor. The balance beam 1 could also hang in the manner of so-called hand scales in a device called scissors (e.g. on a crane), which results in the simplest weighing option for very heavy normal weights (e.g. 5 t).
A pendulum rod 6 with a mass 7 is suspended in a pendulum fashion on the balance beam by means of a holder 4 with a band joint 5. The lower end of the pendulum rod 6 is articulated via a further joint 8, a coupling 10 and a further joint 11 to a pointer 12 which is mounted at 13 on the lever 1.
A counterweight 14 is attached to the lower end of the pointer under the support bearing. The pointer 12 plays over the division 15, which is also attached to the balance beam 1. If the balance beam 1 inclines, for example due to overload at the cutting edge 16, the pendulum rod 6 rotates to the lever 1 in the clockwise direction of rotation and the pointer 12 in the counterclockwise direction of rotation.
The excess weight on the cutting edge 16 is thus displayed at the division 15. The mass of the balance beam is mainly placed under the central cutting edge 2. If necessary, an additional mass 17 is provided, which is expediently attached to the lowest point of the balance beam 1.
In special cases, e.g. B. for scales for balancing large normal weights, the end cutting edges, as indicated with the cutting edges 16b, 1 6c, can be attached considerably deeper (h) than the supporting edge 2, which considerably lowers the overall center of gravity of the balance beam with shells and weights and, in the aforementioned case, the The advantage is that the sensitivity is greater with a lower load than with a higher load. The weight and center of gravity of the elements involved (balance beam, hangers and shells) can be combined with the lowering of the load cutting edges (16b, 16c) so that proportional parts (e.g. 1/100 000) of the respective load are displayed on the division.
Attenuation of the display elements is useful. As indicated in FIG. 1, it can be effected, for example, with a permanent magnet 18 fastened to the balance beam 1, between whose pole pieces a sheet metal 19 fastened to the pendulum is located. Oil dampers can also be used. A further damping, namely that of the balance beam relative to the frame, can be useful and attached in the usual way.
Another embodiment is shown in FIG. The carrier 4 with hinge 5 attached to the lever 1, which is not fully drawn, carries the pendulum designed as a flat plate 21. It carries the pointer bearing 13 with the pointer 12, which plays over the division 15, which is also firmly attached to the plate 21. The plate 21 carries at the lower end a damping wing 19, which lies between the poles of the magnet 18 fixedly attached to the balance beam 1.
A coupling 10 leads from the joint 11 on the pointer 12 to the further mating joint 20 fastened here on the balance beam 1.
1 and 2 pointer translations are drawn, in which the drive arm allows only a small angular movement of the pointer. This is sufficient for some purposes. FIG. 3 shows that it is also possible, however, to use a small gear 22 instead of the drive lever arm (ie instead of the distance between the joint 11 and the pivot point 12 in FIG. 1) and the coupling end of the coupling 10 that the pointer 12 is assigned to be designed as a rack 23.
The division 15 can be made even with small angular deflections of the pendulum and pointer.
For larger angular deflections, according to known rules, the same weight values can be applied irregularly.
For example, FIG. 4 shows the display part of the device using optical magnifications.
On the balance beam 1, the pendulum 31 is attached by means of the carrier 4 and the joint 5, the lower end of which carries the division 15. For the purpose of reading the graduation 15 on the balance beam 1, a microscope 32 is attached by means of the carrier 33. Instead of a microscope, another optical magnification, e.g. B. projection magnification can be used.
As in Examples 1 and 2, in addition to the direction of gravity, only the two reference points on the balance beam are decisive for the display.
Any influence from the support 3 (or the frame, table or floor) is thus excluded.
Instead of material pointers according to FIGS. 1 to 4, light pointers can also be used.
5, 5a, 6 and 7 each show an arrangement of a vessel arranged on the balance beam with liquid and a free liquid level subject to gravity. They also show the beam path of a light beam for the purpose of measuring the deflection of the balance beam with respect to the liquid level.
5 shows, in the normal position, an arrangement with a mercury mirror. A vessel 41 with mercury 42 and liquid level 43 is attached to the balance beam (not shown). The vessel 41 is closed at the top by a glass plate 44. A light source 45 and an optical system 46 for the purpose of focusing the light are also firmly connected to the balance beam or the vessel 41. In the normal position of the balance beam and vessel 41, the beam Lo is reflected as L1 in the direction of incidence and accordingly hits the zero mark 48 of the graduation 47, which are also firmly connected to the balance beam.
Fig. 5a shows the beam path of the same device, but in (greatly exaggerated) inclined position of the balance beam. The light beam Lo is reflected from the mercury mirror 43 as L1 in accordance with the inclination a to the vertical plane N. The deviation of the beam L1 from the balance bar or the zero mark 48 is therefore 2 a.
6 shows a similar arrangement in an inclined position. The bottom 51 of the vessel 41, like the lid 54, is made of glass. The light beam Lo is deflected for the first time when passing through the liquid level 53, hits the outside of the glass bottom 51 as L1, where it is deflected a second time and as L2 shows the deflection from the zero mark 48.
Fig. 7 shows a further arrangement (only in the normal position). A vessel 61 made of (suitably organic) glass with a horizontal bottom 62, two inclined walls 63, 64 and a cover 65 is partially filled with transparent liquid with a free liquid level 67. The light beam Lo penetrates the side wall 63, is totally reflected at the liquid level 67 for the first time (L1), thrown up a second time on the outside of the bottom 62 (as L2) and is reflected for the third time at the liquid level (as La).
It leaves the inclined wall 64 and hits the zero mark 48. If the vessel 61 with the light beam guide is inclined by an angle a due to the deflection of the balance beam, the direction of the beam parts L1 and L2 changes by 2 a with respect to the balance beam, during the Beam part Lg is deflected by 4 a. An additional subordinate deflection occurs when exiting the outer surface of the inclined wall 64. Of course, the jet can also be reflected more than twice at the free liquid level, whereby the respective doubling of the deflection is repeated more often.
In FIGS. 6 and 7, glass and liquid are expediently selected so that their index of refraction is of the same size. It is then not necessary to optically process the inner surface of the glass evenly, whereas this is necessary for the outer surfaces of 51, 62, 63 and 64.
The beam deflections described for example by means of a free play of liquid can be varied in many ways or combined with optical magnifications in order to achieve a high translation of the deflection angle.
Only a simple balance with only one balance beam is described above. Of course, scales composed of several levers can also contain the elements described.