CH647325A5

CH647325A5 - Waegeverfahren.

Info

Publication number: CH647325A5
Application number: CH11311/79A
Authority: CH
Inventors: Eberhard Jonath
Original assignee: Mettler Instrumente Ag
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1985-01-15
Also published as: US4316517A; DE3036832A1

Description

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PATENTANSPRÜCHE In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 eine blockschematische Darstellung der Waage einschliesslich der Gewichtsermittlung, und Wägeverfahren, bei welchem Fig. 2 ein Flussdiagramm des Korrekturablaufs.

periodisch digitale gewichtsproportionale Signale erzeugt 5 Die Waage 10 verfügt über einen unter Last temporär auslenk-werden, baren Lastaufnehmer (Waagschale 12). Die Auslenkung erzeugt ein einem gegebenen Gewichtswert entsprechendes Signal in in einem Positionsgeber 14 eine Spannung u. Diese Spannung u einem ersten Speicher gespeichert wird, wird einer Schaltung 16 zugeführt, die einen lastproportionalen darauffolgende Signale jeweils mit dem gespeicherten Signal Strom erzeugt. Dieser Strom i wird einer Kompensationsspule 18 verglichen werden, 10 zugeführt, die, mit dem Lastaufnehmer fest verbunden, im die Differenz zwischen dem jeweils neuen und dem gespeicher- Luftspalt eines Permanentmagnetsystems beweglich angeordnet ten Signal mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird ist. Die elektromagnetische Kraftwirkung des Spulenstroms i und nur dann zur Anzeige gelangt, wenn sie mindestens so gross bewirkt die Rückführung des Lastaufnehmers in eine Soll- bzw. ist wie der Schwellwert, und Gleichgewichtsposition. Dem lastproportionalen Strom i ent eine den Schwellwert nicht erreichende, kleinere Differenz für 15 spricht ein ebenfalls in der Schaltung 16 erzeugtes digitales Korrekturzwecke herangezogen wird, Gewichtssignal S, welches einer digitalen Anzeige 20 zugeführt dadurch gekennzeichnet, dass die kleinere Differenz (D) gespei- wird.

chert wird und, sofern beim nächsten Vergleich zwischen dem Dabei umfasst das Gewichtssignal S jedenfalls bei höher dann neuen und dem gespeicherten Gewichtssignal (S wiederum auflösenden Waagen regelmässig wenigstens eine Stelle mehr als eine kleinere Differenz mit dem gleichen Vorzeichen auftritt, der 20 in der Anzeige sichtbar werden.

Inhalt des ersten Speicheres (24) um den Wert der gespeicherten Zur Berücksichtigung eines Gefässgewichtes (Tara) und/oder erstgenannten kleineren Differenz (D) korrigiert wird. einer Totlast dient eine Tarierschaltung: Beim Wägebeginn wie auch nach dem Wägen eines leeren Gefässes wird ein Tarier-

Schalter 22 betätigt. Dies bewirkt, dass das digitale Signal S in

25 einem Speicher I (24) gespeichert und in der Folge jeweils in Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wägeverfahren, bei einer Subtrahierschaltung 26 vom (neuen) Signal S abgezogen welchem periodisch digitale gewichtsproportionale Signale wird. Bei Gleichheit beider Signale, des gespeicherten und des erzeugt werden, ein einem gegebenen Gewichtswert entspre- neuen (also z. B. nach einem Tarieren vor der Zugabe von chendes Signal in einem ersten Speicher gespeichert wird, dar- Wägegut in das Gefäss), wird die resultierende Differenz D Null auffolgende Signale j eweils mit dem gespeicherten Signal vergli- betragen; die Anzeige 20 wird entsprechend angesteuert. Wird in chen werden, die Differenz zwischen dem jeweils neuen und dem c'er F°'Se Wägegut eingewogen, so gibt die jeweilige Differenz D gespeicherten Signal mit einem vorgegebenen Schwellwert ver- ^as Nettogewicht wieder, das in der Anzeige 20 erscheint, glichen wird und nur dann zur Anzeige gelangt, wenn sie Die insoweit bekannte und nur in grossen Zügen dargestellte mindestens so gross ist wie der Schwellwert, und eine den Waage wurde ausführlich beschrieben, beispielsweise in der US-

Schwellwert nicht erreichende, kleinere Differenz für Korrektur- Patentschrift 3786 884, auf welche hinsichtlich Details hiermit zwecke herangezogen wird. verwiesen wird.

Derartige Wägeverfahren zur automatischen Nullpunktkor- In Ausgestaltung der Erfindung ist die bekannte Waage zur rektur sind bereits bekannt geworden. So beschreibt die US- Unterdrückung von Nullpunktsschwankungen wie folgt modifi-

Patentschrift 3 665169 ein Wägeverfahren, bei dem eine den ziert.

Schwellwert nicht erreichende (kleinere) Differenz bewirkt, dass 40 Die Differenz D zwischen dem Signal S und dem Wert im sofort das neue Messsignal statt des alten (im ersten Speicher) Speicher I (24) wird in einem Komparator 28 mit einem festen gespeichert wird, d. h. das gespeicherte Signal wird durch das Schwellwert Sw verglichen. Dieser Schwellwert kann beispielsneue Signal ersetzt, die Differenz wirkt sich also sofort mit ihrem weise einer Einheit der letzten anzeigbaren Stelle des digitalen vollen Wert aus. Dieses bekannte Verfahren birgt den Nachteil in Wägeresultates entsprechen: Ist die Differenz D grösser, so wird sich, dass auch zufällige, vorübergehende Schwankungen des 45 vermutet, dass es sich um eine (echte) Gewichtsänderunghan-Signals sofort voll korrigiert werden. delt, und eine Steuerschaltung 30 veranlasst die Anzeige von D.

Es stellte sich daher die Aufgabe, eine automatische Null- Ist die Differenz D dagegen kleiner als der Schwellwert Sw, so punktkorrektur ohne den erwähnten Nachteil zu finden, also zur wird sie als Ergebnis einer Störung betrachtet, und die Anzeige zuverlässigen Korrektur einer etwa auftretenden Drift, aber bleibt unverändert.

ohne zufällige Schwankungen zu stark zu berücksichtigen. 50 Die kleinere Differenz D wird in einem Speicher II (32)

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die abgelegt. Beim nächsten Auftreten einer kleineren Differenz D ' kleinere Differenz gespeichert wird und, sofern beim nächsten wird zunächst geprüft, ob der Inhalt des Speichers II (32) Null ist. Vergleich zwischen dem dann neuen und dem gespeicherten Wenn ja, so wird die neue Differenz D ' dort gespeichert, und der

Gewichtssignal wiederum eine kleinere Differenz mit dem glei- Bezugswert im Speicher I (24) bleibt unverändert. Wenn nein, so chen Vorzeichen auftritt, der Inhalt des ersten Speichers um den 55 'wird in einem Vorzeichenkomparator 34 geprüft, ob die Vorzei-Wert der gespeicherten erstgenannten kleineren Differenz korri- chen von D und D' übereinstimmen. Ist dies der Fall, so wird der giert wird. Es wird also eine um einen Messzyklus verzögerte, Inhalt des Speichers I (24) vorzeichengerecht um den Inhalt des jedoch-auf den vorangegangenen Messzyklus bezogen-voll- Speichers II (32), also um D, korrigiert; haben D und D'

ständige Korrektur vorgenommen. Im Effekt bewirkt dies eine verschiedene Vorzeichen, so bleibt der Bezugswert im Speicher I Dämpfung, da die Korrektur unterbleibt, wenn die Differenz 60 (24) unverändert. Anschliessend wird dem Speicher II (32) die inzwischen das Vorzeichen gewechselt hat. Damit ist eine für neue Differenz D' überschrieben.

praktische Zwecke meist ausreichende Diskriminierung zwi- Bei einer Änderung des Gewichtswertes, indiziert durch D>

sehen vorübergehenden und bleibenden Signaländerungen (bzw. Sw, wird der Inhalt des Speichers II (32) gelöscht, d. h. dieser zwischen Signalschwankungen und Driften) möglich. wird auf Null gesetzt. Damit wird verhindert, dass veraltete

Die Erfindung wird nachstehend in Form eines Ausführungs- 65 Differenzen zu Korrekturen des Bezugswertes führen.

beispiels anhand der Zeichnungen erläutert. Für das Beispiel Die beschriebenen Abläufe wiederholen sich bei jedem Auf wurde eine elektromagnetisch kompensierende Waage bekann- treten einer kleineren Differenz D, also jedenfalls bei höher ter Art gewählt. auflösenden Waagen praktisch mit jedem neuen Gewichtssignal.

Es mögen Fälle auftreten, an denen damit gerechnet werden kann, dass die Differenz D gelegentlich-oder gar häufig-zu Null wird. Dann wird es zweckmässig sein, jeweils den Speicher II (32) auf Null zurückzusetzen, aus dem bereits oben erwähnten Grund.

In der beschriebenen Weise werden driftbedingte Abweichungen des Nullpunktes zuverlässig erkannt und genügend schnell korrigiert, ohne dass sich temporäre Abweichungen mit wechselnden Vorzeichen über Gebühr auswirken könnten.

Das beschriebene Verfahren kann durch einen diskreten Schaltungsaufbau konventioneller Art realisiert werden. Die in Fig. 1 summarisch gekennzeichneten Elemente und Baugruppen sind dem Fachmann geläufige, marktgängige Komponenten. Bevorzugt wird derzeit eine Realisierung, die sich der Möglich-

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keiten der Mikrocomputer bedient. Dabei werden sämtliche beschriebene Funktionen des Speicherns und Vergleichens ausgeführt und gesteuert von den bekannten, entsprechend aufeinander abgestimmten Funktionsgruppen Mikroprozessor (CPU, 5 central processing unit), Festwertspeicher (ROM, read only memory) und Arbeitsspeicher (RAM, random access memory). Der Ablauf eines Korrekturvorganges ist beispielsweise durch das Flussdiagramm der Fig. 2 verdeutlicht.

Es sei abschliessend betont, dass die Erfindung nicht nur bei io elektromagnetisch kompensierenden Waagen gemäss dem Ausführungsbeispiel anwendbar ist, sondern für alle Waagen mit periodisch erzeugten digitalen Gewichtssignalen geeignet ist,

also z.B. auch für Waagen mit transversal schwingenden Saiten oder mit Dehnungsmessstreifen als Messgebern.

M

2 Blatt Zeichnungen