DE1011158B

DE1011158B - Verfahren zum laufenden Messen und Registrieren physikalischer Groessen und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1011158B
Application number: DEC5544A
Authority: DE
Inventors: Jean Carton
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-03-20
Filing date: 1952-03-17
Publication date: 1957-06-27
Also published as: FR1034207A; CH302598A; US2739803A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum laufenden Messen und/oder Registrieren physikalischer Größen mit Hilfe eines periodisch bewegten Organs. Zahlreiche Meß- und Registrierinstrumente tragen mindestens ein bewegliches Organ, das schwingen kann und welchem eine festgelegte Eigenschwingungsperiode zugeordnet ist. Diese Schwingungsperiode liegt nicht in der Willkür oder im Belieben des damit Arbeitenden. Sie kann mit ihrem jeweiligen Wert insofern recht hinderlich sein, als sie entweder einen Einfluß auf die Messung ausübt oder dieselbe langwierig und beschwerlich macht.

Wird an ein solches Organ mit periodischer Bewegung ein sich gleichfalls periodisch bewegendes Organ gekoppelt, so wird die Frequenz des aus den schwingenden Organen bestehenden Systems von der jedes dieser Organe allein verschieden sein. Und zwar wird das Gesamtsystem eine periodische Bewegung ausführen entweder von höherer oder von niederer Frequenz, je nachdem ob die Bewegung sich aus der gleichphasigen Schwingung oder der Schwingung mit entgegengesetzter Phase der beiden Organe ergibt.

Bei gleichphasiger Bewegung ändern die schwingenden Organe mit einer periodischen Bewegung ebenso die Lage, wie wenn sie durch starre mechanische Mittel miteinander verbunden wären. So läßt man beispielsweise bei einer Waage den Waagebalken nicht nur mit seiner Eigenfrequenz schwingen, sondern auch gleichphasig mit einem zweiten Waagebalken, so als ob die Waagebalken an einem Ende miteinander durch eine Schubstange verbunden wären. Hierdurch kann z. B. auf einen der Waagebalken ein bestimmter Zwang ausgeübt werden,, aber gleichzeitig der andere Waagebalken relativ frei gelassen werden. Bei Bewegung mit entgegengesetzter Phase üben die beiden schwingenden Organe eine periodische Bewegung aus, deren Frequenz höher als die Eigenfrequenz der einzelnen Organe und höher als die des gleichphasig schwingenden Gesamtsystems ist.

Es ist nun bekannt, unter Ausnutzung der bekannten Wirkungen von Koppelschwingungen, z. B. bei Pendeln, die Ablesung der Pendelruhelage an einer Skala zu verfeinern. Hierbei handelt es sich um die Ausnutzung freier Schwingungen gekoppelter Systeme, bei der zwei Frequenzen gleichzeitig auftreten. Dieses Meßverfahren hat aber erhebliche Nachteile, da zur Ausführung der Messung jeweils nur ein bestimmter Zeitpunkt zur Verfügung steht, und zwar der, bei dem — bei gegenphasig schwingenden Organen — ein Organ seine Ruhelage erreicht, während das andere gerade eine Maximalamplitude aufweist. Hierdurch ist die Messung mit Ungenauigkeiten und Schwierigkeiten behaftet, da nur bei hinreichend niedriger Schwebungsfrequenz eine ausreichend genaue Ab-Verfahren zum laufenden Messen
und Registrieren physikalischer Größen

und Vorrichtung zur Durchführung
5 des Verfahrens

Anmelder:
Jean Carton, Paris

Vertreter:
Dr.-Ing. A. von Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,

Dipl.-Chem. Dr. phil, H. Siebeneicher

und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,

Köln 1, Deichmannhaus

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 20. März 1951

Jean Carton, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

lesung möglich ist, was aber wiederum mit einem großen Abstand zweier für die Messung brauchbarer Zeitpunkte erkauft werden muß. Insbesondere aber sind kontinuierliche Messungen bei diesem Verfahren nicht durchzuführen.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum laufenden Messen und/oder Aufzeichnen von physikaiischen Größen mittels eines ungedämpft schwingenden Organs, das mit wenigstens einem weiteren, mit gleicher oder entgegengesetzter Phase zum ersteren schwingungsfähigen Organ gekoppelt ist. Erfindungsgemäß werden die gekoppelten Organe in einen solchen Schwingungszustand versetzt, daß sie beim Messen und/oder Aufzeichnen mit entgegengesetzter Phase schwingen und daß dieser Schwingungszustand während der ganzen Messung und/oder Aufzeichnung aufrechterhalten wird.

Es wird also zur laufenden Messung und Registrierung physikalischer Größen die erzwungene Schwingung eines gekoppelten Systems ausgenutzt. Dabei wird eine der beiden Frequenzen, vorzugsweise die höhere Frequenz, des Schwingungssystems dadurch zu

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einer erzwungenen Schwingung verwendet, daß die sehen Patentschrift 950 330 beschrieben ist und bei

miteinander gekoppelten Systeme zu einer erzwun- welcher" das bewegliche Organ des Meßinstrumentes

genen Schwingung in entgegengesetzter Phase veran- Schwingungen unterworfen ist, die durch die zusätz-

laßt werden. Die Bemessung der Frequenz wird mög- liehe Einwirkung der Hilfskraft eines Servomechanis-

lich durch die Wahl eines entsprechenden elastischen 5 mus ständig unterhalten werden. -

Verbindungsmittels zwischen dem ersten und dem Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen an

zweiten zu koppelnden schwingenden Organ. einem Ausführungsbeispiel erläutert. In den Zeich-

Ein Mittel zur Herstellung der elastischen Verbin- nungen stellt dar

dung zwischen den beiden schwingenden Organen Fig. 1 schematisch eine Waage, die mit bekannten besteht darin, für diese elastische Verbindung zwei io Vorrichtungen ausgestattet ist,

Magnete oder zwei Organe zu verwenden, die elektro- Fig. 2 schematisch dieselbe Waage, die zusätzlich

magnetische Felder erzeugen und so angeordnet sind, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausge-

daß die Anziehungen und Abstoßungen, die sie gegen- stattet ist,

,seitig ausüben, die Schwingung des Systems mit über- Fig. 3 eine Registrierkurve von Gewichtsänderuneinstimmender oder entgegengesetzter Phase gestattet. 15 gen, die durch die Apparatur gemäß Fig. 1 erhalten

Ein anderes Mittel zur Erzielung desselben Effektes wird,

besteht in der Verwendung einer elastischen mecha- Fig. 4 eine ähnliche Kurve, die durch die erfindungs-

nischen Verbindung, z. B. einer Feder, die an jedem gemäße Apparatur gemäß Fig. 2 gewonnen ist,

der Enden der schwingenden Organe befestigt wird. Fig. 5 im Längsschnitt längs V-V der Fig. 7 ein Zum Übergang von einer Schwingungsfrequenz zu 20 Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anord-

einer anderen sind weitere Mittel vorgesehen, die im nung gemäß Fig. 2,

Falle einer magnetischen Verbindung durch wenig- Fig. 6 einen Längsschnitt längs VI-VI der Fig. 7, stens ein magnetisches Hilfsfeld dargestellt sein Fig. 7 eine Draufsicht, wobei der Verschluß deckel können, das darauf abgestellt ist, die schwingenden zur Hälfte weggenommen ist und magnetischen Mittel nach einem vorbestimmten Rhyth- 25 Fig. 8 einen Schnitt längs VIII-VIII der Fig. 7: mus einander zu nähern oder voneinander zu entfernen. Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Meßinstru-Dieses magnetische Hilfsfeld muß in bezug auf die ment ist eine Waage, die einen Waagebalken α und schwingenden magnetischen Mittel symmetrisch an- zwei Waagschalen b und c besitzt. Auf die Waaggeordnet sein, und zwar derart, daß seine Achse in schale b bringt man Gewichte, die durch e dargestellt der Ebene des resultierenden Feldes vom Werte Null 30 sind, um das Gewicht eines Körpers d auszugleichen, liegt. Dieses magnetische Hilfsfeld kann durch ein Der Waagebalken α trägt eine in i befestigte kleine Solenoid gebildet werden, in das ein in passender Kette f, deren Länge dem Bedarfsfall entsprechend Weise rhythmisch gemachter elektrischer Strom ge- veränderbar ist. Die Kette ist mit ihrem anderen schickt wird. Ende g an einer kleinen Schnur befestigt, die sich auf Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfah- 35 eine Trommel k aufrollt, welche auf einer Achse / rens enthält Mittel, welche auf die beiden miteinander montiert ist, die im Sinne des Pfeiles m oder im gekoppelten schwingungsfähigen Organe so einwirken, Gegensinne η gedreht werden kann, und zwar durch daß diese in entgegengesetzter Phase schwingen und einen der Motoren 0 und p, deren Wicklungen in entdaß dieser Schwingungszustand während der ganzen gegengesetztem Sinne verlaufen. Diese Motoren wer-Dauer der Messung aufrechterhalten wird. Dabei trägt 40 den durch eine Stromquelle q mittels eines Unteridiese Vorrichtung außerdem Mittel, die es gestatten, brechers r betrieben, der entweder den einen oder den das System von Organen mit periodischer Bewegung anderen dieser beiden Motoren einschaltet, je nachvon einem Schwingungzustand in den anderen über- dem ob er sich in der Stellung ί oder in der Stellung t gehen zu lassen. befindet. Dieser Unterbrecher wird durch eine Feder u Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform erfolgt 45 in der Ruhelage in der Stellung j gehalten und kann die Kopplung zwischen den beweglichen Organen durch die Wirkung eines Elektromagneten υ in die durch magnetische Mittel in Form von zwei Magneten, Stellung t gebracht werden, wenn derselbe durch einen die jeder auf einem der beweglichen Organe ange- Strom erregt wird. Der aus derselben Stromquelle q bracht sind, und zwar so, daß die gegenüberliegenden stammende, durch einen Transformator w herunter-PoIe gleichnamig sind. Die Mittel, um von einer der 50 gesetzte und durch die Zelle h gleichgerichtete Strom Bewegungen zur anderen überzugehen, werden dabei geht durch den Elektromagneten v, wenn ein durch vorzugsweise wenigstens durch ein magnetisches Feld zwei Kontakte χ und y dargestellter Unterbrecher dargestellt, dessen Achse genau in der Ebene des geschlossen wird. Der Kontakt χ ist fest, und der Nullfeldes liegt, das aus dem Zusammenwirken der Kontakt y wird von dem Waagebalken α der Waage magnetischen Mittel resultiert. 55 getragen. Schließlieh trägt die Achse / noch eine Vorzugsweise wird bei einer solchen Meß- und/oder Trommel z, auf die sich ein kleines Seil aa aufrollt, Registriervorrichtung das eine der Organe in einem an dem ein Schreibstift ab befestigt ist, der in Berühvoliständig geschlossenen Raum isoliert. Es kann so rung mit einem sich um eine Achse; drehenden Zyjedem äußeren Einfluß entzogen werden, mit Aus- linder ac seine Lage ändert.

nähme der magnetischen Abhängigkeit von dem 60 Ist die Last d kleiner als das Gewicht e, so senkt anderen Organ. sich der Waagebalken auf der Seite des Gewichtes e; Die gemäß dem Erfindungsgegenstand ausgebildete da der Unterbrecher xy sich schließt, wird der Elek-Vorrichtung kann besonders vorteilhaft bei Vorrich- tromagnet ν erregt und zieht das bewegliche Glied des tungen zur Empfindlichkeitssteigerung einer Meß- Unterbrechers r in die Stellung t. Dadurch wird der oder Anzeigeeinrichtung, die ein bewegliches Organ 65 Motor/» eingeschaltet; er dreht die Achse/ sowie die aufweist, welches sich normalerweise nach einem ge- Trommel /e im Sinne m, so daß ein zusätzliches Kettendämpften Scliwingungsorgan in einen Gleichgewichts- gewicht / fortschreitend zu d hinzugefügt wird. Darn zustand einstellt, der entsprechend der Meßgenauig- aus folgt, daß der Waagebalken α im umgekehrten keit der Einrichtung die Meßgröße anzeigen würde, Sinne schwingt und so den Kontakt xy unterbricht, angewendet werden, wie sie beispielsweise in der deut- 70 Da der Elektromagnet ν nicht mehr erregt ist, kommt

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das Glied r, durch die Feder u angezogen, in die Stellung s. Dann wird der Motor ο eingeschaltet und dreht so die Achse / sowie die Trommel k im Sinne n, so daß das Ausgleichsgewicht der Kette f verringert wird und eine entgegengesetzte Bewegung zustande kommt und so fort.

Die Bewegungen der Achse /, die den Schwingungen des Waagebalkens α entsprechen, werden mittels der Trommel g und des kleinen Seiles aa auf dem Schreib-

dem die Periode der Schwingungen geändert werden soll, d. h. dann, wenn aus dem einen oder anderen Grunde von einer Frequenz zu einer anderen übergegangen werden soll.

Selbstverständlich kann jedes andere magnetische Mittel gebraucht werden, das einem Solenoid äquivalent ist, wie z. B. ein Dauermagnet, der eine entsprechende Bewegung ausführt.

Die Rolle dieser Anregungsmittel ist also sehr

stift ab übertragen, der sie auf den Zylinder ac auf- 10 wichtig, und ihr Vorhandensein ist ein wesentliches

Kennzeichen der Erfindung, wobei auch andere kannte Mittel verwendet werden können zum Beeinflussen der relativen Bewegung der Waagebalken und zum Übergang von einer Schwingungsfrequenz zu

Mittel, die zur Herstellung der Verbindung der Waagebalken und der Steuerung des Grades der Kopplung, d. h. der gemeinsamen Schwingungsperiode, ver-Kon- 20 wendet werden, magnetischer Art sind, da so jede mechanische Verbindung und die damit zusammenhängenden Nachteile vermieden werden. Es könnten jedoch auch andere elastische Verbindungsmittel, z. B. eine Feder, verwendet werden, falls der geschlossene

zeichnet.

Bei dieser Anordnung schwingt der Waagebalken a,
der dauernd in dem einen oder anderen Sinne angetrieben wird, ständig um eine wirkliche Gleichgewichtslage. Die auf dem Zylinder ac aufgezeichnete 15 einer anderen.

Kurve, die den Lagewechseln der Kette /, welche Für Präzisionswägungen ist es vorteilhaft, daß die

denen des Waagebalkens α folgen, entspricht, ist praktisch eine sehr feine Sinuslinie, deren Amplitude und Periode naturgemäß Funktionen der Trägheit elektrischen Systems und der Feinheit des taktes xy sind.

Die Wirkungsweise dieses Systems wird wesentlich
verbessert durch die Ausbildung der Vorrichtung
gemäß dem vorliegenden Erfindungsgedanken, wie in
Fig. 2 schematisch dargestellt. Gegenüber der Anord- 25 Raum, in den der eine der beiden Waagebalken einnung gemäß Fig. 1 unterscheidet sich eine derart aus- geschlossen werden kann — wie im Falle der weiter gebildete Vorrichtung durch folgende Merkmale: unten im einzelnen beschriebenen besonderen Ausfüh-

Statt eines Waagebalkens α besitzt die Vorrichtung rungsform — wegfällt.

zwei übereinanderliegende Waagebalken a_t' und a₂', Wie beschrieben, ist die Schwingungsfrequenz bei

die genau in derselben Vertikalebene liegen. Der obere 30 entgegengesetzter Phase viel höher als die Schwin-Waagebalken a_t' trägt das Kontaktpaar x', y', und die gungsfrequenz bei Phasenübereinstimmung. Im Kette /' ist an seinem Ende i' an ihm festgemacht. Der ersteren Falle ist es daher möglich, eine viel feinere Waagebalken O₂' trägt die Waagschalen V und c', die Registrierkurve zu erhalten, da j a die Lageänderungen die Last d' und die Gewichte e' tragen. des Schreibstiftes vor der Registriertrommel nicht

Außerdem tragen die beiden Waagebalken O₁' und 35 von der Amplitude der Schwingungen der Waagea₂' jeweils in der Nähe ihres Endes Magnete M₁ bzw. balken, sondern von ihrer Frequenz herrühren. M₂. die so angeordnet sind, daß ihre gegenüberliegen- In der Tat dreht sich während jeder Schwingung

den Pole gleichnamig sind. Ein verstellbares Gegen- die Rolle ζ im einen und dann im anderen Sinne ungewicht P gestattet es, das ungefähre Gleichgewicht abhängig von der Schwingungsamplitude, Je höher des Waagebalkens O₁' herzustellen, bevor die Vorrich- 40 die Schwingungsfrequenz ist, um so schwächer ist der tung zur Unterhaltung der Schwingungen in Gang Rotationswinkel besagter Rolle wegen der um so gesetzt wird. kürzeren Dauer dieser Rotation. Daraus geht hervor,

Im übrigen treten alle anderen Elemente b bis ac daß das Seil aa sich jeweils um geringere Beträge aufder bekannten Vorrichtung gemäß Fig. 1 wieder auf, rollt, was eine geringere Lageveränderung des Schreibdie hier mit b' bis a', c' bezeichnet sind und dieselbe 45 stiftes mit sich bringt. Dieser Unterschied tritt in den

in den Fig. 3 und 4 wiedergegebenen Kurven klar zutage.

Jede dieser Kurven stellt die Registrierung der Lageänderungen des Schreibstiftes ab für aufeinstehen, wobei die Frequenzen dieser Schwingungen 50 anderfolgende Überbelastungen von 1, 2 und 3 dg mit sehr verschieden sind. einer Vorrichtung vom Typ gemäß Fig. 1 bzw. mit

\^rorzugsweise wird die höchste Frequenz gewählt einer solchen vom Typ gemäß Fig. 2 dar. Hieraus und folglich die Schwingung in entgegengesetzter leiten sich die folgenden Feststellungen ab: Phase erzeugt. Im allgemeinen sind die Schwingungen,, Auf der einen Seite ist jeder Kurvenabsatz, welcher

die das Bestreben haben, spontan zu entstehen, solche, 55 der Schwingung ohne Überbelastung entspricht, vollweiche in Phase sind. Um zu der anderen Schwin- ständig horizontal. Dies zeigt, daß in beiden Fällen gungsart überzugehen, genügt es, Mittel anzuordnen, die Arbeitsweise der Vorrichtung regelmäßig ist. Die die eine Entfernung oder eine Annäherung der Waage- Strichdicke der horizontalen Teile der Aufzeichnungen balken hervorrufen, so daß die Magnete, statt in kon- gemäß Fig. 1 ist jedoch beträchtlich größer als die der stantem Abstand voneinander zu bleiben, sich ständig ^6o horizontalen Teile gemäß Fig. 2. Dieser Unterschied einander nähern oder voneinander entfernen, wodurch rührt von der Anwendung einer Vorrichtung gemäß

der Erfindung, dem Anwachsen der Frequenz der Schwingungen, also der Verringerung der Amplitude der Schwingungen des Schreibstiftes, her. Die Fein-

solchen Höhe angebracht ist, daß die Symmetrieachse 65 heit der Kurve ist also ein sehr wichtiges Ergebnis, des magnetischen Hilfsfeldes genau in der Ebene des das auf den Erfindungsgegenstand zurückzuführen ist. resultierenden Nullfeldes der Magnete M₁ und M₂ Auf der anderen Seite ist zu bemerken, daß für jede

liegt. Überbelastung der Übergang von einem Absatz zum

Durch entsprechende Mittel wird der Erregungs- anderen bei der Kurve gemäß Fig. 3 viel langsamer strom in dem Augenblick in die Spule 5¹ geschickt, in 7° als bei der gemäß Fig. 4 vor sich geht. Insbesondere

Rolle spielen.

Wie bereits beschrieben, können die gleichzeitigen Schwingungen der Waagebalken o/ und a₂' entweder mit gleicher oder mit entgegengesetzter Phase ent-

die Bewegung hoher Frequenz verursacht wird.

Diese Mittel bestehen aus einem Solenoid S, das an einem Punkte der Länge der Waagebalken in einer

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tritt ein wesentlicher gerundeter Teil auf, bevor man jeden Absatz erreicht. Im Gegensatz dazu vollzieht sich der Übergang von einem Absatz zum anderen für die Kurve gemäß Fig. 4 praktisch längs einer fast vertikalen Geraden. Dieses bedeutet, daß die Waage sofort auf jede Änderung der auf ihren Balken aufgebrachten Kräfte anspricht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung führt also außerdem zu einer beträchtlichen Vergrößerung der Präzision in den Messungen veränderlicher Massen.

Mit der Anordnung gemäß Fig. 1, die Kurven von der in Fig. 3 dargestellten Art liefert, steht im Falle einer zu schnellen Änderung der Last nicht die Zeit zur Verfügung, um zu dem Absatz zu kommen, der dem genauen Wert dieser Last entspricht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit ihrer geringeren Trägheit ist also besonders vorteilhaft für Messungen von geringfügigen und stetigen Änderungen, die bis jetzt mit den besten bekannten Instrumenten schwierig durchzuführen waren. Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung können also jetzt Veränderungen in der Größenordnung von Milligrammen mit einer Waage verfolgt werden, deren Empfindlichkeit normalerweise bei Dezigrammen liegt.

Schließlich gestattet die Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die verschiedenen äußeren Meßelemente, wie die Kontakte x'', y' und die Kette /', mit einem Waagebalken verbunden sind, der von dem verschieden ist, auf den die in die eigentliche Messung eingehenden Kräfte einwirken werden, die Isolierung dieses zweiten Waagebalkens, d. h., sie ermöglicht die Durchführung dieser Messung in einem völlig abgedichteten geschlossenen Raum.

In den Fig. 5 bis 8 ist eine Waage dargestellt, die diesen Vorteil ausnutzt. Der untere Waagebalken 1 schwingt in einem völlig geschlossenen Raum, der mit 3 bezeichnet ist und vom Waagensockel 4 mit vertikalen Wänden 5 und einen abhebbaren Deckel 6 gebildet wird, der auf diesen Wänden 5 unter Zwischenschaltung einer Dichtung 7 angebracht ist. Im Deckel 6 ist über dem Ende des Waagebalkens 1, das die zu wägende Masse trägt, eine öffnung 8 angebracht. Eine Öffnung 9 ist im Sockel 4 vorgesehen, so daß die zu wägende Masse an einem Haken 34 aufgehängt werden kann. Für den Fall, daß diese Masse von der Waage möglichst entfernt bleiben muß, hängt man sie in einem vertikalen Rohr 10 von großer Höhe auf. Der Waagebalken 1 trägt eine Schneide 11, die auf einem Lager 12, der Waagebalken 2 eine Schneide 13, die auf einem Lager 14 ruht. Die Lager 12 und 14 werden durch den Sockel 4 bzw. durch einen Teil 16, getragen, der sich an den geschlossenen Raum anschließt; der Waagebalken 1 trägt an einem Ende einen Magneten 18 und am anderen Ende eine Schneide 19, auf die sich ein Bügel 20 stützt, der zum Tragen der zu wägenden Last bestimmt ist. Die Regulierung der Empfindlichkeit erfolgt mittels einer verstellbaren Masse 21, die auf eine Schraubenspindel 22 bewegbar ist; desgleichen wird die Regulierung der Empfindlichkeit des Waagebalkens 2 durch eine Masse 21' bewirkt, die mittels einer Schraubenspindel 22' verstellbar ist.

Der obere Waagebalken 2 trägt an einem Ende einen Magneten 23, der so über dem Magneten 18 angebracht ist, daß die gegenüberliegenden Pole gleichnamig sind, und am anderen Ende ein verstellbares Gegengewicht 24, das ebenso wie ein weiteres verstellbares Gegengewicht 25 des Waagebalkens 1 dazu bestimmt ist, vor Ingangsetzen der Vorrichtung zur Unterhaltung der Schwingungen und zur Registrierung ein ungefähres Gleichgewicht der Waage herzustellen.

Die ganze Einrichtung ist mit einem Deckel 26 abgedeckt, der auf einer Randleiste 27 ruht, die vertikal um das ganze Gehäuse herum angebracht ist.

An dem den Magneten 23 tragenden Ende des Waagebalkens 2 ist die Kette 28 aufgehängt, aufweiche der Servomotor wirkt, um das Gleichgewicht des Waagebalkens 2 zu beeinflussen und die Schwingungen des letzteren konstant hervorzurufen. Weiterhin trägt der Waagebalken 2 das Kontaktelement, das die Auslösung des Relais betätigt, welches diesen Servomotor steuert, wobei der Servomotor in bekannter Art auf eine Trommel 29 wirkt, die eine Rille 30 aufweist, in der sich das andere Ende der Kette 28 aufrollt, sowie eine andere Rille 31, um die sich das Seil 32 aufrollt, das mit dem Schreibstift des Registrierapparates in ebenfalls bekannter Art verbunden ,ist.

Senkt der Waagebalken 2 sich auf der Seife¹ des Magneten 23, so steuert sein Kontakt das Arbeiten des Servomotors so, daß dieser die Trommel 29 in einem solchen Sinne mitnimmt, daß die Kette 28 sich in der Rille 30 aufrollt und so das Gewicht der Kette 28 am Ende des Waagebalkens 2 abnimmt, der so bestrebt ist, wieder zu steigen, und umgekehrt.

Dank der Einwirkung des Waagebalkens 2 auf den Waagebalken 1 durch die beschriebene magnetische Verbindung wird dauernd dessen Gleichgewichtslage angestrebt, während der Waagebalken 2 ständig Schwingungen um seine Gleichgewichtslage unterworfen ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Mittel zum Übergang von einer Schwingungsfrequenz zu einer anderen ein Solenoid 33 (Fig. 6), dessen magnetisches Feld in dem Augenblick, wenn es von einem elektrischen Strom durchflossen wird, auf die Magnete 18 und 23 in bezug auf ihre horizontale Symmetrieebene einwirkt.

Arbeitsweise und Vorteile der Vorrichtung wurden bereits an Hand der Fig. 2 bis 4 beschrieben.

Claims

Patentansprüche:

1, Verfahren zum laufenden Messen und/oder Aufzeichnen von physikalischen Größen mittels eines ungedämpft schwingenden Organs, das mit wenigstens einem weiteren, mit gleicher oder entgegengesetzter Phase zum ersteren schwingungsfähigen Organ gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gekoppelten Organe (a/, O₂O ^m einen solchen Schwingungszustand versetzt werden, daß sie beim Messen und/oder Aufzeichnen mit entgegengesetzter Phase schwingen und daß dieser Schwingungszustand während der ganzen Messung und/oder Aufzeichnung aufrechterhalten wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel, welche auf die beiden miteinander gekoppelten schwingungsfähigen Organe (a/, O₂') so einwirken, daß diese in entgegengesetzter Phase schwinge.i und daß dieser Schwingungszustand während der ganzen Dauer der Messung aufrechterhalten wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung durch magnetische Mittel (M₁, M₂) bewirkt wird, deren gegenüberliegende Pole gleichnamig sind und die durch wenigstens ein magnetisches Hilfsfeld beeinflußt werden, dessen Achse genau in der Ebene des aus

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dem Zusammenwirken der magnetischen Mittel resultierenden Nullfeldes liegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der beweglichen Organe sich in einem für sich vollständig abgeschlossenen und abgedichteten Raum (3) befindet.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Waage mit zwei als bewegliche Organe dienenden Waagebalken (1, 2) besteht, von denen jeder magnetische Mittel in Form eines Dauermagneten (18, 23) trägt, und daß das magnetische Hilfsfeld durch ein Solenoid (33) erzeugt wird, das durch einen in entsprechendem Rhythmus zerhackten Gleichstrom erregt wird.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ihr zugeordnete Anzeige- oder Registriervorrichtung Mittel aufweist zur ständigen Unterhaltung von Schwingungen um eine mit Hilfe eines

Servomechanismus festgelegte Lage der beweglichen Organe.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, gekennzeichnet durch eine solche Bemessung der zusammenwirkenden Teile, daß das Gleichgewicht des von der zu messenden Größe beeinflußten Waagebalkens (1) ständig hergestellt wird durch die Einwirkung des mit ihm magnetisch gekoppelten zweiten Waagebalkens (2), der mittels eines in Abhängigkeit von seiner jeweiligen Lage gesteuerten Servomotors dauernd in Schwingungen um seine Gleichgewichtslage versetzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 359 903;

W. Westphal, »Physikalisches Wörterbuch«,
1952, S. 714, 715 (Teil I);

»Lexikon der Physik«, Frankh'sche Buchhandlung, 1950, Bd. I, S. 652.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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