DE1174084B

DE1174084B - Device for objective calibration of scales on measuring devices

Info

Publication number: DE1174084B
Application number: DEI17499A
Authority: DE
Inventors: Peter Koetschau
Original assignee: AUTOMATISIERUNG DER SILIKATHUE; INST WAERMETECHNIK
Current assignee: AUTOMATISIERUNG DER SILIKATHUE; INST WAERMETECHNIK
Priority date: 1960-01-08
Filing date: 1960-01-08
Publication date: 1964-07-16

Description

Vorrichtung zum objektiven Eichen von Skalen an Meßgeräten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum objektiven Eichen von Skalen an Meßgeräten, bei welcher diese in ihrer normalen oder einer den späteren Einbau- und Umweltbedingungen angepaßten Halterung aufgenommen sind und mittels eines Meßwertgebers durch den verschiedenen Zeigereinstellungen zugeordnete Meßwerte beaufschlagt werden und die entsprechenden Skalenmarkierungen selbsttätig aufgebracht werden.Device for the objective calibration of scales on measuring devices. The invention relates to a device for the objective calibration of scales on measuring devices, in which these in their normal or adapted to the later installation and environmental conditions Bracket are added and by means of a transducer by the various Measured values assigned to pointer settings are applied and the corresponding Scale markings are applied automatically.

Bekannt sind Verfahren zur Eichung von Meßgeräten, bei denen der Meßwert auf das zu eichende Meßgerät geschaltet, das Meßergebnis durch visuelle Ablesung an einer Eichskala festgestellt und in eine Eichtabelle oder Eichkurve eingetragen wird. Die so erhaltenen Werte lassen sich durch manuell bediente Vorrichtungen, z. B. Skalenzeichenmaschinen, auf die in das Meßgerät einzubauenden Skalen übertragen.Methods for calibrating measuring devices are known in which the measured value switched to the measuring device to be calibrated, the measurement result by visual reading determined on a calibration scale and entered in a calibration table or calibration curve will. The values obtained in this way can be controlled by manually operated devices, z. B. scale drawing machines, transferred to the scales to be built into the measuring device.

Bekannt sind weiterhin Verfahren, bei denen die Werte in ein maßstäblich vergrößertes Abbild übertragen und auf fotochemischem Wege in natürlicher Größe auf die Skalenfläche gebracht werden.Methods are also known in which the values are scaled Enlarged image transferred and by photochemical means in natural size be brought to the scale surface.

Es ist auch noch üblich, auf neutraler Skalenfläche die jeweilige Zeigerstellung mit Hilfe von Bleistiften, Reißnadeln od. dgl. zu markieren und nach diesen Markierungen die Teilung direkt auf derselben Skalenfläche aufzubringen.It is also customary to place the respective To mark pointer position with the help of pencils, scriber or the like and after to apply the graduation directly to these markings on the same scale surface.

Allen Methoden mit visueller Ablesung und manueller Übertragung haften aber individuelle Fehler an, deren Betrag und Tendenz verschieden sind.Adhere to all methods with visual reading and manual transfer but individual errors, the amount and tendency of which are different.

Die Eichung von Meßgeräten wurde auch schon derart durchgeführt, daß eine fotoempfindliche Skala belichtet wird durch einen Schlitz, der sich in einer am Meßwerkzeiger befestigten Karte befindet.The calibration of measuring devices has already been carried out in such a way that a photosensitive scale is exposed through a slit in a card attached to the measuring tool.

Auch die Anordnung von Elektroden am Meßwerkzeiger und das Fließen eines Stromes zwischen diesen Elektroden und dem Skalenblatt sind bekannt. Anordnungen von Belichtungsblättern oder Elektroden am Meßwerkzeiger des Prüflings, bedeuten aber eine Änderung der späteren Meßbedingungen und sind für empfindliche Meßgeräte unzulässig.Also the arrangement of electrodes on the measuring tool and the flow a current between these electrodes and the dial are known. Arrangements of exposure sheets or electrodes on the measuring tool of the test object but a change in the later measuring conditions and are for sensitive measuring instruments inadmissible.

Schließlich ist noch eine Eicheinrichtung bekannt, bei der der Prürling mit einer vielteiligen Kontaktbahn versehen ist und der Meßwerkzeiger gegen diese Kontaktbahn mittels eines Druckbügels gedrückt wird. Durch einen Stromfluß wird ein Zeichenlineal in winkeltreuer Stellung zum Meßwerkzeiger des Prüflings auf einer zweiten Kontaktbahn arretiert. Da aber Lage und Zahl der Kontakte begrenzt sind, ist ein objektives Eichen mit dieser Einrichtung nicht möglich.Finally, a calibration device is known in which the test sample is provided with a multi-part contact track and the measuring tool against this Contact web is pressed by means of a pressure bracket. By a flow of current is a drawing ruler in a true-angle position to the measuring tool of the test object on a second contact track locked. However, since the location and number of contacts are limited, an objective calibration is not possible with this device.

Zur Vermeidung der angeführten Nachteile wird eine Eichvorrichtung vorgeschlagen, bei der das Meßgerät von einer den späteren Einbaubedingungen angepaßten Halterung aufgenommen wird und von einem Meßwertgeber die zur Einstellung notwendigen Meßwerte aufgeschaltet werden, wobei sich die Ähnlichkeit der Halterung sowohl auf die geometrischen Abmessungen als auch auf die sonstigen den Gerätetyp beeinflussenden Umweltbedingungen, wie magnetisches Feld, elektrostatisches Feld, Druck, Temperatur usw. bezieht.A calibration device is used to avoid the disadvantages mentioned proposed in which the measuring device adapted from one of the later installation conditions Bracket is recorded and the necessary for adjustment by a transducer Measured values are switched on, whereby the similarity of the holder is both on the geometric dimensions as well as the other influencing the device type Environmental conditions such as magnetic field, electrostatic field, pressure, temperature etc. relates.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Nachlaufmotor zusammenwirkendes, aus einem Verstärker und einem in einem Zweig einer Wheatstoneschen Brücke liegenden Fotowiderstand bestehendes fotoelektrisches Abgriffsystem die verschiedenen Zeigereinstellungen abtastet und daß eine mit dem Folgesystem verbundene Markiervorrichtung auf einer durch die Skalenfläche und durch die Meßgerätezeigerbewegungen bestimmten Bahn nachgeführt wird.The invention is characterized in that one with a trailing motor working together, from an amplifier and one in a branch of a Wheatstone ash Bridge lying photoresistor existing photoelectric pick-up system the different Scans pointer settings and that a marking device connected to the follower system on one determined by the dial surface and by the movements of the meter pointer Track is tracked.

Alternativ kann das Abgriffsystem feststehen und die Halterung mit dem Prüfling so weit bewegt werden, bis der Zeiger des Abgriffsystems die immer gleiche reproduzierbare Stellung einnimmt, oder es kann auch die Markierungseinrichtunz feststehen und die Skala von dem Folgesystem geführt werden.Alternatively, the pick-up system can be fixed and the bracket with it the test object can be moved until the pointer of the pick-up system is always assumes the same reproducible position, or it can also be the marking device are fixed and the scale is guided by the follow-up system.

Hierbei wird von einem bei der automatischen Herstellung von Präzisionskreisteilungen gebräuchlichen Verfahren Gebrauch gemacht, bei welchem die Markierungen einer Mutterteilung fotoelektrisch abgetastet werden und durch entsprechende Steuermittel unter jeglicher Ausschaltung menschlicher Betätigung die Merkmale objektiv erzeugt werden. Durch die gemäß den Merkmalen der Erfindung vorgenommene Abänderung in der Anwendung einer Folgesteuerung wird dieses Prinzip auch zur Eichung von Meßgeräteskalen nach Maßgabe der verschiedenen Eicheinstellungen des Meßgerätes anwendbar.Here one is involved in the automatic production of precision circle divisions customary method made use of, in which the markings of a nut division are scanned photoelectrically and by appropriate control means under any Elimination of human activity the characteristics are objectively generated. By the modification made in accordance with the features of the invention in the application of a This principle is also used for sequencing to calibrate measuring instrument scales as required applicable to the various calibration settings of the measuring device.

An Hand der schematischen Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel erläutert. Es dient lediglich zur Erläuterung der Erfindung und bleibt bei der Feststellung dessen, was Gegenstand des Schutzbegehrens ist, außer Betracht.An exemplary embodiment is explained using the schematic drawing. It is only used for Explanation of the invention and remains at the determination of what is the subject of the protection request out of consideration.

Das Abgriffsystem, welches aus der Lichtschranke 1, dem Umkehrmotor 2, dem Getriebe 3 und dem elektronischen Verstärker 4 besteht, ist in der Lage, die bestimmten Meßwerkzeigerstellungen des Prüflings 5, der in einem Schreibergehäuse 6 untergebracht ist, das den Einbau- und Umweltbedingungen entspricht, zu folgen und zu orten. Die Abtastung erfolgt dabei nach dem bekannten Prinzip der rückwirkungsfreien Eingabelung auf fotoelektrischem Wege mit der Lichtschranke 1, die einen Fotowiderstand 7 enthält, der in einem Zweig einer Wheatstoneschen Brücke liegt. Durch die Lichtquelle 8 über die Spiegel 9 wird der Fotowiderstand 7 belichtet. Gelangt der Meßwerkzeiger des Prüflings 5 in den Bereich der Lichtschranke 1 und verdunkelt den Fotowiderstand 7 zur Hälfte, so resultiert daraus ein Widerstandswert, der gerade zum Brückenabgleich führt, d. h. die Brückenausgangsspannung ist Null. Bedeckt de: Meß-."ernzeiger den Fotowider-Star.-1 7 vollständig oder gar n;cht, so erhält man auch ganz bestimmte Brückenausgangsspannungen, die sich aber in der gegenseitigen Phasenlage um 180° unterscheiden. Dieser Phasenunterschied wird über Verstärker 4 zur Steuerung des Umkehrmotors 2 benutzt, der über Getriebe 3 und Welle 10 die Nachführung der Lichtschranke 1 und des Folgesystems 11, das im Gehäuse 12 untergebracht ist, bewirkt, und zwar so, daß diese genau den Stellungen des Meßwerkzeigers des Meßgerätes 5 folgen. An dem Folgesystem 11 ist eine Einrichtung 13 zum Markieren der Eichpunkte, beispielsweise ein Tintenschreiber, angeordnet.The pick-up system, which consists of the light barrier 1, the reversing motor 2, the gear 3 and the electronic amplifier 4, is able to determine the specific measuring tool positions of the test object 5, which is housed in a recorder housing 6, which corresponds to the installation and environmental conditions to follow and locate. The scanning takes place according to the known principle of the reaction-free forking on photoelectrically with the light barrier 1, which contains a photoresistor 7, which is located in a branch of a Wheatstone bridge. The photoresistor 7 is exposed to light by the light source 8 via the mirror 9. If the measuring tool pointer of the test object 5 reaches the area of the light barrier 1 and darkens the photoresistor 7 by half, the result is a resistance value which just leads to the bridge adjustment, ie the bridge output voltage is zero. Covered de: Mess -. "Ernzeiger den Fotowider-Star.-1 7 completely or not at all, then you also get very specific bridge output voltages, which differ in the mutual phase position by 180 ° Control of the reversing motor 2 is used, which via gear 3 and shaft 10 causes the tracking of the light barrier 1 and the follow-up system 11, which is housed in the housing 12, in such a way that they exactly follow the positions of the measuring device pointer of the measuring device 5 Following system 11 is a device 13 for marking the calibration points, for example an ink pen.

Soll z. B. aus Gründen der Mittelwertbildung bei hystereseartigem Eichkurvenverlauf die Skala nicht gleich festgelegt werden, so wird an Stelle der Skala eine geeignete Folie, z. B. Filmstreifen, Lochstreifen od. dgl. verwendet, auf der für jeden Eichpunkt zwei Markierungen gespeichert werden, die den Meßwerten einer Aufwärts- und Abwärtszeichnung entsprechen. Aus den Doppelmarken lassen sich mit Hilfe von Mitteln, die nach dem Strahlensatz arbeiten, die Mittelwerte bilden. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, mittels Digitalumwerter das Eichergebnis digital in einem Eichprotokoll zu speichern.Should z. B. for reasons of averaging in hysteresis-like Calibration curve, the scale cannot be determined immediately, the Scale a suitable film, e.g. B. film strips, punched tape or the like. Used, on which two markings are stored for each calibration point, which indicate the measured values correspond to an upward and downward plot. From the double marks with the help of means which work according to the ray theorem, the mean values are formed. It is still possible to use a digital corrector to digitally read the calibration result to be saved in a calibration protocol.

Zur Kontrolle der Eichung von Geräten mit vorgegebener gesetzmäßiger Skala ist an Stelle des Folgesystems mit der Markierungseinrichtung ein zweites Abgriffsystem vorgesehen, das die jeweilige geometrische L_,#-e der der @eierste?lan!a des erster. Ab2riffsystems entsprechenden Teilstriche abbildet und das im Zusammenwirken mit dem ersten Abgriffsystem in Verbindung mit an sich bekannten vorzugsweise elektrischen Mitteln wie Potentiometer, Differentialtransformator od. dgl. die Abweichung zwischen Sollwert und Istwert analog oder digital aufzeichnet.For checking the calibration of devices with specified legal Instead of the following system with the marking device, there is a second scale Pick-up system provided that the respective geometric L _, # - e of the @eierste? Lan! A the first. Ab2riffsystem corresponding tick marks and that in cooperation with the first tap system in connection with preferably electrical ones known per se Means such as potentiometer, differential transformer or the like. The deviation between Recorded setpoint and actual value in analog or digital form.

Claims

Claims: 1. Device for objective calibration of scales Measuring devices, in which these in their normal or in one of the installation or measuring conditions adapted bracket are added and by means of a transducer by the different pointer settings assigned measured values are applied and the corresponding scale markings are automatically applied, characterized in that that a cooperating with a follower motor, from an amplifier and a existing photoresistor in a branch of a Wheatstone bridge photoelectric pick-up system scans the various pointer settings and that a marking device connected to the following system on a through the scale surface and tracked by the movement of the measuring device pointer.

2. Device according to claim 1, characterized in that the tap system is fixed and the The holder with the measuring device is adjusted until the pointer of the pick-up system always assumes the same reproducible position, or that the marking device is fixed and the scale of the measuring device is tracked by the following system.

3. Device according to Claims 1 and 2 for use in a hysteresis-like calibration curve, in particular with averaging, characterized in that instead of the measuring device scale a corresponding feature carrier, such as film strips, punched strips or the like. Used and that for each measured value two marks are applied in such a way that that the measurement settings are associated with an upward calibration and a downward calibration are.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that from the double markings by corresponding, preferably according to the theorem of rays working means the mean values are formed.

5. Device according to one of the Claims 1 to 4, characterized in that the calibration result by means of a digital converter can be digitally stored in a calibration protocol.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a second tap system scans the position of the graduations generated in accordance with the scanned by the first tap system pointer settings and that by interacting with the first tap system in conjunction with known, preferably electrical Means, like potentiometers. Differential transformer or the like, the deviation between the target value and the actual value is registered in analog or digital form. Considered publication cn: German Patent No. 739515; Austrian Patent No. 201 305; U.S. Patent Nos. 2,001335, 2,300,803 ; Journal "Feingerätetechnik", issue 4 (July) 1952, pp. 158 to 165.