DE1773217A1 - Geraet zum Eichen von Messinstrumenten - Google Patents

Description

PATHHTASWAIiT

Dipl. IT-TC.

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Augsburg, den 11. April 1968

Der Minister für Technologie in der Regierung Ihrer Majestät der Königin der Vereinigten Königreiche von Großbritannien und NordirlandjMillbank Tower,Millbank, London SeW.1, England

Gerät zum Eichen von Meßinstrumenten

Die Erfindung betrifft die Eichung von Instrumenten insbesondere solcher Art, bei welchen ein Zeiger sich gegenüber einer mit einer Teilung versehenen Skala bewegt um abhängig von einer dem Instrument zugeführten Meßgröße oder einem Parameter eine sichtbare Anzeige zu erzeugen.

Gewöhnlich prüft man die Eichung von Meßinstrumenten,

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indem man unter Steuerung einer Bedienungsperson einen bekannten Wert der zu messenden Größe zuführt, worauf die Bedienungsperson die Instrumentenanzeige aufnimmt und sowohl diese Anzeige als auch den zugehörigen Wert der Meßgröße aufzeichnet, oder aber die Bedienungsperson verändert den Wert der erregenden, zu messenden Größe zum Zwecke der Erzeugung einer bestimmten Anzeige und zeichnet dann wiederum diese Anzeige und den zugehörigen Wert der Meßgröße auf*

Dieses gebräuchliche Eichverfahren macht eine ausgebildete Bedienungsperson erforderlich, welche sich auf ihre Tätigkeit stark konzentrieren muß. Dies wiederum führt zur Ermüdung und bedeutet eine mögliche Fehlerquelle· In Jedem Falle ist die Genauigkeit und Sicherheit der Ergebnisse, welche von einer Bedienungsperson erzielt werden können, begrenzt. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, den Paktor des menschlichen Versagens bei Eichverfahren für Meßinstrumente soweit wie möglich auszuschalten und den Eichvorgang mittels automatischer Eicheinrichtungen auszuf uhren»

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren bzw, eine Einrichtung zur Eichung oder

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Genauigkeitsprüfung von Meßinstrumenten zu schaffen, welches bzw. welche eine Automatisierung dieses Vorganges gestattet.

Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, dem Meßinstrument eine erregende, zu messende Größe zuzuführen und die Anzeige des Meßinstrumentes mittels einer auf diese Anzeige ansprechenden Einrichtung festzuhalten, wonach entweder eine Aufzeichnung des Wertes der zu messenden Größe oder der Anzeige des Instrumentes veranlaßt wird und diese Aufzeichnung dann mit einem 7ert verglichen wird, welcher in geeigneter vVeise der Instrumentenanzeige oder der zugeführten erregenden Größe entspricht.

Für Instrumente, bei welchen eine sichtbare Anzeige vermittels eines Zeigers erzeugt wird, der sich gegenüber einer mit einer Teilung versenenen bicala bewegt, ist das erfindungsgemäße Eichgerät mit einem photoempfindlichen Abtastsystem ausgestattet, dessen Abtastorgan innerhalb eines eng umgrenzten Bereiches lichtempfindlicn ist, der symmetrisch zu einer bestimmten Achse liegt. Auf diesen Bereich kann Licht einfallen, welches von der Instrumentenskala und von dem Instrumentenzeiger ausgeht, so daß von dem photoempfindlichen Abtastsystem ein Ausgangssignal abnehmbar ist, wenn eine SkalenteilungsmarJte oder aber der Instrumentenzeiger die gegebene Achse durchläuft, wodurch siuh

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eine Übereinstimmung zwischen einer Skalenteilungsmarke und einer bestimmten Stellung des Zeigers feststellen läßt.

Im einzelnen wird die vorstehend angegebene Aufgabe mit einem Gerät zum Eichen von Meßinstrumenten mit einem fe bei Zufuhr einer zu messenden Größe an das betreffende Instrument über eine Teilung einer Skala hinwegbewegten Zeiger gelöst, wobei dieses Gerät erfindungsgemäß durch ein optisches Abtastsystem, dessen optische Achse mittels eines steuerbaren Antriebs relativ zu dem zu eichenden Instrument in Skalenrichtung bewegbar ist· und welches ein Abtastorgan besitzt, das innerhalb eines eng begrenzten, symmetrisch zur optischen Achse gelegenen Bereiches lichtempfindlich ist und von dem Zeiger bzw. von der Skala ausgehendes Licht derart aufnimmt, daß von dem Abtastorgan ein Zeigerabtast-AusgangssiRnal bzw. ein Skalenabtast-Ausgangssignal abnehmbar ist, wenn der Zeiger bzw» eine Skalenteilungsmarke eine Stellung durchläuft, in welcher der Zeiger bzw, die betreffende Skalenteilungsmarke symmetrisch zur optischen Achse liegt und ferner durch eine Steuereinrichtung gekennzeichnet ist, mittels welcher der Antrieb abhängig von den Ausgangssignalen des Abtastorgans derart steuerbar ist, daß die Relativbewegung zwischen

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dem zu eieh.en.den Instrument und dem optischen System beendet wird, sobald eine vorbestimmte Zahl von Skslenabtast-Ausgangssignalen erzeugt worden ist, mittels welcher ferner die dem Meßinstrument zugeführte, zu messende Größe veränderbar ist, bis von dem Abtastorgan ein Zeigerabtast-Ausgangssignal ausgeht und mittels welcher schließlich bei Auftreten dieses Signals der in diesem Augenblick eingestellte Wert der zu messenden Größe gemessen oder aufgezeichnet wird«,

Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung hierbei so ausgebildet, daß sie die Relativbewegung zwischen dem zu eichenden Instrument und dem optischen Abtastsystem des Gerätes während einer bestimmten "Verweilzeit jeweils dann unterbricht, wenn je eine einer vorbestimmten Reihe von Skalenteilungsmarken in eine zu der genannten optischen Achse symmetrische Stellung gelangt ist.

Bei einer in hohem Maße automatisierten Ausführungsform des erfindungsgemäßeii Eichgerätes enthält die Steuereinrichtung ein Rechenwerk, d»h_e eine Datenverarbeitungsmaschine, welche zweckmäßigerweise durch eine geeignete, gebräuchliche Rechenmaschine gebildet wird.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfinäung_f

welche eine Ablesung der Anzeige des betreffenden Instrumentes gestattet, wenn diesem ein vorbestimmter genauer Wert der erregenden, zu messenden Größe zugeführt wird, ist anstelle der soeben erwähnten Steuereinrichtung eine Steuer- und Heßeinrichtung vorgesehen, über welche ein bekannter Wert der zu messenden Größe dem zu eichenden Instrument zumindest so lange zuführbar ist, bis an dem Abtastorgan ein Zeigerabtast-Ausgangssignal auftritt, mittels welcher ferner der die Relativbewegung zwischen der optischen Achse des Abtastsystems und dem zu eichenden Instrument erzeugende Antrieb stillsetzbar ist, sobald der Zeiger des betreffenden Instruments in eine zur optischen Achse symmetrische Stellung gelangt und welche schließlich zur Messung oder Aufzeichnung der Instrumentenanzeige die bis zum Auftreten des Zeigerabtast-Ausgangssignales erzeugten Skalenabtast-Ausgangssignale zählt.

Erforderlichenfalls können weitere Verfeinerungen vorgesehen sein, welche eine Ablesung der Zwischenteilungen erlauben, auf welchen der Zeiger nach Vorbeilauf an der leisten Skalenteilungsmarke stehengeblieben ist, wie nachfolgend noch beschrieben wird. Andererseits können jedoch auch sehr kleine, genau bemessene Zuwachswerte zu dem bestimmten Wert der zu messenden Größe hinzugefügt werden,

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wodurch der Antrieb derart erregt wird, daß er eine weitere Relativbewegung des Instrumentes veranlaßt,bis von dem photoempfindlichen Abtastorgan ein weiteres Ausgangssignal abgegeben wirde

Das photoempfindliche Abtastsystem des erfindungsgemäßen Eichgerätes besitzt als Abtastorgan vorzugsweise ein Paar nebeneinanderliegender Photozellen, welche symmetrisch zur optischen Achse angeordnet sinde Zusätzlich kann das Photozellenpaar so ausgebildet bzw. angeordnet sein, daß es nur auf die Teilungsmarken der Instrumentenskala anspricht, während das Abtastorgan noch ein zweites, symmetrisch zur optischen Achse ausgerichtetes Photozellenpaar aufweist, das ausschließlich auf die Stellung des Instrumentenzeigers anspricht»

Da die meisten Meßinstrumente kreisbogenförmige Skalen aufweisen, besitzt das Eichgerät nach der Erfindung normalerweise Einrichtungen zur Drehung des zu eichenden Instrumentes· Um ferner die Einstellung zu erleichtern, sind in dem erfindungsgemäßen Gerät vorzugsweise Einrichtungen zur translatorischen Einstellung der Lage des zu eichenden Instrumentes vorgesehen·

Gemäß einem weiteren, gewünschtenfalls vorzusehenden

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Merkmal der Erfindung besitzt das Gerät einstellbare Masken oder Blenden, deren Öiinung so bemessen ist, daß sie das auf die Zelle bzw» die Zellen des photοempfindlicheη Organes projizierte Bild der Instrumentenskala und/oder des Zeigers in geeigneter Weise begrenzen, so daß sich ein gut brauchbares Ausgangssignal ergibt.

Außerdem kann das optische System des Eichgerätes erfindungsgemäß zur weiteren Vervollkommnung Mittel zur Strahlaufspaltung sowie einen Betrachtungsschirm bzw, eine Mattscheibe aufweisen, so daß eine Bedienungsperson ein vergrößertes Bild der Instrumentenskala beobachten kann_e In Zusammenwirkung mit der Mattscheibe kann das optische System ferner zusätzliche Masken oder Blenden ähnlicher Art enthalten, wie sie in Verbindung mit dem photoempfindlichen Abtastorgan verwendet werden, doch ist hier eine begrenzte Abbildungsfläche der Instrumentenskala durch einen Bereich festgelegt, welcher in stärkerem Maße durchsichtig ist als die übrige Maske oder Blende·

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Eichung von Instrumenten unter Verwendung des oben kurz beschriebenen Eichgerätes, wobei vorzugsweise eines oder mehrere der verschiedenen, angegebenen Merkmale zur Anwendung kommen oder

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ORIGINAL INSPECTED

weitere, vorliegend beschriebene Vorkehrungen getroffen werden»

Bei einem in hohem Maße automatisierten erfindungsgemäßen Verfahren zur Eichung von Meßinstrumenten mit einem sich bei Zufuhr einer zu messenden Größe über

eine Skalenteilung hinwegbewegenden Zeiger jeweils unter _Λ

Verwendung eines Eichgerätes der oben kurz beschriebenen Art wird unter Zugrundelegung einer Auswahl von Skalenteiiungsmarken des betreffenden Meßinstrumentes ein Rechenprogramm vorbereitet, welches zur Steuerung einer Rechenmaschine im Sinne einer derartigen Betätigung des erfindungsgemäßen Eichgerätes dient, daß der jeweilige Wert der zu messenden Größe aufgezeichnet wird, welcher erforderlich ist, um den Instrumentenzeiger mit jeweils einer der gewählten Skalenteilungsmarken des Instrumentes zur Deckung zu bringen· "

Das erfindungsgemäße Eichverfahren kann gegebenenfalls dahingehend auegestaltet werden, daß eine anfängliche Aufzeichnung der ausgewählten Reihe von Skalenteilungsmarken des betreffenden Instrumentes vorgenommen wird, aus welcher dann das Rechenprogramm entwickelt wird«

Die genannte erste Aufzeichnung kann dadurch hergestellt

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werden, daß das zu eichende Instrument in das erfindungsgemäße Eichgerät eingesetzt und gegenüber diesem fortschreitend bewegt wird, wobei eine Aufzeichnung jedesmal dann veranlaßt wird, wenn eine Teilungsmarke der Instrumentensicala au einem Bezugspunkt des Gerätes Vorbeilauft, während eine Bedienungsperson innerhalb dieser anfänglichen ^ Aufzeichnung diejenigen Aufzeichnungswerte markiert, welche für die Eichung ausgewählt werden.

Im folgenden wird die Erfindung durch die ins einzelne gehende Beschreibung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes zum Eichen von Meßinstrumenten beispielsweise erläutert, woran sich die Erläuterung eines Verfahrens zur Eichung eines elektrischen Meßinstrumentes anschließt, wobei die Eichung von einer Bedienungsperson unter Verwendung des erfindungsgemäßen Eichgerätes ausgeführt wird. In der Beschreibung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in welchen

Figur 1 eine teilweise im Schnitt gezeigte Seiten- \ ansicht des erfindungsgemäßen Eichgerätes,

Figur 2a das vergrößerte Bild einer Skalenteilung·-' marke eines zu eichenden Instrumentes,

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ORIGINAL

Figur 2b die nebenexnanderliegenden lichtempfindlichen Zellen, welche einen Teil eines photoempfindlichen Abtastorganes des erfindungsgemäßen Eichgerätes bilden,

Figur 2c einen Teil einer Maske mit einer darin

vorgesehenen Öffnung für den Lichtdurchtritt nach den lichtempfindlichen Zellen gemäß Figur 2b,

Figur 2d eine Überlagerung der Zeichnungsdarstellungen von Figur 2a, 2b und 2c,

Figuren 3a den Verlauf der einzelnen Ausgangsund Jb

spannungen der beiden nebeneinanderliegenden photoempfindlichen Zellen des photoempfindlichen Abtastorganes,

Figur 3c den Verlauf des resultierenden Ausgangssignales der beiden nebeneinanderliegenden, gegeneinander geschalteten photoempfindlichen Zellen und

Figur 4 ein schematisehes Schaltbild des

erfindungsgemäßen Gerätes zur Eichung

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₁₁ _ ORIGINAL INSPECTED

von Meßinstrumenten mit den Hilfseinrichtungen, wie Verstärkern, Servosteuerungen, einem Rechenwerk und der Instrumentenbeaufschlagung

darstellen.

V/ie aus Figur 1 der Zeichnungen zu entnehmen ist, wird das erfindungsgemäße Gerät zur Eichung von Instrumenten zweckmäßigerweise von einem Rahmen aus U-Schienen gehalten, welcher allgemein bei 1A angedeutet ist. Der Rahmen trägt eine Grundplatte 1. Auf dieser ist über eine schematisch bei 4- angedeutete Gleitbahn eine Drehplatte 5 befestigt, welche mittels einer Leitspindel 3, die über einen Lotor 2 antreibbar ist, längs der genannten Gleitbahn bewegt werden kann. Auf der Drehplatte 5 ißt über Lagerkugeln 7ι die in kreisförmigen, im Querschnitt V-förmigen Laufrillen 7A bzw. 7B des Drehtisches bzw. der Drehplatte liegen, ein Drehtisch 8 verdrehbar gelagert. Der genannte Drehtisch kann mittels eines Motors 9 über ein Getriebe, eine Kupplung, eine Bremse und ein Reibradgetriebe, deren Beschreibung im einzelnen nicht notwendig erscheint, verdreht werden_e Der Motor ist zweckmäEigerweise ein reversibler Spaltpolmotor, welcher über eine Steuerung betrieben werden kann. Die Drehung

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BAD ORIGINAL

des Drehtisches wird mittels eines Drehwinkel-Informationsimpuls-Umsetzers 10 festgehalten, welcher von dem Rand des Drehtisches aus angetrieben wird. Der Umsetzer 10 kann beispielsweise von einer Bauart sein, wie sie normalerweise zu Steuerungszwecken an Werkzeugmaschinen verwendet wird» Ferner ist eine Hilfsgrundplatte 19 vorgesehen, auf welcher das zu untersuchende Instrument festgespannt wird. Die Hilfsgrundplatte 19 ist auf dem Drehtisch 8 über vier Lagerkugeln 21 gelagert, welche mit Rillen 22 bzwo 23 des Drehtisches 8 bzw« der Hilfsgrundplatte 19 zusammenwirken» Die Rillen 22 und 23 verlaufen rechtwinkelig zueinander und können V-förmigen querschnitt haben. Eine dünne Blechtafel 24, welche zwischen dem Drehtisch und der Hilfsgrundplatte angeordnet ist, weist Löcher auf, durch welche die Kugeln 21 hindurchreichen und dient als Kugellagerkäfig. Die Hilfsgrundplatte ist demgemäß in einem begrenzten Bereich gegenüber dem Drehtisch in zwei zueinander senkrechten Eichtungen vermittels einer Leitspindel 24A, eines Getriebes und eines Handrades 24B einstellbare Die zuletzt genannten Teile sind lediglich, für eine Einstellrichtung dargestellt. ELn Spiel wird durch die Wirkung einer Feder 240 ausgeschaltet, die ebenfalls nur für eine Einstellrichtung abgebildet ist.

Aiiv. 109815/0822 bad c*<v-_:al

Der Drehtisch. 8 und die zugehörigen Einstellvorrichtungen werden durch das optische System des erfindungsgemäßen Gerätes zum Eichen von Meßinstrumenten ergänzt. Dieses System ist aligemein mit der Bezugszahl 100 bezeichnet« Das System besitzt eine optische Achse 1GuA. Das gesamte optische System 100 ist an einer senkrechten Platte 15 befestigt, ^ die über einen schematisch bei 14 angedeuteten Support in senkrechter Richtung gegenüber einer Rückenplatte 11 einstellbar ist, die wiederum an dem Rahmen 1A befestigt ist. Das Biegemoment der überhängenden Massen des optischen Systems 100 ist mittels einer Hasse 56 ausgeglichen. Das System ist absolut in senkrechter Richtung mittels einer Leitspindel 13 verstellbar, die durch einen reversiblen Motor 12 angetrieben wird. Das Gewicht des optischen Systems 100 ist durch ein Gegengewicht 18 ausgeglichen, das über ein über Rollen 18B geführtes Drahtseil 18A auf die Platte 15 wirkt. Die Massen 18 und 56 sind so gewählt, daß der Schwerpunkt des gesamten Systems 100 zusammen mit den Ausgleichsmassen im wesentlichen in der Linie des Supports bzw» der Gleitbahn 14· liegt.

Das optische System 100 enthält eine Lichtquelle 26, welche zweckmäßigerweise durch «ine elektrische Qaarz-Jod-Laapa

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gebildet wird«, Um die Anlage au den Aufbau und den Betrieb gebräuchlicher elektronischer Einrichtungen anzupassen, welche dem erfindungsgemäiien Gerät zur Eichung von Meßinstrumenten zugeordnet sind, wird das Licht, welches von der Lichtquelle 26 ausgeht, mittels einer von einem IJotor 30 angetriebenen Lochscheibe 31 zerhackt. Die Zerhackuni;sfreouenz ist nicht in engen Grenzen einzuhalten und kann einige 100 Hz betragene Zweckmäßigere ei se wird außerdem der von der Lichtquelle 26 ausgehende Lichtstrahl gebündelt. Der Lichtstrahl 27 wird von einem vorzugsweise oberflächenrerspiegelten Spiegel 28 auf die Skala 102 eines läeßinstrumentes 104 reflektiert, welches auf der Hilfsgrund;latte 19 festgespannt ist«. Gestreutes Licht wird von einem konischen Spiegel bzw. einem Hohlspiegel 29 auf die Skala 102 zurückgeworfen. Dasjenige Licht, welches senkrecht zur Instrumentensjcala reflektiert wird, v.ird von einer Liese 32 aufgenommen, die vorzugsweise die Gestalt einer faifcJtorrigierten Projektionslinse hoher Güte hat, die für Bilder im Bereich der Achse eine minimale Aberration aufweist₀ Von der Linse 32 aus gelangt das Licht üDer eine telezentrische Blende 33 zu einem 4-5 -spiegel 34-, dessen mittlerer Bereich 3^A halbdurchlässig bzw. halbreflektierend ausgebildet ist. Von dem Spiegel 34 wird Licht auf eine mattgeschliffene Beobachtungs-Glasscheibe bzw. Mattscheibe 35 geworfen, welche

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ÜAO ORlCaMAL

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in der Abbildungsebene der Linse 32 liegt« Hierdurch kann ein vergrößertes Bild desjenigen Abschnittes der Instrumentenskala 102 zu Untersuchungszwecken sichtbar gemacht werden, welcher unmittelbar unter der Linse 32 gelegen ist.Außerdem gelangt das von der Linse 32 ausgebende Licht über den halbrefleJttierenden bzw« halbdurchiässigeu Bereich 34A des

P Spiegels und durch das Rohr 106 hindurch zur Bildung eines i'okussierten Bildes der Instrumentenskala an der Stelle 108. Die Fläche, auf welche das genannte Bild fällt, wird von den ebenen, polierten Aufnahmeflächen von vier Lichtleitungen 37» 38 sowie 4-3 und 44 eingenommen, wobei die Lichtleitung 38 hinter der dargestellten Lichtleitung 37 und die Lichtleitung hinter der .Lichtleitung 43 gelegen ist, wie Figur 1 der Zeichnungen entnommen werden kann. Die Lichtleitungen 37» 38, 43 und führen das lacht den jeweils zugehörigen Photozellen 3V» 40, 45 und 46 zu. Um ein "Nebensprechen" zwischen den Lichtleitungen zu vermeiden, sind diese voneinander mittels undurchsichtiger Wandungen isoliert, die beispielsweise durch dünne Metalihülsen gebildet werden, wie in Figur 2b bei 112 angedeutet ist. Der Ausdruck "photoempfindliches Abtastorgan" wird vorliegend für eine vollständige photoempfindliche Abtasteinheit verwendet, welche eine oder mehrere photoempfindliche Zellen und zugehörige Verstärker sowie geeignete Verbindungsleitungen umfaßt. Jedes photoelektrische Element kann eine

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Photozelle der Photoemissionsart, der photoleitenden Art oder der Photopotentialbauart sein oder von einem Phototransistor oder gegebenenfalls von einem Photovervielfächer gebildet sein«

Möglichst nahe der Bildebene 108,jedoch außerhalb einer Berührung der Lichtleitungen 37» 38, 43 und 44 sind zwei kreisförmige, drehbare Masken 36 und 42 angeordnet. Der Werkstoff zur Herstellung der drehbaren Masken muß undurchsichtig und dick genug oder in ausreichendem Maße durch Rippen verstärkt sein, so daii sich die Masken unter ihrem Eigengewicht nicht merklicn durchbiegen. Jede der Masken besitzt nahe ihrem Rande in der Nachbarschaft der Aufnanmeflachen der Lichtleitungen eine Reihe von Öffnungen mit rechteckigem Querschnitt, wie in Figur 20 bei 110 angedeutet ist, doch haben diese öffnungen Jeweils unter- " schiedliche Größe und unterschiedliche Seitenverhältnisse entsprechend unterschiedlichen Breiten und Längen der Skalenteilungen zu eichender Meßinstrumente, wie weiter unten noch genauer erklärt wird. Die Masken 36 und 42 sind mittels Schrittmotoren 41 bzw. 47 derart verdrehbar, daß nach Bedarf unterschiedliche öffnungen in die Betriebsstellung bewegbar sind. Entsprechende Masken 48 und 51 sind der Beobachtungs-Mattscheibe 35 zugeordnet. Diese Masken sind aus

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10 9 0 15/08 ^₁, ,_NAL

17732-;7 J»

durchscheinendem Material gefertigt und die Offnungen werden durch Bereiche definiert, welche gegenüber der übrigen Maske unterschiedliche Lichtdurchlässigkeit oder unterschiedliche Färbung haben» Die Maske 48 ist über eine Transmission 49 vermittels eines Schrittmotors 50 verdrehbar, während die Maske 51 über eine Transmission 52 mittels eines Schrittmotors 53 verdreht werden kann. Dabei erfolgt die Verdrehung der Maske 48 in Phase mit der Verdrehung der Maske 36_t während die Verdrehung der Maske 51 in Phase mit der Verdrehung der Maske 42 erfolgt· Die Masken 48 und 51 haben die Aufgabe, die genaue Form des Bildes anzuzeigen, welches von der Ebene aus zu den Photozellen 39» 40 und 45 und 46 gelangt. Jeder Maskenöffnung ist ein Indexloch zugeordnet, welches in Figur 2c bei 114 eingezeichnet ist. Befindet sich eine Öffnung in der richtigen Stellung mit Bezug auf das Bild der Skalenteilung P und mit Bezug auf die Lichtleitungen, wie dies in Figur 2d angegeben ist, so rastet das zugehörige Indexloch an einem in den Zeichnungen nicht dargestellten federbelasteten Stift ein, welcher sicherstellt, daß die richtige Stellung eingehalten wird. Soll ein Wechsel der jeweiligen Öffnung ■ stattfinden, so wird der Stift mittels einer Hagnetspule zurückgezogen und nur dann kann der Schrittmotor im Sinne einer Verdrehung der Maske erregt werden. Ist der Motor nicht mehr erregt, so erfolgt auch eine Entregung der Magnetspule und

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der Stift kann wieder an dem Indexloch einrasten. Das Ende des Verriegelungsstiftes kann konisch ausgebildet sein, um die Einführung in das Indexloch zu erleichtern.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Einrichtungen

kommt bei dem erfindungsgemäßen Gerät zur Eichung von m

Instrumenten eine Rechenmaschine zur Anwendung, welche die notwendigen Zusatz- und Hilfssteuereinrichtungen besitzt, wobei diese Teile jeweils für sich an sich bekannter Bauart sein können. Die Rechenmaschine benötigt keine großen Speicherkapazitäten noch ist eine besonders hohe Arbeitsgeschwindigkeit erforderlich.

Eine Anlage typischen Aufbaues ist in Eigur 4 der Zeichnungen dargestellt, wobei der Drehtisch und das optische System allgemein durch die Bezugszahl 101 gekenn- " zeichnet sind, während die übrigen Bezugszahlen den entsprechenden Bezugssymbolen von Figur 1 der Zeichnungen gleich sind. Die Hilfsgeräte sind durch Blocksymbole angedeutet und die mit Pfeilspitzen versehenen Linien zwischen diesen Blocksymbolen zeigen die Richtung des Informations- und Befehlsflusses an. Die Bedeutung der einzelnen Blocksymbole ergibt sich nachfolgend. Von einer Spannungsquelle 116 wird eine bestimmte Spannung an das Meßinstrument 104 geführt.

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Die dem zu eichenden Meßinstrument jeweils zugeführte Spannung wird mittels eines Voltmeters 117» beispielsweise mittels eines digital arbeitenden Voltmeters genau bestimmte Den Ausgängen der Photozellen 39» 4-0, 45·und sind Verstärker 118 zugeordnet. Ferner sind Steuerkreise 119 zur Steuerung der Eicheinrichtung vorgesehen. Eine Rechenmaschine 120 besitzt ein Druckwerk 121 und schließlich sind noch von Hand betätigbare Schalter 122 vorgesehen, die ebenfalls zum Betrieb der Einrichtung erforderlich sindo

Das erfindungsgemäße Gerät kann zur Eichung beliebiger Instrumente mit Skala und Zeiger verwendet werden und ist insbesondere geeignet zur Prüfung der Eichung elektrischer Meßinstrumente, welche eine kreisbogenförmige bkala besitzen, über welche ein ochwenkzeiger hin bewegbar ist» Die Verwendung des erfindungsgemaßen Eichgerätes wird daher am Beispiel eines Voltmeters mit einem Vollausschlag bei 100 V Wechselstrom beschrieben, welches eine kreisbogenförmige Skala besitzt, wobei ein Digitalvoltmeter als Vergleichsinstrument diente

Das Instrument 104 wird zunächst vermittels in der Zeichnung nicht dargestellter geeigneter Klammern beliebiger Art

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ORIGINAL INSPECTED

an der Hilfsgrundplatte 19 festgespannt. Viele Meßinstrumente besitzen erschütterungsabsorbierende Füße, welche im allgemeinen aus Gummi gefertigt sind und möglicherweise ein sicheres Festspannen des betreffenden Instrumentes stören könnten, weshalb die Hilfsgrundplatte 19 eine Reihe von Löchern 25 aufweist, welche zur Aufnahme der Füße des betreffenden Instrumentes dienen, so daß dieses mit seiner Rückwandung sicher auf der Hilfsgrundplatte aufliegt» Ferner können noch weitere Bohrungen oder Aussparungen in der Hilfsgrundplatte vorgesehen sein, die zur Aufnahme von Anschlüssen dienen, welche von der Rückseite des betreffenden Instrumentes wegstehen_e Ist das zu prüfende Instrument befestigt, so werden die Einstellvorrichtungen für den Drehtisch bzw. die Drehplatte 5 und die Hilfsgrundplatte 19 derart betätigt, daß die Drehachse des Instrumentenzeigers mit der Drehachse des Drehtisches zusammenfällt und die Instrumentenskala in eine solche Stellung unterhalb der Linse 32 gelangt, daß bei einer Drehung des Drehtisches die Ükala stets unter der Linse verbleibt. Eine Bedienungsperson stellt dann den Instrumentenzeiger genau auf Null ein. Ist dies geschehen, so veranlaßt die Bedienungsperson eine Verdrehung des Drehtisches bis eine Ausgangslinie, welche der Mittellinie zwischen den Aufnahme-

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ORIGINAL INSPECTED

flächen der Photozellen entspricht, sich auf der skalenaufwärts gelegenen Seite gerade von der Nullmarke des Instrumentes ablöst, wie an der Mattscheibe 35 zu beobachten ist β Hierauf betätigt die Bedienungsperson einen ersten Schalter, welcher eine langsame Drehung des Dreh— * tisehes auslöst, wobei die Drehgeschwindigkeit beispielsweise in der Größenordnung von ein oder zwei Einheiten im Bogenmaß je Minute beträgt, so daß die Skalenteilungsmarken eine nach der anderen mit der Bezugslinie zur Deckung kommt. Es zeigt sich, daß aufgrund der Trägheit des Instrumentes der Zeiger zurückbleibt und nicht in den Sichtbereich, der Bezugslinie gelangt.

Wenn das Bild jeder Skalenteilungsmarke in eine Stellung gelangt, in welcher dieses Bild symmetrisch mit Bezug auf die Photozellen 45 und 46 gelegen ist, auf welche es durch das optische System projiziert wird, tritt an den Photozellen ein Zustand auf, bei welchem beide Photozellen gleich wenig beleuchtet werden. Die photoempfindlichen Zellen liegen beispielsweise gegeneinandergeschaltet in ' einer elektrischen Schaltung. Figur 3a zeigt, wie der Ausgang des ersten photoempfindlichen Elementes bei Beeinflussung durch das Bild der Skalenteilung sich in Abhängigkeit von der

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ORDINAL INSPECTED

Stellung dieses Bildes mit Beziig auf die Photozelle verändert. Figur 3b zeigt dasselbe für die zweite photoempfindliche Zelle und Figur 3c zeigt schließlich, die resultierende Veränderung des different!eilen Ausgangssignales der beiden Zellen in Abhängigkeit von den verschiedenen Stellungen des Bildes der Skalenteilung und dieses Ausgangssignal kann als Skalenabtast-Ausgangssignal betrachtet werden, welches einen Nulldurchgang aufweist und das Vorzeichen wechselt, wenn das Bild einer Skalenteilungsmarke eine symmetrische Stellung einnimmt. Ist dieser Zustand erreicht, so wird ein in geeigneter Weise geschalteter Oszillator ausgelöst und gibt ein kurzes hörbares Signal ab. Die Bedienungsperson kann daher ein Signal jedesmal dann vernehmen, wenn eine Skalenteilungsmarke die vorstehend definierte Bezugslinie durchläuft. Die Bedienungsperson hat während dieses Teiles des Eichvorganges die Aufgabe, das Bild der Skala auf der Mattscheibe 35 zu beobachten und zu dem nachfolgend noch erläuterten Zweck einen weiteren Schalter jedesmal dann zu betätigen, wenn eine Haupt-Skalenteilungsmarke die Bezugslinie durchläuft. Das hörbare Signal ist nicht von wesentlicher Bedeutung, stellt jedoch für die Bedienungsperson nichtsdestoweniger eine gute Hilfe für die sichere Ausführung ihrer Arbeit dar.

lif.h vv der Auslösung des erwähnten Oszillators ist die mit den Photozellen zur Erzeugung der Skalenabtast-

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— cj —

Ausgangssignale verbundene Schaltung noch so ausgebildet, daß sie eine Rechenmaschine jeweils zum Ausdrucken einer Zahl auf eine Tabelle jedesmal dann veranlaßt, wenn eine Skalenteilungsmarke die Bezugslinie durchläuft, wobei die jeweilige Zahl zwischen jeweils aufeinanderfolgenden Marken um eins vermehrt wird. Außerdem vermag die Rechenmaschine bei Betätigung des erwähnten zweiten Schalters eine unterscheidende Markierung auf die Tabelle auszudrucken, und zwar an eine ^ Stelle, welcher der Zahl gegenüberliegt, die der Skalenteilungsmarke entspricht, die soeben die Bezugslinie durchlaufen hat.

Hat der Drehtisch 8 das Instrument so weit gedreht, daß die letzte Skalenteilungsmarke gerade die Bezugslinie durchlaufen hat, so wird die Drehung des Instrumentes durch einen in den Zeichnungen nicht dargestellten, voreingestellten Endschalter beendete Eine Tabelle, wie sie durch den soeben "beschriebenen Vorgang erhalten wird, ist beispielsweise in der nachfolgenden * Tafel 1 wiedergegeben. In dieser Tafel ist eine ZrMenreihe enthalten, welche im Verhältnis 1 : 1 der Skalenteilung des zu untersuchenden Instrumentes entspricht, wobei die Null ausgeschlossen ist und die den Haupt-Skalenteilungsmarken entsprechenden Zahlen durch einen Stern gekennzeichnet sind, welcher die oben erwähnte Unterscheidungsmarkierung darstellt. Die nächste Arbeit der Bedienungsperson besteht nun darin, in die Tabelle gegenüber den die Haupt-Skalenteilungsmarken darstellenden Zahl en die Spannungswerte einzuschreiben,welche bei diesen Teilungsmarken angezeigt werden sollen. Ist dies geschehen, so hat die Tabelle das in der Tafel 2 gezeigte Aussehen·

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ORIGINAL INSPECTED

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Tafel 1

#1 2 3 4

5 #6 7 8

10

12 13 14 15

17 18

#21

23 24

etc, 40 #41 42 43 44

45 #46

Tafel 2

10V

40V

20V

9 10

#11 30V 12

13 14

15 #16

17 1b

19

20

#21

22

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etc, 40

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45 #46 10UV

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13 14

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23 24

etc, 40

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45

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20V

30V

40V

50V

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10OV

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Die Bedienungsperson markiert hierauf diejenigen Zahlen der Zahlenreihe, welche Skalenteilungsmarken entsprechen, bei welchen eine Eichung des betreffenden Instrumentes ausgeführt werden soll. Im vorliegenden Beispiel hat das zu prüfende Instrument einen Vollausschlag bei 100 V und die Sichung wird bei den folgenden Skalenteilungsmarken (Angaben in YoIt) ausgeführt: 12, 16, 20, 40, 44, 52, 90, 94, 100. In der Tafel 3 sind die diesen Skalenteilungsmarken entsprechenden Zahlen der (Tabelle durch einen umgebenden Kreis gekennzeichnet.

Aus den in Tafel 3 enthaltenen Informationen wird ein Rechenprogramm aufgestellt, welches beispielsweise auf einem Lochstreifen festgehalten wird und sämtliche Informationen beinhaltet, die von der Rechenmaschine zur Ausführung des Eichvorganges benötigt werden. Der wesentlichste Teil des Programmes besteht in der Folge der durch Kreise gekennzeichneten Zahlen von Tafel 3_f doch sind noch weitere Informationen für die Rechenmaschine in dieser Tafel enthalten. Im vorliegenden Beispiel würde das Programm dann folgendermaßen lauten:

"D.V.S. : S : 100 V : 50 Hz : P.O :

D : 2, 4, 6, 16, 18, 22, 41, 43 46 :

Name des Kunden:

Auftragsnummer: ;

Prüfzertifikatnummer: '

Datums

Seriennummer des Instruments:

Beschreibung des Instruments:

P.T.S."

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Die Bedeutung der in. diesem Programm vorkommenden Symbole kann dem nachfolgenden Katalog entnommen werden:

Symbol	Bedeutung
D.V.S.	Verwende als Vergleichsinstrument ein
	f itales Voltmeter.
S	Die folgenden Informationen beziehen sich auf
	Speisung des Instrumentes.
100 V	Auswahl der Speisespannung: Maximal einstell
	bare rtpaTlTHipg muß 5 % üb^r 1Π0 V liegen.. T)UTe.h.
	diese Information wird auch der Spannungs
	bereich des digitalen Voltmeters ausgewählt.
50 Hz	Als Speisespannung dient 'Wechselstrom einer
	Frequenz von 50 Hz und an das digitale Volt
	meter muß ein Hilfsgleichriehter angeschaltet
	werden.
D.S.	Eine ELehprüfung der Unterskala ist vorzunehmen.
PO.	ELn Ausdruck der Ergebnisse erfolgt ent
	sprechend deren Anfall (hierdurch können grobe
	Fehler entdeckt werden und die Eichprüfung
	kann unterbrochen werden).
D.	Daten
P.T.S.	Ausdrucke]! des Prüf Zertifikats.

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CBlGiNAL

Die Zahlenfolge, welche sich an den Programmbefehl "D" anschließt, teilt der Hechelmaschine mit, welche Skalenteilungsmarken zu prüfen sind«,

Die Eichprüfung wird nun ausgeführt, indem das Programm in den Lochstreifenleser der Rechenmaschine eingeb geben und ein dritter Schalter betätigt wird. Die auf dem Lochstreifen aufgezeichnete Informationsfolge wird dann in der Rechenmaschine bzw» in der Datenverarbeitungsmaschine gespeichert, welche den Eichvorgang entsprechend den gespeicherten Informationen steuert.

Unter Steuerung der Datenverarbeitungsmaschine wird der Drehtisch, welcher das zu eichende Instrument trägt, verdreht, nachdem das Instrument vorher in seine Ausgangsstellung zurückgedreht worden ist, in welcher der Skalennullpunkt mit der erwähnten Bezugslinie zusammenfallt« Der Durchgang einer jeden Skalenteilungsmarke erzeugt ein Skalenabtast-Ausgangssignal und diese Signale werden in der Datenverarbeitungsmaschine gezählt« Kommt die Skalenteilungsmarke, welche der ersten Eichzahl entspricht, in die Nähe der Bezugslinie, so wird ein Befehl abgegeben, durch welchen ein analoges HilfsSteuersystem in Betrieb gesetzt wird· Dieses HilfsSteuersystem enthält die beiden Photozellen 45 und 46, welche in einer Different!alsehaltung angeordnet sind und über Verstiirker an sich bekannter Bauart den

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²⁶ ~ BAD CRlQlNAL

Spaltpolmotor 9 speisen« Das HilfsSteuersystem ist in dem Sinne wirksam, daß eine gleiche Belichtung der Photozellen eingestellt wird und dies ist der Fall, wenn das Bild" der gewünschten Skalenteilungsmarke sich genau mit der Bezugslinie deckt. In diesem Moment wird dann ein Befehlssignal abgegeben, welches eine magnetische Bremse erregt, durch die der Drehtisch und damit das betreffende Instrument μ in dieser Stellung fixiert wirdo

Die Erregung der Bremse löst gleichzeitig einen an die Datenverarbeitungsmaschine gegebenen Befehl aus, die Speisespannung für das zu eichende Instrument langsam von Hull aus zu steigern, bis der Zeiger von den Photozellen und 40 erfaßt wird, welche ebenfalls in Differentialschaltung liegen. Von diesem Moment an erfolgt die Steuerung der Speisespannung vermittels des Photozellenpaares 39 und 40 und wenn eine gleiche Belichtung dieser Photozellen erreicht ist, so wird ein Zeigerabtast-Ausgangssignal erzeugt, welches bewirkt, daß die Spannung für eine Zeitdauer von beispielsweise einer Sekunde auf dem dann erreichten Wert konstant gehalten wird.

Die Photozellen 39 und 40 und die Datenverarbeitungsmaschine überwachen die Stellung dea Instrumentenzeigers während dieser Sekunde weiterhin und wenn der Grad der Belichtung der

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beiden Photozellen während dieser Zeit nicht mehr als um einen vorbestimmten Betrag von dem Gleichheitszustand abweicht, wird ein zweites Befehlssignal abgegeben, welches eine Aufzeichnung der Anzeige des digitalen Voltmeters und ein Ausdrucken der öpannungsanzeige des Voltmeters veranlaßt.

Der Befehl zur Aufzeichnung.der Spannungsanzeige löst ein Befehlssignal aus, welches zur Entregung der magnetischen Bremse und zur Verdrehung des Drehtisches 8 führt, bis die Skalenteilungsmarke, welche der nächsten Eichzahl entspricht, in die Nähe der Bezugslinie gelangt. Die Steuerung geht dann wieder auf die photoempfindlichen Zellen 45 und 46 über und der Drehtisch wird angehalten, wenn sich die gewünschte Skalenteilungsmarke mit der Bezugslinie deckt. Die Spannung wird wieder erhöht, bis der Zeiger von den Photozellen 39 und 40 erfaßt wird und dieser Vorgang wiederholt sich, bis sämtliche gewünschten Eichprüfungen ausgeführt worden sind.

Für Anzeigen skalenabwärts folgt dann der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge· Die Datenverarbeitungsmaschine ist so ausgebildet, daß sie den genauen Wert der für jeden Gleichgewichtspunkt aufgezeichneten Spannung mit derjenigen Spannung

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Γ r: * ■ — ■ ■ ■ ■

vergleicht, welche der betreffenden Skalenteilungsmarke an diesem Punkt entspricht und wenn diese beiden Spannungen in jedem Falle nicht mehr als um einen bestimmten Betrag verschieden sind, so druckt die Datenverarbeitungsmaschine am Ende des Eichungsvorganges ein Prüfzertifikat auf das geprüfte Instrumente·

Andererseits kann jedoch auch die Bedienungsperson den Vergleich der aufgezeichneten .Spannungen mit den jeweils an dem untersuchten Instrument angezeigten spannungen vornehmen und dann die Datenverarbeitungsmasciiine zu einem Aufdrucken des Prüfzertifikates veranlassen, wenn die Ergebnisse dieses Vergleiches zufriedenstellend sind«

Der soeben beschriebene Vorgang einer Eichungsprüfung eignet sich für die Untersuchung von Instrumenten geringerer I Genauigkeit. Sollen Instrumente von hohem Genauigkeitsgrad geeicht werden, so läuft der angegebene Vorgang zunächst ebenfalls mit der Ausnahme ab, daß kein PrüfZertifikat gedruckt wird. Nach diesem zuerst ablaufenden Vorgang löst ein weiterer Teil des Programmes einen endgültigen Genauigkeitsprüfvorgaug aus. Die Informationen dieses zusätzlichen Programmteiles können (1) Instruktionen hinsichtlich des zu wählenden Prüfungsverlaufes, (2) die Type des bei der Feineichung zu ver-

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ORIGINAL INSPECTED

wendenden Vergleichsinstrumentes, beispielsweise eines thermischen Umformers und (3) die Form des gewünschten Prüfzertifikates enthalten.

Die Fein-Eichprüfung verläuft im wesentlichen genauso ^ wie der zunächst ablaufende Eichprüfungsvorgang, wobei der Drehtisch zum Stillstand gebracht wird, wenn die ükaienteilungsmarken, welche aufeinanderfolgenden Eichpunkten entsprechen, mit der Bezugslinie zusammenfallen· Gelangt eine ükalenteilungsmarke, welche einem bestimmten Eichpunkt entspricht, in eine zur Bezugslinie zentrische Stellung, so wird die Spannung auf einen Ytert erhöht, welcher etwas unterhalb desjenigen Wertes liegt, welcher zur Zentrierung des Zeigers mit Bezug auf die Bezugslinie erforderlich ist. Dieser wert ist als Ergebnis des anfänglichen Eichprüfungsvorganges bereits in etwa aufgezeichnet und die spannung kann rasch mit einem Wert eingeschaltet werden, welcher sehr nahe an dem genauen /vert liegt, wobei eine Feineinstellungseinrichtung nur für die letzte Einstellung erforderlich ist und auf diese ..eise übermäßiger Verschleiß an der Feineinstellungseinrichtung vermieden wird.

Die oben angeführten Instruktionen (1) und (3) bewirken die Aufrufung von Unterprogrammen, welche beispiels-

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weise Informationen hinsichtlich eier Genauigkeit, die an verschiedenen Punkten der Instrumentensicala gefordert wird und hinsichtlich der Erfordernisse der kleinsten Totzone unter Berücksichtigung der Coulomb¹sehen Reibung enthalten.

Der Vergleich der Spannungswerte, welche der jeweiligen Anzeige durch den Zeiger entsprechen, mit den Spannungswerten

der Speisespannung, welche zur Erzeugung der genannten f

Anzeigen erforderlich sind, wird in diesem Falle durch die Datenverarbeitungsmaschine ausgeführt und wenn dieser Vergleich ein zufriedenstellendes Ergebnis liefert, druckt die Datenverarbeitungsmaschine das PrüfZertifikat aus»

Anstelle der Anordnung von zwei Paaren von Photozellen 39 und 40 sowie 45 und 46, welche das photoempfindliche Abtastorgan bilden, kann auch ein einziges Photozellenpaar vorgesehen sein, welches sowohl das Bild des Zeigers als |

auch das Bild der Skalenteilungsmarken aufnimmt, wobei eines dieser Bilder abgedeckt wird, wenn das jeweils andere empfangen werden soll. Sowohl die Skalenteilung als auch der Zeiger können sogar mit einer einzigen Photozelle abgetastet werden, wobei beispielsweise eine Hilfsschalteinrichtung vorgesehen ist_s welche es ermöglicht, zuerst eine Skalenteilung und dann den Zeiger abzutasten·

Der Eichprüfungsvorgang kann ferner so abgewandelt werden, daß die von der Bedienungsperson auszuführenden Tätigkeiten noch

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weiter vermindert werden. Beispielsweise kann der Instrumentennullpunkt automatisch eingestellt werden, indem eine mechanische Betätigungseinrichtung vorgesehen wird, welche ein mit der Nulleinstellungsschraube des Instrumentes in Singriff stehendes Werkzeug verdreht. Die genannte Betätigungseinrichtung bildet einen Teil eines Hilfssystems, welches von Eingangssignalen erregt wird, die von der photoempfindlichen Abtasteinrichtung abgeleitet werden und der jeweiligen Stellung des Zeigers entsprechen. Während dieser Nullpunkteinstellung wird das Instrument "Vibrationen ausgesetzt, um eine Festsetzung der Lager zu lösen und den Einfluß der Coulomb'sehen .Reibung zu vermindern.

Y/eiter kann das Gerät so ausgebildet werden, daß es von sich aus in der Lage ist, die Haupt-Skalenteilungsmarken der Instrumentenskala aufzufinden. Sind diese Marken selbst ihrer Gestalt nach von den anderen Harken der Skala verschieden und weisen beispielsweise größere Länge auf, so kann die Datenverarbeitungsmaschine auf dieses Unters ehe idungsf-r merkmal ansprechen. Die Datenverarbeitungsmaschine kann jedoch auch so ausgebildet sein, daß sie gegenüber jeder η-ten Zahl auf der Tabelle nach Tafel 1 eine Unterscheidungsmarkierung für die Hauptskalenpunkte ausdruckt. Die Zahl η kann über die gesamte Instrumentenskala hin gleichbleiben oder sie kann

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ORDINAL

sich von einem Ende der okela zum anderen Ende der Skala .verändern. Dies kann bei der Programmierung der Datenverarbeitungsmaschine berücksichtigt werden.

Um nun die Vorbereitung des Programmes noch mehr zu automatisieren, kann in die Datenverarbeitungsmaschine auch noch eine derartige Information hinsichtlich der Eichpunkte eingegeben werden, daß ein Ausdrucken von Unterscheidungsmarkierungen, beispielsweise von Singen entsprechend der Tabelle nach Tafel 3, erfolgen kann und wenn ein Ausdrucken der Tabelle nach Tafel 3 nicht erforderlich ist, kann die Datenverarbeitungsmaschine so ausgebildet werden, daß das entsprechende Befehlsprogramm unmittelbar auf dem Lochstreifen festgehalten v/irdo

Bei der Entscheidung hinsichtlich der besten Verteilung der Arbeit zwischen der Datenverarbeitungsmaschine und der Bedienungsperson werden ergonomische Gesichtspunkte berücksichtigt, um sicherzustellen, da£ die von der Bedienungsperson auszuführenden Arbeiten keine unzulässige Ermüdung verursachen oder einen zu hohen Ausbildungsgrad verlangen. Gleichzeitig dürfen die Tätigkeiten nicht so routinemäßig sein, daß die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson verlorengeht und so die Genauigkeit der'Eichprüfung gefährdet wird.

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OR! SI MAL INSPECTED

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Bei dem oben beschriebenen Vorgang wird die Eingangsspannung, welche dem zu untersuchenden Instrument zugeführt wird, derart eingestellt, daß der Instrumentenzeiger in eine Anzeigestellung gelangt, welche einem bestimmten Spannungswert entspricht. Hierauf wird ein Vergleich zwischen der tatsächlichen Eingangsspannung und der fc der Instrumentenanzeige entsprechenden Spannung durchgeführt, um bestimmen zu können, welche Genauigkeit das Instrument aufweist₀ Gemäß einer anderen Eichmethode wird ein genau bekannter Spannungswert dem Meßinstrument zugeführt und dann wird der Spannungswert bestimmt, welcher durch die Instrumentenanzeige gegeben ist. Im Falle eines Zeigerinstrumentes kann die Anzeigestellung des Zeigers mittels eines beweglich angeordneten photoempfindlichen Abtastorganes bestimmt werden, welches zunächst die Zeigerstellung; aufsucht und eine stellungsabhängige Anzeige liefert, beispielsweise mittels eines ,Vinkel-Digitalsymbol-Umsetzers. Sin Datenverarbeitungsgerät kann zur Ablesung der Anzeige des Umsetzers vorgesehen sein.

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Claims (1)

1. Patent ans-orüche:

   1e Gerät zum Eichen von Meßinstrumenten mit einem bei Zufuhr einer zu messenden Größe an das betreffende Instrument «über eine Teilung einer Skala hinweg- M

   bewegten Zeiger, gekennzeichnet durch ein optisches Abtastsystem (100), dessen optische Achse (100A) mittels eines steuerbaren Antriebs (9) relativ zu dem zu eichenden Instrument (104) in Skalenrichtung bewegbar ist und welches ein Abtastorgan (3% 40, 45, 46) besitzt, das innerhalb eines eng begrenzten, symmetrisch zur optischen Achse gelegenen Bereiches lichtempfindlich ist und von dem Zeiger bzw. von der Skala ausgehendes Licht derart aufnimmt, daß von dem Abtastorgan ein Zeigerabtast-Ausgangssignal bzw. ein Skalenabtast-Ausgangssignal abnehmbar ist, wenn der Zeiger bzw«, eine Skalenteilungsmarke eine Stellung durchläuft, in welcher der Zeiger bzw₀ die betreffende 3kalenteilungsmarke symmetrisch zur optischen Achse liegt und ferner gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (116 bis 122), mittels welcher der Antrieb abhängig von den Ausgangssignalen des Abtastorgans derart steuerbar ist, daß die Relativbewegung zwischen dem zu eichenden Instrument und dem optischen System beendet wird, sobald eine vorbestimmte Zahl

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   von Skalenabtast-Ausgangssignalen erzeugt «orden ist, mittels welcher ferner die dem Meßinetrument zugeführte, zu messende Größe veränderbar ist, bis von dem Abt a et organ ein Zeigerabtast-Ausgangssignal ausgeht und mittels welcher schließlich beim Auftreten dieses Signals der in diesem Äugenblick eingestellte Wert der zu messenden Größe gemessen oder aufgezeichnet wird.

   2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (116 bis 122) derart ausgebildet ist, daß sie die Relativbewegung zwischen dem zu eichenden Instrument (104) und dem optischen Abtastsystem (100) des Gerätes während einer vorbestimmten Verweilzeit jedesmal dann anhält, wenn eine Skalenteilungsmarke aus einer vorbestimmten Beihe von Skalenteilungsmarken symmetrisch zur optischen Achse (10OA) gelegen ist·

   3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (116 bis 122) eine Datenverarbeitungsmaschine (120) enthält.

   4. Gerät zum Eichen von Meßinstrumenten mit einem bei Zufuhr einer zu messenden Größe an das betreffende Instrument über eine Teilung einer Skala hinwegbewegten

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   Zeiger, gekennzeichnet durch, ein optisches Abtastsystem (100), dessen optische Achse (1OuA) mittels eines steuerbaren Antriebs (9) relativ zu dem zu eichenden Instrument in Skalenrichtung bewegbar ist und welches ein Abtastorgan (39, 4-0, 45, 46) besitzt, das innerhalb eines eng begrenzten, symmetrisch zur optischen Achse gelegenen Bereiches lichtempfindlich ist und von dem Zeiger bzw» von der Skala ausgehendes Licht derart aufnimmt, daß von dem Abtastorgan ein Zeigerabtast-Ausgangssignal bzw. ein Skalenabtast-Ausyangssignal abnehmbar ist, wenn der Zeiger bzw_e eine S-fcalenteilun^smarke eine Stellung durchläuft, in «elcher der Zeiger bzw» die betreffende okalenteilungsmarke symmetrisch zur optischen Achse liegt und ferner gekennzeichnet durch eine Steuer- und Meßeinrichtung (116 bis 122), über

   welche ein bekannter ¹Vert der zu messenden G-röiie dem zu eichenden Instrument (104) zumindest so lange zufiihrbar ist, bis an dem Abtastorgan ein Zeigerabtast-Ausgangssignal auftritt, mittels welcher ferner der die Relativbewegung zwischen der optischen Achse des Abtastsystems und dem zu eichenden Instrument erzeugende Antrieb stillsetzbar ist, sobald der Zeiger des betreffenden Instrumentes in eine zur optischen Achse symmetrische Stellung gelangt und welche zur laessung oder Aufzeichnung der Instrumentenanzeige

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   die bis zum Auftreten des Zeigerabtast-Ausgangssignales erzeugten Skalenabtast-Ausgangssignale zählt.

   5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das phot ο empfindliche Abtastrorgan (39» 40, 45, 46) ein Paar nebeneinanderliegender Photozellen (59» 40) enthält, welche derart symmetrisch zur optischen Achse (1UCA) angeordnet sxnd, daß von dem in Differentialschaltung liegenden Ausgang des Photozellenpaares ein genau bestimmtes oignal abnehmbar ist, sobald eine bkalenteilungsmarke des zu eichenden Instrumentes bzw, der Instrumentenzeiger symmetrisch zur optiscnen Achse liegt.

   6. Gerät nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Photozelienpaar (39» 40) ausschlie£lich aul das von den Skalenteilungsmarken der Instrumentenskala (102) ausgehende Licht anspricht und daß das photoempfindliche Abtastorgan (39, 40, 45, 46) ein weiteres Photozellenpaar (45, 46) enthält, welches ebenfalls symmetrisch zur optischen Achse (1(JUA) angeordnet ist und ausschließlich auf das vom Instrumentenzeiger ausgehende Licht anspricht_o

   7ο Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6 für die Eichung von Instrumenten mit kreisbocenförmiger SKaIa, dadurch gekeiin-

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   BAD OF.i

   zeichnet, daß der steuerbare Antrieb zur Erzeugung der Relativbewegung zwischen dem optischen Abtastsystem (100) und der Instrumentenskaxa (102) Einrichtungen zur Verdrehung des zu eichenden Instrumentes (104) um eine Achse enthält, welche durch den Ivrümmungsmittelpunkt der Skala geht, wobei die S-tcala von der optiscnen Achse (100A) durchdrungen wird.

   8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil des Bildes der InstrumenteAxskala (102), welcher auf das phot ο empfindliche Abtastorgan (39, 4-0, 45, 46) projiziert wird, mittels von öffnungen (110) durchdrungener Masken (36, 42), welche nahe dem Abtastorgan angeordnet sind, derart begrenzt ist, daß seine Breite annähernd das Zweifache der Breite einer Gkalenteilungsmarke oder des Zeigers beträgt»

   9o Gerät nach einem.der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Abtastsystem (100) Strahlaufteilungseinrichtungen (34, 34A) enthält, mittels welcher ein Bild der Instrumentenskala (102) auf eine Beobachtungsscheibe (35) abbildbar ist.

   10· Gerät nach Anspruch 8 und 9, gekennzeichnet durch zusätzliche Masken (48, 51)» welche im wesentlichen gleiche

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   Gestalt haben wie die dem Abtastorgan (39, 40, 45, 46) zugeordneten Llasken (36» 42) und welche mit dem Beobachtungsschirm (35) zusammenwirken, wobei ein begrenzter Bildbereich der Instrumentenskala, wie er auch dem photoempfindlichen Abtastorgan (39, 40, 45, 46) dargeboten wird, mittels Flächenbereichen gekennzeichnet ist, welche stärker durchsichtig sind als die übrigen Bereiche ^ der betreffenden Maske_β

   11 ο Verfahren zum Eichen von Meßinstrumenten mit einem bei Zufuhr einer zu messenden Größe an das betreffende Instrument über eine Teilung einer Skala hinwegbewegten Zeiger unter Verwendung eines Gerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Auswahl von Skalenteilungsmarken des zu untersuchenden Instrumentes ein Programm für eine Daten-. Verarbeitungsmaschine aufgestellt wird, welches eine derartige Betätigung des Eichgerätes unter Steuerung der Datenverarbeitungsmaschine veranlaßt, daß jeweils die zu messende Größe aufgezeichnet wird, welche erforderlich ist, den Instrumentenzeiger in Deckungsstellungen mit jeder einzelnen der gewählten Skalenteilungsmarken des betreffenden Instrumentes zu bringen.

   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine anfängliche Aufzeichnung der für die Auf-

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   stellung des i-rogramms der Datenverarb ei tunsmaschine notwendigen, ausgewählten b'kalenteilungsinarken des Instrumentes vorgenommen wird«

   13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, da£ das zu eichende Instrument in des Sichgerät eingesetzt und gegenüber diesem fortschreitend Λ bewegt wird, wobei Jedesmal dann eine Aufzeichnung gemacht wird, wenn eine Skelenteilungsmarke eine Bezugsstellung durchläuft, während eine Bedienungsperson in der anfänglichen Aufzeichnung weitere LI ar kie runden dann anbringt, wenn eine für den Eichvorgang ausgewählte okalenteilungsmarke die Bezugsstellung durchläuft«,

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