DE1774725B1 - Elektrischer Massenmesser - Google Patents

Description

1 ΠΑ

platte und Tisch bzw. Boden einigermaßen behoben werden. Bei Massenmessern für große Lasten ist dieser Weg zu aufwendig oder nicht mehr realisierbar. Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Massenmessers der angegebenen Gattung, bei welchem die Empfindlichkeit auf senkrechte Erschütterungen des Fundamentes bzw. der Grundplatte ohne zusätzlichen Aufwand sehr klein ist. Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, die Beschleunigungen der Massen ρ und q für jede Fundamenterschütterungsfrequenz möglichst gleichzuhalten. Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, daß die erste Meßsaite an der Waagplatte befestigt ist und daß die Eigenfrequenz des Systems, bestehend aus der Vorspannmasse und der elastischen Aufhängung derselben bezüglich der Waagplatte stets höher liegt als diejenige des Systems, bestehend aus der Waagplatte und ihrer ebenfalls elastischen Aufhängung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel und
F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel.
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Massenmesser weist eine Bodenplatte 1 mit einem Bügel 2 auf. An dem letzteren ist die Waagplatte 3 mittels der Meßsaite 4 aufgehängt. Sie trägt die Last q. Unter der Lastschale ist die Vorspannmasse ρ mittels der Meßsaite 5 aufgehängt. Die Mittel zur Erregung der Meßsaiten 4, 5 sowie das Auswertegerät sind wohlbekannt und nicht dargestellt.

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 weist die Bodenplatte 1 zwei seitliche Träger 6 und 7 auf. Die Waagplatte 3 trägt die Last q. Die Vorspannmasse ρ ist an der Meßsaite 5 aufgehängt, die an der Waagplatte 3 befestigt ist. Zwei Lenker 8 führen die Vorspannmasse ρ parallel. Die Waagplatte 3 stützt sich auf zwei Hebel 9,10. Der Hebel 9 stützt sich seinerseits auf einen Vorsprung 11 des Trägers 7. Der Hebel 10 stützt sich auf einen Vorsprung 12 des Trägers 6, beide Hebel 9,10 sind mittels eines Gehänges 13 miteinander gekoppelt. Ferner ist das linke Ende des Hebels 9 mittels eines Gehänges 14 mit einem weiteren Hebel 15 verbunden, der sich auf einen Vorsprung 16 des Trägers 6 stützt. Das rechte Ende des Hebels 15 ist mittels eines Gehänges 17 und unter Zwischenschaltung einer Feder 18 mit Dämpfung 19 mit der Meßsaite 4 verbunden, die er somit belastet. Die Meßsaite 4 ist ihrerseits an einem Vorsprung 20 des Trägers 7 befestigt.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die an sich bekannten Mittel zur Erregung der Meßsaiten sowie das Auswertungsgerät nicht dargestellt worden. In beiden Fällen jedoch wird die Aufhängung der Vorspannmasse ρ derart vorgenommen, daß die Eigenfrequenz ihrer Schwingungen höher liegt als diejenige der Last q. Dank dieser Maßnahme, in Kombination mit den konstruktiven Merkmalen des beschriebenen Massenmessers, wird dieser senkrechten Erschütterungen des Bodens gegenüber unempfindlich. Ist die Störfrequenz kleiner als die Eigenfrequenz der Masse q, so schwingen die Massen ρ und q wie der Boden. Liegt die Störfrequenz zwischen den Eigenfrequenzen, so strebt die Erschütterungsbeschleunigung der Last q gegen Null, wobei die Vorspannmasse ρ immer noch imstande wäre, allfälligen Bewegungen der Last ρ zu folgen. Ist schließlich die Störfrequenz größer als die Eigenfrequenz der Vorspannmasse p, so wirkt die Aufhängung mit den in Serie geschalteten Meßsaiten als Filter, und die Last q wird überhaupt nicht von der Störfrequenz beeinflußt.

Hierzu !Blatt Zeichnungen

COPY

Claims (1)

1. I 2

   die Lastschale mit Last belastet sind. Dies erlaubt

   Patentanspruch: eine einfachere Ermittlung des Wertes der Masse der

   Last aus den zwei Saitenfrequenzen. Solche Massen-Elektrischer Massenmesser mit einer Grund- messer weisen gegenüber den Massenmessern der und einer Waagplatte und zwei durch elektrische 5 ersten Gattung den Nachteil auf, daß die Eigen-Mittel erregte querschwingende vorgespannte schäften der Meßsaiten schlechter ausgenützt werden. Meßsaiten, bei welchen die erste Meßsaite nur Die in der Technik des elektronischen Rechnens ervom Gewicht einer Vorspannmasse belastet ist, zielten Fortschritte erlauben jetzt Massenmesser der während auf die zweite, an der Grundplatte be- ersten Gattung zu benutzen, ohne allzu aufwendige festigte Meßsaite das Gewicht der zu messenden io Auswertungsgeräte verwenden zu müssen. Allerdings Masse einwirkt, so daß deren dadurch bedingte sind aber diese Massenmesser Erschütterungen gegen-Frequenzänderungen zur Berechnung und An- über ziemlich empfindlich.

   zeige der zu messenden Masse in einem Aus- Unter senkrechten Beschleunigungen — z. B. beim

   wertungsgerät verwendet werden, dadurch Anfahren und beim Bremsen im Aufzug oder unter gekennzeichnet, daß die erste Meßsaite (5) 15 Erschütterungen — wirken die zwei genannten Masan der Waagplatte (3) befestigt ist und daß die sen, d. h. die Vorspannmasse und die Lastschale mit Eigenfrequenz des Systems, bestehend aus der der Last, auf die zwei Saiten mit ihrem sogenannten Vorspannmasse (p) und der elastischen Aufhän- dynamischen Gewicht, d. h. mit der Summe ihres gung derselben bezüglich der Waagplatte (3) stets Gewichtes und ihrer Inertialkraft. Letztere ist prohöher liegt als diejenige des Systems, bestehend 20 portional zur betreffenden Masse und deren senkaus der Waagplatte (3) und ihrer ebenfalls elasti- rechter Beschleunigung. Solange die Erschütterungsschen Aufhängung. frequenz — bemessen an den Eigenschaften der An

   ordnung — niedrig ist, folgen aber die zwei Massen getreu genug den Bewegungen der Grundplatte, und

   25 die Beschleunigung der zwei Massen ist dieselbe. In

   diesem Fall ist das vom Auswertungsgerät gelieferte Verhältnis der zwei dynamischen Gewichte gleich

   Elektrischer Massenmesser mit einer Grund- und dem Verhältnis der Massen. Bezeichnen Q bzw. P einer Waagplatte und zwei durch elektrische Mittel das dynamische Gewicht der zu messenden Masse q erregte querschwingende vorgespannte Meßsaiten, bei 30 bzw. der Vorspannmasse p, g bzw. die Erdbeschleuwelchen die erste Meßsaite vom Gewicht einer Vor- nigung bzw. die gemeinsame senkrechte Erschüttespannmr.sse belastet ist, während auf die zweite, an rungsbeschleunigung der zwei Massen, so ist das Reder Grundplatte befestigte Meßsaite das Gewicht der sultat q* gegeben durch:
   zu messenden Masse einwirkt, so daß deren dadurch Q

   bedingte Frequenzänderungen zur Berechnung und 35 1* ⁼ ~z

   Anzeige der zu messenden Masse in einem Aus- y\s~r^) y

   wertungsgerät verwendet werden. Die zwei Massen ρ und q sind aber unvermeid-

   Einrichtungen dieser Gattung sind z. B. aus der licherweise elastisch aufgehängt. Es stehen dabei im

   Zeitschrift »Mikron«, Utrecht, 1967, Dezember, Spiel einerseits die Elastizität der die Vorspannmasse Nr. 11/12, S. 300 bis 308, vgl. Fig. Ie, bekannt. Sie 4° tragenden Saite, andererseits die Elastizität der von

   bestehen im wesentlichen aus einer Bodenplatte, zwei der Last beeinflußten Saite und somit die des Ge-

   Meßsaiten, einer Vorspannmasse für die Vorspan- steiles und des Hebelwerkes. Die Massen ρ und q

   nung der ersten Meßsaite und einer die zweite Meß- bilden zusammen mit deren Aufhängung zwei über

   saite spannenden Lastschale. Die auf der Lastschale die Saiten untereinander schwach gekoppelte elastische

   aufgelegte Last verursacht eine Belastung der zweiten 45 Schwingungssysteme.

   Meßsaite. Die entstehenden Frequenzänderungen Liegt die Erschütterungsfrequenz zwischen den werden einem Auswertungsgerät zugeleitet, so daß zwei Resonanzfrequenzen der zwei Schwingungsdaraus der Wert der Last ermittelt und angezeigt systeme, so folgt die Masse mit niedrigerer Resonanzwird, frequenz den Bewegungen der Grundplatte nicht

   Das Auswertungsgerät hat im wesentlichen zwei 5° mehr, die andere wohl noch. Kommt die Erschütte-Funktionen zu erfüllen, nämlich die Ermittlung des rungsfrequenz in Übereinstimmung mit einer der Resultates und die Ruhekontrolle, d. h. die Feststel- beiden Resonanzfrequenzen, so ist die Beschleunilung des stationären Zustande des Resultates. Mit gung der entsprechenden Masse um den Qualitätsanderen Worten: eine Wägung wird nur dann vor- faktor dieser Resonanz höher als die Fundamentgenommen, wenn die Last während einer bestimmten 55 erschütterungen.

   Zeitspanne ungestört auf der Lastschale gelegen hat. In einem Gebiet der Erschütterungsfrequenzen, Solche Auswertungsgeräte sind in einer Vielfalt von also das sich über die zwei Resonanzfrequenzen der Formen bekannt. Ihre einfachste, jedoch sehr auf- Meßanordnung erstreckt, sind die Erschütterungswendige Form weist etwa folgendes Rechenschema beschleunigungen der Massen q und ρ namentlich z_? auf: jede der zwei Saitenfrequenzen wird an Hand 6o und z_p nicht mehr gleich der Erschütterungsbeschleueines absoluten Frequenzmessers ermittelt. Unter nigung des Fundamentes ζ und auch untereinander Berücksichtigung der Waagecharakteristiken wird der verschieden. Das Resultat ist dadurch verfälscht:
   Wert der Masse der Last aus den zwei momentanen Q q{g + z«) q
   Saitenfrequenzen ermittelt. ?** = ~r — ~ — Φ —

   Um den für das Auswertungsgerät notwendigen 65 ^ p{g + z_p) ρ

   Aufwand zu reduzieren, sind Massenmesser bekannt Bei Massenmessern für kleine Lasten kann die Er-

   (britische Patentschrift 916110), bei welchen die bei- schütterungsempfindlichkeit durch Einschalten stark

   den Meßsaiten durch die Vorspannmasse und durch federnder und dämpfender Elemente zwischen Grund-