DE2239998A1 - Verfahren zur selbsttaetigen feinjustierung von nemerisch anzeigenden waagen und waage zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Verfahren zur selbsttaetigen feinjustierung von nemerisch anzeigenden waagen und waage zur durchfuehrung dieses verfahrens

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Description

WIRTH3 GALLO & Co. ' '. ' 8032 Zürich
Vertreter: Stuttgart, d.n 11. A*g. 1972 DIPI.-ING. MAX BUNKE p 23«9 /22 PATENTANWALT
7 STUTTGART 1
POSTFACH 1186 - LESSINGSTR. 9
TELEFON 29 3374
Verfahren zur selbsttätigen Peinjustierung von numerisch anzeigenden Waagen und Waage zur Durchführung dieses Verfahrens
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur selbsttätigen Peinjustierung von Waagen mit einem Auswertegerät und einer numerischen Anzeige vorrichtung., bei welcher die Last im ganzen Wiegebereich mit Messeinheiten ermittelt wird, die kleiner als die Anzeigeeinheiten sind.
Es sind verschiedene Arten von Justierungen bei numerisch anzeigenden Waagen bekannt. Bei einer ersten Gattung von Waagen ist die Auflösung der Anzeige, d.h. die kleinste Messeinheit, z.B. eine Zahlenstufe d, die gleiche im Null- wie im übrigen Wiegebereich. Solche Waagen geben der Bedienungsperson keine Möglichkeit, eine feinere Justierung im Nullbereich vorzunehmen. Wenn bei einer Leerwägungs d.h. bei leerer Lastschale, eine Null angezeigt wird, so kann der Fehler der optimalen Einstellung gegenüber ί 0,5 d betragen.
Bei einer zweiten Gattung von Waagen ist die Auflösung der Anzeige im Nullbereich wohl' feiner als im übrigen Wiegebereich. Bei solchen Waagen ist es aber notwendig9 eine häufige Nulljustierung vorzunehmen. Um den Zustand anzuzeigen, bei welchem die Waage erneut justiert werden soll, ist im allgemeinen eine besondere numerische Fehleranzeige vorgesehen. Um diese besondere
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Nullpunkt
Fehleranzeige zu vermeiden., könnte der Nullbereich, d.h. der Lastbereich der dem Wert Null entspricht, kleiner als der Lastbereich der übrigen Werte gehalten werden. Um dies zu erreichen, müssen äoer die Lastbereiche der Werte +1 und -1 grosser als 1 d sein. In der Tat betragen sie z.B. beide 1,25 d, der Nullbereich beträgt 0,5 d und die Lastbereiche der übrigen Werte betragen je 1 d.
Bei diesen beiden Arten von Waagen dient die numerische Anzeige als einzige Information bei der Justierung. Bei einer dritten Art von Waagen mit gleicher Auflösung im Null- wie im ganzen Wiege-: bereich, dient eine feinere, stufenlose Anzeige im Nullbereich als Information für die Nulljustierung. Diese Anordnung hat den besonderen Nachteil, dass die Bedienungsperson die doppelte Anzeige falsch auffassen kann, in dem die Null der numerischen Anzeige als "gut genug" bewertet wird. Dies erlaubt, die Null bewusst zu Gunsten der Bedienungsperson zu justieren.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe bestand darin, eine im Nullbereich selbsttätige Justierung zu schaffen, die eine im ganzen Wiegebereich gleichmässige Auflösung bei gleichen Lastbereichen für alle Werte erlaubt. Dank dieser selbsttätigen Justierung im Nullbereich, muss die Bedienungsperson nur selten die Grobjustierung bedienen. Gleichzeitig sind Manipulationen zu Gunsten der Bedienungsperson praktisch unmöglich gemacht worden.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Wägung zunächst festgestellt wird, ob der vom Auswertegerät ermittelte Messwert im Nullbereich liegt, in welchem Falle 5 Messeinheiten von diesem Messwert abgezogen werden und das Ergebnis als Justierfaktor den vorher gespeicherten Justierfaktor ersetzt, andernfalls der gespeicherte Justierfaktor von dem vom Auswertegerät ermittelten Messwert abgezogen und das Ergebnis in Anzeigeeinheiten angezeigt wird.
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Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet eine Waage zur Durchführung des Verfahrens, mit einem Auswertegerät, einer numerischen Anzeigevorrichtung, einer handbetriebenen Grobjustierung, einer selbsttätigen Peinjustierung, bei welcher über den ganzen Wiegebereich die gemessene Last vom Auswertegerät in Messeinheiten ermittelt wird, die kleiner als die Anzeigeeinheiten sind. Erfindungsgemäss ist diese Waage dadurch gekennzeichnet, dass die kleinste Stelle der Anzeigevorrichtung einer ganzen Anzeigeeinheit entspricht, dass bei jeder Wägung ein in einem Speicher in Messeinheiten gespeicherter Justierfaktor in einem ersten der Anzeigevorrichtung vorgeschalteten, mit dem Auswertegerät verbundenen Rechenwerk von dem vom Auswertegerät ermittelten Messwert abgezogen wird und dass das Ergebnis in der Anzeigevorrichtung angezeigt wird, dass der Inhalt dieses Speichers von einem zweiten Rechenwerk bestimmt ist, das über ein UND-Glied mit dem Auswertegerät und mit einer Nullbereichschaltung verbunden ist, so dass bei jedem im Nullbereich liegenden Messwert, 5 Messeinheiten von diesem Messwert in diesem zweiten Rechenwerk abgezogen werden und das Ergebnis den vorher im Speicher gespeicherten Justierfaktor ersetzt.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Waage schematisch dargestellt. An Hand dieses Ausführungsbeispieles wird auch das erfindungsgemässe Verfahren beispielsweise erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 die ganze Waage, und
Fig. 2 die Peinjustiervorrichtung.
Die in Fig. 1 dargestellte Waage weist ein Gestell 1 und eine Lastschale 2 auf. Diese Lastschale 2 ist mittels der zwei Lenker Ji3 4 am Gestell 1 parallel geführt. Am Arm 5 des Gestells 1 sind zwei querschwingende Saiten 6 V-förmig angebracht. Ihre unteren Enden sind an einem Körper 7 befestigt. Eine Masse 8
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ist am Arm 9 des Gestells 1 mittels Lenker 10 parallel geführt, sie ist mit dem Körper 7 verbunden und dient somit als Vorspannmasse für die Saiten 6. Die Lastschale 2 ist mittels eines Drahtzuges 11 sowohl mit dem Arm 5 als auch mit dem Körper 7 verbunden. Durch diese bekannte Anordnung werden die Saiten 6 vom Gewicht der Masse 8 in gleichem Ausmass und von einer dem Gewicht der zu messenden Masse der Last 12 proportionalen Kraft in ungleichem Ausmass be- bzw. entlastet. Am Gestell 1 sind weiter zwei Erreger- und Abnehmerköpfe 13 angebracht, die mit einem Auswertegerät 14 verbunden sind. In diesem Auswertegerät 14 werden bekannterweise die Frequenzen der vom Gewicht der bekannten Masse 8 in gleichem Ausmasse vorbelasteten, und über den Drahtzug 11 und den Körper 7 zusätzlich vom Gewicht der zu ermittelnden Masse der Last 12 in unterschiedlichem Ausmasse belasteten Saiten 6 verglichen. Aus dem Vergleich dieser Frequenzen wird in an sich bekannter Weise im Auswertegerät 14 die Grosse der Masse der Last 12 ermittelt.
Das Auswertegerät 14 ist über die Feinjustiervorrichtung 15 mit der Anzeigevorrichtung 16 verbunden, dio das endgültige Ergebnis der Wägung digital anzeigt. Die Auflösung der beschriebenen Waage, d.h. die kleinste Stelle des aus dem Auswertegerät 14 kommenden Resultates, entspricht der Masseneinheit m, mit welcher die Waage die Masse der auf ihrer Lastschale 2 aufgelegten Last 12 über den ganzen Wiegebereich misst. Die Anzeigevorrichtung 16 ist derart ausgebildet, dass ihre kleinste Stelle 17» d.h. eine Anzeigeeinheit d zehn Messeinheiten m entspricht. Wenn also z.B. die Waage die Masse der Last 12 in 0,1 Gramm misst, so zeigt die Stelle 17 nur ganze Gramme an. Als Nullbereich der Waage wird der Bereich definiert, für welchen die Waage Massen zwischen 0 m und 9 m ermittelt. Für diesen ganzen Bereich zeigt die Anzeigevorrichtung 16 - da sie keine Stelle für 1 m aufweist - stets das Gewicht null. Erst wenn die Waage 10 m, d.h. Id ermittelt, zeigt die Anzeigevorrichtung 16 das Gewicht 1 d.
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An Hand von Fig.' 2 wird die Feinjustiervorrichtung 15 näher beschrieben. Das Auswertegerät 14 ist über eine Leitung 18 mit einer Nullbereich-Schaltung 19 verbunden., in welcher ermittelt wird ob die sich auf der Lastschale 2 der Waage befindliche Last 12 eine Masse hat, die innerhalb des Nullbereiches (d.h. zwischen 0 m und 9 m) liegt oder nicht. Ueber eine Leitung 20 ist die Waage mit einer Ruhekontrolle 21 verbunden. Diese Schaltung lässt Wägungen nur dann zu, wenn die Last 12 "ruhig" ists d.h. wenn der Vergleich zweier nacheinander folgenden Messungen eine Differenz mit einem absoluten Betrag kleiner als 1 m ergibt. Die Ausgangssignale der Schaltungen 19 und 21 sind einem UND-Glied 22 zugeführt, dessen Ausgang an einem zweiten UND-Glied verbunden ist. Eine Leitung 24 verbindet das Auswertegerät 14 mit den UND-Glied 23, dessen Ausgang mit einem ersten Rechenwerk 25 verbunden ist'. Dieses Rechenwerk 25 ist über einen Speicher 26 mit einem zweiten Rechenwerk 27 verbunden. Im Rechenwerk 25 ist der Viert 5 m fest verdrahtet.
Um das Verfahren näher zu erläuterns werden nachstehend die möglichen Wägesituationen beschrieben. Wird die Waage eingeschaltet und liegt keine Last auf deren Lastschale 2, so stellt die Schaltung 19 fest, dass die gemessene Masse .(der leeren Lastschale) im Nullbereich liegt. Des gleichen stellt die Ruhekontrolle 21 fest, dass die Last ruhig ist. Die UND-Glieder 22, 23 reagieren entsprechend und die Leitung 24 xtfird mit dem Rechenwerk 25 verbunden. Ist die Waage in diesem Augenblick ideal justiert, so wird der Wert 5m- d.h. der Mittelwert des Nullbereiches - als natürliches Resultat der Wägung übermittelt. Im Rechenwerk 25 wird von diesem Wert der fest verdrahtete Wert 5 m abgezogen und das Resultat, hier 0 m im Speicher 26 gespeichert und gleichzeitig dem Rechenwerk 27 zugeführt.
Im Rechenwerk 27 wird der Wert 0 m vom über eine Leitung 28 erhaltenen Wert 5 m abgezogen und das Resultat - d.h. 5 m - in der Anzeigevorrichtung 16 angezeigt. Da dieses Resultat -5m- klei-
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ner als 1 d ist j erscheint an der Stelle 17 lediglich eine Null.
Wird die gleiche Wägung., z.B. nach 2 Stunden vorgenommen, so kommt es vor, dass die Waage 1 z.B. wegen Erwärmung oder sonstigen Einflüssen nicht mehr so genau justiert geblieben ist. Es wird angenommen, dass eine Wägung der leeren Lastschale 2 z.B. den Wert 8 m ergibt. Im Rechenwerk 25 wird von diesem Wert der verdrahtete Wert 5 m abgezogen und das Resultat - d.h. Jm,- ersetzt im Speicher 26 den vorher gespeicherten Wert 0 m. Im Rechenwerk 27 wird vom erhaltenen natürlichen Resultat 0,8 d der Speicherwert 3 m abgezogen und das Resultat, nämlich 5 m der Anzeigevorrichtung 16 zugeführt. Auch in diesem Falle erscheint an der Stelle 17 lediglich eine Null.
Wird jetzt auf die Lastschale 2 eine Last 12 von Masse von z.B. 280 m aufgelegt, so gelangt über die Leitung 28 der Messwert 288 m in das Rechenwerk 27. Der gespeicherte Wert 3 m wird von diesem Wert 288 m abgezogen und der korrigierte Wert, d.h. 285 m der Anzeigevorrichtung 16 zugeführt, wo er wiederum als 28 d erscheint. Dieser angezeigte Wert liegt genau in der Mitte des Wiegebereiches von 28 d, wie es einer genauen Wägung einer Masse von 28 d bei einer auf 5 m korrekt justierten Waage entspricht. Da die Leitung 24 nicht mit dem Rechenwerk 25 verbunden wurde, bleibt der'Wert 3 m weiter im Speicher 26 gespeichert.
Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich während der Dauer des Betriebes der Waage. Bei Wägung von Lasten deren Masse ausserhalb des Nullbereiches liegen, wird stets der im Speicher gespeicherte Wert von dem natürlichen Resultat der Wägung im Rechenwerk 27 abgezogen. Bei Wägungen deren Resultat im Nullbereich liegt wird der ermittelte Wert im Rechenwerk 25 wie beschrieben behandelt, die neue Differenz mit dem Wert 5 m ersetzt jeweils die alte im Speicher 26.
Nun kann der Fall eintreten, dass bei leeren Lastschalen die Anzeigevorrichtung 16 den Wert 1 d anzeigt. Dies bedeutet, dass die
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Peinjustierung gemäss dem beschriebenen Verfahren nicht mehr genügt 3 um das natürliche Resultat der Waage bei Leerwägung im Nullbereich zu halten. In diesem Falle muss die Waage mittels der schematisch dargestellten Grobjustierung 29 von Hand wieder richtig gestellt werden. Vorzugsweise arbeitet diese Grobjustierung 29 mit Schritten 30 von 5 m. Die Bedienungsperson wird demnach die Grobjustiervorrichtung 29 von Hand so lange bedienena bis die Anzeigevorrichtung 16 bei leerer Waagschale 2 wieder Null anzeigt.
Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, arbeitet also die Anzeigevorrichtung 16 als ob neben der Stelle 17 eine um eine Ordnung kleinere Stelle vorhanden wäre, deren Position jedoch nicht gezeigt wird. Die Abrundung erfolgt in Schritten von 1 äs wobei die Kippstelle oberhalb zwischen 9 m und 10 m, 19 m und 20 m, usw. 3 liegt. ■ -
Nicht dargestellt und nicht erläutert ist hier die Ablaufsteuerungsschaltung, die die verschiedenen Vorgänge koordiniert und steuert, da diese Steuerung, beliebiger Bauart sein kann und zum Verständnis der Erfindung nicht notwendig ist ο
Im beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde eine sog. Saitenwaage, z.B. nach Schweizer Patent 447 653, dargestellt. Das beschriebene· Verfahren ist aber auch im Zusammenhang mit anderen Gattungen von Waagen anwendbar, z.B. mit Neigungswaagen mit elektro-optischer, statischer, paralleler Ablesung des Neigungswinkels über eine mehrspurige Kodenscheibe oder mit dynamischer Ablesung des Neigungswinkels über eine einspurige Kodenscheibe.
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Claims (6)

  1. \.J Verfahren zur selbsttätigen Feinjustierung von Waagen mit einem Auswertegerät (I1I) und einer numerischen Anzeigevorrichtung (16), bei welcher die Last im ganzen Wiegebereich mit Messeinheiten (m) ermittelt wird, die kleiner als die Anzeigeeinheiten (d) sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Wägung zunächst festgestellt wird, ob der vom Auswertegerät (I1I) ermittelte Messwert im Nullbereich liegt, in welchem Falle 5 Messeinheiten von diesem Messwert abgezogen werden und das Ergebnis als Justierfaktor den vorher gespeicherten Justierfaktor ersetzt, andernfalls der gespeicherte Justierfaktor von dem vom Auswertegerät (14) ermittelten Messwert abgezogen und das Ergebnis in Anzeigeeinheiten angezeigt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinheit zehn Messeinheiten entspricht.
  3. 3. Waage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Auswertegerät (I1O, einer numerisch Anzeigevorrichtung (16), einer handbetriebenen Grobjustierung (29) und einer selbsttätigen Feinjustierung (15), bei welcher über den ganzen Wiegebereich die gemessene Last vom Auswertegerät (I1I) in Messeinheiten ermittelt wird, die kleiner als die Anzeigeeinheiten sind, dadurch gekennzeichnet, dass die kleinste Stelle (17) der Anzeigevorrichtung (16) einer ganzen Anzeigeeinheit entspricht, dass bei jeder Wägung ein in einem Speicher (26) in Messeinheiten gespeicherter Justierfaktor in einem ersten, der Anzeigevorrichtung (16) vorgeschalteten, mit dem Auswertegerät (I1J) verbundenen Rechenwerk (27) von dem vom Auswertegerät (I1I) ermittelten Messwert abgezogen wird und ;dass das Ergebnis in der Anzeigevorrichtung (16) angezeigt wird, dass der Inhalt dieses Speichers (26) von einem zweiten Rechenwerk (25) bestimmt ist, das über ein UND-Glied (23) mit dem Auswertegerät (I1I) und mit einer Nullbereichschaltung (19) verbunden ist, sodass bei jedem im Nullbereich liegenden Messwert, 5 Messeinheiten von diesem
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    Messwert in diesem zweiten Rechenwerk (25) abge^rfge'ri"'■werä'en und das Ergebnis den vorher im Speicher (26) gespeicherten Justierfaktor ersetzt.
  4. 4. Waage nach Anspruch 3S dadurch gekennzeichnet, dass das Auswertegerät (14) mit einer Ruhekontrolle (21) verbunden ist und dass der Ausgang dieser Ruhekontrolle (21) sowie derjenige der Nullbereichschaltung (19) über ein zweites UND-Glied (22) mit dem ersten UND-Glied (23) verbunden ist.
  5. 5. Waage nach Anspruch 3S dadurch gekennzeichnet, dass die Grobjustierung in Schritten von 5 Messeinheiten einstellbar ist.
  6. 6. Waage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinheit zehn Messeinheiten entspricht,
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    Leerseite
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