DE2519727B2 - Verfahren zum Betrieb einer Wägevorrichtung - Google Patents

Description

arbeitenden Rechenwerk (26) zugeführt werden, in dem die π Koeffizienten (ao, a\ ... a„), die bei einer Eichung des jeweiligen Meßwerks (11) ermittelt worden sind, als spezifische Festwerte (A, B, C, D,... N) dieses Meßwerks (11) eingespeichert sind, und daß die durch die Umrechnung dem tatsächlichen Gewichtswert proportional gemachten Ausgangssignale des Rechenwerks der Anzeigeeinrichtung (27) zugeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spezifischen Festwerte (A, B, C, D, ...N) des Meßwerks (11) über Meßfühler (54,55,56) selbsttätig an zeitlich oder örtlich veränderliche Betriebsbedingungen der Wägevorrichtung anpaßbar sind, wie Änderungen der Temperatur (t), der Erdbeschleunigung (g)und Erschütterungen (b).

ten Hebelsystem des Meßwerks erzeugt, ist man auf die Einhaltung der Proportionalität zwischen den elektrischen Meßgrößen und dem zu bestimmenden Gewicht angewiesen. Die mechanischen und elektrischen Bauglieder müssen dementsprechend ausgewählt und einjustiert werden.

Bei Förderbandwaagen (Reimpell/Krackau, Handbuch des Waagenbaus, Band 2, Seiten 293, 294) wird ebenfalls ein Korrekturwert aus dem Soll- und

ίο Istgewicht zur Einstellung der Ausgleichsgewichte am Wägesystem verwendet.

Die bei den bekannten Wägevorrichtungen durchzuführenden Justierarbeiten werden um so schwieriger und arbeitsaufwendiger, je höher die Anforderungen an die Meßgenauigkeit des Meßwerks gesetzt werden. Dieser Arbeitsaufwand fällt nicht nur bei der Herstellung der Waagen an, sondern ist immer wieder während der Benutzungsdauer der Wägevorrichtung erforderlich, wenn sich die Glieder des Meßwerks im Laufe der Zeit verändert haben, z. B. durch Verschleiß, Erschütterungen beim Transport oder Einflüsse durch unsachgemäßen Gebrauch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb der Wägevorrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, das bereits ohne zeitaufwendige und schwierige Justierarbeit zur Linearisierung der Kennlinie des Meßwerks eine hohe Meßgenauigkeit der Wägevorrichtung erreicht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die dem zu messenden Gewicht unproportionalen Meßsignale /einem nach der Formel

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Wägevorrichtung mit einem ein elektrisches Meßsignal abgebenden Meßwerk und einer Auswerteeinrichtung, die das Meßsignal in einen auf einer Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise digital, darzustellenden Gewichtswert wandelt.

Beim Betrieb der bekannten Wägevorrichtungen, deren Meßwerk zwei schwingende Saiten aufweisen, die außer von dem zu bestimmenden Gewicht auch noch von einer festen Referenzkraft belastet werden und deren Schwingungsfrequenzen zur Ermittlung des Gewichtswertes dienen (DE-AS 22 39 998), sind aufwendige Justierarbeiten erforderlich, die einen beträchtlichen Teil der Herstellungskosten ausmachen. Bei solchen Wägevorrichtungen muß durch mechanische Regulierung zunächst die Null-Lage und dann die exakte Anzeige der Höchstlast eingestellt werden. Weiterhin muß noch ein verbleibender Bogenfehler in der Meßkennlinie, welche die Beziehung zwischen dem auszuwertenden Meßsignal und dem tatsächlichen Gewichtswert herstellt, wegjustiert werden. Nach schwieriger Justierarbeit erhält man schließlich im gewünschten Meßbereich eine tolerierbare Meßkennlinie, die der angestrebten linearen Beziehung zwischen dem Meßsignal und dem Gewichtswert angepaßt ist.

Bei ähnlichen Wägevorrichtungen (DE-PS 19 58 976) ist es auch bekannt, mit weiteren Justiermitteln einen kubischen Linearitätsfehler des Meßwerks zu korrigieren, womit sich der verfügbare Meßbereich erweitern läßt. Dadurch wird der Arbeitsaufwand zur Einstellung des Meßwerks noch größer.

Auch bei anderen Wägevorrichtungen (US-PS 28 32 535), bei der das Meßsignal aus der Stromversorgung eines Elektromagneten erlangt wird, der eine lineare Gegenkraft in dem durch die Last beaufschlagG =

a\f + a₂P

... a„f"

arbeitenden Rechenwerk zugeführt werden, in dem die η Koeffizienten, die bei einer Eichung des jeweiligen Meßwerks ermittelt worden sind, als spezifische Festwerte dieses Meßwerks eingespeichert sind, und daß die durch die Umrechnung dem tatsächlichen Gewichtswert proportional gemachten Ausgangssigna-Ie des Rechenwerks der Anzeigeeinrichtung zugeführt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind mühevolle Justierarbeiten zur Linearisierung des Meßwerks grundsätzlich entbehrlich. Das vom unjustiert bleibenden Meßwerk ausgehende spezifische Meßsignal wird erst in der Auswertungseinrichtung rechnerisch spezifisch erfaßt, wofür nur einige Festwerte, welche das jeweilige individuelle Meßwerk kennzeichnen, in den Rechner einzugeben sind. Diese Anpassungsarbeiten im Rechner sind wesentlich einfacher und genauer auszuführen. Polynomische Rechenarbeiten in Auswerteeinrichtungen sind einfach ausführbar. Die wenigen spezifischen Festwerte lassen sich durch Auflegen von Eichgewichten vom Rechenwerk der Auswerteeinrichtung selbst schnell bestimmen und im Laufe der Betriebszeit bequem kontrollieren. Bereits mit vier Festwerten ist bei Ladenwaagen mit Meßwerken üblicher Bauart eine überaus hohe Meßgenauigkeit erzielt. Diese Meßgenauigkeit läßt sich leicht steigern, wenn man in der polynomischen Formel ein oder zwei Glieder dazunimmt, womit dementsprechend nur ein oder zwei weitere spezifische Festwerte hinzukommen. Dadurch entstehen keine wesentlich höheren Mehrkosten. Die für das erfindungsgemäße Verfahren erforderliehen Rechenarbeiten lassen sich mit modernen Mikro-Computern leicht realisieren.

Es empfiehlt sich dabei, die spezifischen Festwerte des Meßwerks über Meßfühler selbsttätig an zeitlich

oder örtlich veränderliche Betriebsbedingungen der Wägevorrichtung anpaßbar zu machen. Bei Änderungen der Temperatur läßt sich über einen spezifischen Temperaturkoeffizienten eine Angleichung der Festwerte an die jeweilige Raumtemperatur erreichen. Bei 5 Aufstellung der Wägevorrichtung an Orten unterschiedlicher Erdbeschleunigung kann eine dementsprechende Korrektur der Festwerte selbsttätig herbeigeführt werden. Bei Erschütterung der Standfläche der Wägevorrichtung oder bei systeminterner Beschleunigung der auf der Waagschale befindlichen Last sind ebenfalls Anpassungen der spezifischen Festwerte möglich. Dadurch läßt sich von vornherein auch in jenen Fällen eine hohe Meßgenauigkeit der Wägevorrichtung aufrechterhalten, wo die durch den Aufstellungsort bestimmten Einflüsse auf das Meßwerk noch unbekannt sind. Auch diese lassen sich mit bei der Rechenarbeit der Auswerteeinrichtung berücksichtigen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert, worin ein Ausführungsbeispiel einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenen Wägevorrichtung gezeigt ist. Es zeigt

F i g. 1 in schematischer Ansicht den Aufbau einer Wägevorrichtung, deren Auswerteeinrichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird,

F i g. 2 ein Diagramm mit verschiedenen Kennlinien, anhand deren die bisher erforderlichen umständlichen Justierarbeiten bei den bekannten Verfahren einer Wägevorrichtung deutlich gemacht werden.

Die in F i g. 1 gezeigte Wägevorrichtung zeigt ein Meßwerk 11 üblicher Bauart, mit dem das Gewicht G einer Last 10 bestimmt werden soll. Das Meßwerk 11 umfaßt in seinem Gehäuse 12 zwei Saiten 13, 14, die einendig feste Befestigungspunkte 15, 16 am Gehäuse 12 aufweisen, während die anderen Enden bei 17 miteinander verbunden sind. An dieser Verbindung 17 greifen in sternstrahlenförmiger Anordnung zu den Saiten 13,14 zwei Endglieder von zwei Übertragungsgestängen 18,19 an, die zur Zuleitung von Kräften R, P dienen. Das eine Übertragungsgestänge 18 erzeugt die eine Kraft, nämlich eine Referenzkraft R, durch die Schwerkraft eines vorgegebenen Gewichtstückes 20. Statt dessen könnte man auch eine Referenzkraft durch Federkräfte erzeugen. Die andere zu messende Kraft P wird von dem Übertragungsgestänge 19 aus dem zu bestimmenden Gewicht G der Last 10 bestimmt. Die Last 10 ruht auf einer Lastschale 21 der Waage, die über Parallelogrammgelenke 22 parallel zum Gehäuse 12 auf- und abgeführt ist. Das Gewicht G der Last 10 wirkt dabei von der Lastschale 21 aus auf das gegenüberliegende Ende des vorerwähnten Übertragungsgestänges 19.

In Abhängigkeit von der Geometrie dem Meßwerk 11 befindlichen Bauteile kommen bei den gewählten Verhältnissen bestimmte Referenzkräfte R und Meßkräfte P an den Saiten 13,14 zur Entfaltung, wobei die resultierende Kraft die beiden Saiten 13, 14 spannt. Während die Referenzkraft R einen konstanten Anteil für diese Spannkraft liefert, verändert sich der Anteil der Meßkraft P in Abhängigkeit von dem durch die jeweilige Last 10 wirksam werdenden Gewicht G. Daher sind die resultierenden Saitenspannkräfte abhängig von dem Gewicht der zu messenden Last 10. Dementsprechend bilden sich bei Schwingungserregung der beiden Saiten 13, 14 entsprechende Eigenschwingungen der Saiten aus, die von Schwingungsfühlern 23, 24 abgetastet und an ein Frequenzmeßgerät 25 abgegeben werden. Diese Schwingungsfühler 23, 24 dienen zugleich als Erreger für die Querschwingungen der beiden Saiten 13, 14, was auf magnetischem Weg erfolgt.

Ein Meßwertgeber 25 ermittelt hier das Frequenzverhältnis der beiden Saiten 13, 14. Dieses Frequenzverhältnis ist von der Größe der wirkenden Last 10 abhängig. Dieser Meßwertgeber 25 ist das Eingangsglied des elektronischen Auswertungsgerätes 26, dessen Ausgangsglied ein Anzeigewerk 27 ist, wo im Ablesefenster 28 das Gewicht G der zu vermessenden Last 10 in Ziffern digital angezeigt wird.

Bisher mußte ein solches Massen- bzw. Kraft-Meßwerk 11 mechanisch einjustiert werden, was durch Verstellungen an verschiedenen, die Baulänge und die Verbindung der mechanischen Glieder bestimmenden Verbindungen bewirkt werden mußte. Solche Einstellungen wurden zunächst durch Verschiebungen der Befestigungspunkte 15, 16 der beiden Saiten 13, 14 sowie durch Lageänderungen der Verbindungsstelle 17 ausgeführt Ferner werden Justierungen durch Verschiebungen des Vergleichsgewicht-Stückes 20 im Übertragungsgestänge 18 sowie durch Einstellungen der verschiedenen Gelenkpunkte 29 und Hebellängenänderungen in den beiden Übertragungsgestängen 18, 19 durchgeführt. Durch Verstellungen in diesen Bereichen mußte, was anhand der F i g. 2 erläutert wird, bislang die jeweilige individuelle Meßwerk-Charakteristik I in die richtige endgültige Kurvenform V umgewandelt werden, damit im Anzeigewerk der zugehörigen elektronischen Auswertungseinrichtung der exakte Gewichtswert erscheint

In Fig.2 zeigt ein Diagramm mit verschiedenen Kennlinien eines solchen Meßwerks 11, wo als Ordinate das Frequenzverhältnis der beiden Saiten aufgetragen ist, während die Abszisse das zugehörige Gewicht G der zu bestimmenden Last 10 angibt. Die Charakteristik eines noch unjustierten Meßwerks 11 hat nach der Montage zunächst das durch die ausgezogen gezeichnete Kurve I ersichtliche Aussehen. Um die Arbeitsweise des Meßwerks mit den Gegebenheiten der Auswertungseinrichtung abzustimmen, damit im Anzeigewerk der zum jeweiligen Frequenzverhältnis stets richtige Gewichtswert G erscheint, mußte bisher eine mehrfache mechanische Justierung durchgeführt werden, mit welcher die Charakteristik nach Kurve I schrittweise abgeändert wurde. Zunächst einmal mußte die Null-Lage der Meßkurve abgeändert werden, wodurch sich der aus II aus F i g. 2 ersichtliche Kurvenverlauf ergab. Dann war es erforderlich, eine Bereichsänderung durchzuführen, wodurch die Kurve sich in die Form III verändern ließ. Hiervon ausgehend mußten dann Linearitäts-Justierungen durchgeführt werden, die zunächst einen sogenannten »Bogenfehler« beseitigen mußten, wodurch sich der Kurvenverlauf IV ergab und schließlich erhielt man durch Beseitigung von Kubik-Fehlern den aus der endgültigen Charakteristik V der F i g. 2 ersichtlichen Kurvenverlauf, der sich schon recht gut an die gewünschte lineare Beziehung zwischen G und dem Frequenzverhältnis anlehnt, wie sie durch die dünne Hilfslinie 30 in Fig.2 veranschaulicht wurde. Diese erwünschte lineare Beziehung ist aber nur auf den Meßbereich G = Null bis G = G beschränkt, denn im weiteren Kurvenverlauf nimmt die Charakteristik V einen von dieser Linearität 30 stark abweichenden Verlauf. Zur Ausführung all dieser Justierarbeiten ist ein hochqualifiziertes Personal und viel Arbeitszeit erforderlich gewesen.

Bei der Erfindung verwendet man ein Auswertungsgerät 26, welches auf den in F i g. 1 ersichtlichen Aufbau sich zurückführen läßt. Irgendwelche mechanischen Justiermittel im Bereich des Meßwerks 11 brauchen nicht vorgesehen zu sein, vielmehr werden die mechanischen Bauteile, ohne Rücksicht auf die später zu erwartenden Meßfehler, zusammenmontiert. Das fertige Meßwerk 11 weist somit nach der Montage eine Kennlinie mit spezifischen Meßfehlern auf, wie sie beispielsweise durch die oben behandelte Kurve I von F i g. 2 vorgegeben ist. Durch den besonderen Aufbau des Auswertungsgerätes 26 werden die individuellen Meßfehler von selbst berücksichtigt, wobei es nur erforderlich ist, zu den spezifischen Eigenschaften dieses Meßwerks passende Festwerte in die Recheneinrichtung einzugeben. Diese Festwerte lassen sich einfach, genau und schnell durch Testgewichte mit dieser Auswertungseinrichtung ermitteln. Die hierzu erforderliche Verfahrensweise läuft bei Inbetriebnahme der Vorrichtung wie folgt ab: Es wird davon ausgegangen, daß das Meßwerk 11 eine Meßwert-Charakteristik nach Art der Kurve I von Fig.2 aufweist. Wegen besserer Übersichtlichkeit der Darstellung wird nachfolgend beim Meßsignal von der ermittelten Frequenz / gesprochen, als ob nur eine Saite vorhanden wäre, was im Rahmen der Erfindung auch möglich ist, wie noch gezeigt werden wird, obwohl beim Ausführungsbeispiel der F i g. 1 im Meßwertgeber 25 ein Frequenzverhältnis der beiden Saiten 13, 14 auftritt. Die nachfolgenden Erläuterungen gelten für beide Ausführungsmöglichkeiten. Bezogen auf F i g. 1 ist an allen nachfolgenden Stellen, wo von der Schwingungsfrequenz /gesprochen wird, das Frequenzverhältnis zu setzen. Das zu ermittelnde Gewicht G läßt sich ausgehend von der zugehörigen Frequenz / immer darstellen durch die Formel

G = O₀ + aj + a₂f² + a₃f³ + ... a„fⁿ. (1)

Durch geschickte Wahl der Koeffizienten ao, ai... a„ kann man eine beliebig exakte Beziehung zwischen der auftretenden Frequenz /und dem gesuchten Gewichtswert G erzielen. In vielen praktischen Fällen genügt es, lediglich die vier ersten Glieder des Polynoms (1) zu berücksichtigen. Die erfindungsgemäße Auswertungseinrichtung 26 hat einen dementsprechenden Aufbau. Sie umfaßt drei Multiplikationsglieder 31,32,33, die mit dem vom Meßwertgeber 25 kommenden Eingangssignal / durch die Verbindungsleitung 34 beaufschlagt werden. Diese Multiplikationsglieder 31, 32, 33 sind in abwechselnder Reihenfolge in einer Reihe mit Additionsgliedern 35, 36, 37 angeordnet und durch dazwischenliegende Schaltverbindungen 38, 39, 40, 41 und 42 miteinander verbunden.

Weiterhin sind das erste Multiplikationsglied 31 sowie jedes der nachfolgenden Additionsglieder 35,36 und 37 über Leitungen 47,48,49,50 mit einem einen Festwert in die Recheneinrichtung 26 eingebenden Rechenglied 43, 44, 45, 46 verbunden. Diese Festwertglieder 43, 44, 45,46 stehen über eine Leitung 51 mit einem Steuerglied 52 in Verbindung, welches bei jedem Rechenvorgang die Eingabe der Festwerte in den Rechner veranlaßt. Die vom letzten Additionsglied 37 kommende Ausgangsleitung 53 führt das Ausgangssignal zum Anzeigewerk 27, wo im Anlesefenster 28 der ermittelte Gewichtswert G zahlenmäßig erscheint.

Bei der Beschränkung der Gleichung (1) auf die vier ersten Glieder kommt es nur darauf an, die vier ersten Koeffizienten ao, au ai, a$ zu ermitteln. Zu diesem Zweck belastet man die Meßvorrichtung mit vier geeichten Gewichten Gi, G 2, G 3 und GA, welche vorteilhafterweise derart gewählt werden, daß z. B. G1 = Null ist, G 4 der vollen Last entspricht, G 3 zwei Drittel der Vorlast ausmacht und G 2 ein Drittel der Vollast beträgt. Bei diesem Testverfahren zur Ermittlung der vier Festwerte wird die geschilderte Schaltung des Auswertungsgerätes 26 verwendet, wobei man die ίο vorerwähnten Festwertglieder 43, 44, 45, 46 zunächst auf vier beliebige, konstante Werte einstellt Am bequemsten ist es, die Festwertglieder 43,44 und 46 bei diesem Testverfahren gleich Null zu setzen und lediglich beim Rechenglied 45 einen Festwert a\ = 1 zu verwenden. Dies hat zur Folge, daß für die vier geeichten Gewichte, die G1, G 2, G 3 und G 4, sich vier verschiedene ermittelte Frequenzen /1, /2, /3 und /4 ergeben, die einfach im Ablesefenster 28 des Anzeigewerks 27 abgelesen werden können. Mit diesen vier Paaren für G und / erhält man somit aus der Formel (1) vier Gleichungen zur Ermittlung der Koeffizienten ao, ai, a2 und a^, wofür sich die Ergebnisse ao = A, a\ — B, ai = C und a$ = D ergeben. Diese Koeffizientenermittlung könnte, wenn die Vorrichtung 26 ein Mikro-Computer ist, auch von dieser Vorrichtung selbst vorgenommen werden. Über das vorerwähnte Steuerglied 52 werden, wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, den Rechengliedern 43, 44, 45, 46 diese ermittelten individuellen Festwerte A, B, C und D eingegeben, welche für das hier vorliegende Meßwerk 11 spezifisch sind. Damit ist die Vorrichtung zur exakten Ermittlung aller Gewichtswerte G endgültig eingerichtet. Außer der einfachen und schnellen Ermittlung und Eingabe dieser Festwerte A bis D brauchen keinerlei zeitaufwendige Justierungsarbeiten durchgeführt zu werden. Entsprechend dem individuellen Verhalten der einzelnen Meßwerke 11 erhält jede Vorrichtung durch das geschilderte einleitende Testverfahren seine spezifischen Festwerte A bis D.

Wird nun irgendeine Last 6 auf die Lastschale 21 des Meßwerks 11 gelegt, so leitet der Meßwertgeber 25 über die Verbindung 34 zunächst ein Signal an das Multiplikationsglied 31, welches zugleich vom ersten Rechenglied 43 mit dem eingestellten Festwert D beaufschlagt wird. An das nächstfolgende Additionsglied 35 gelangt über die Schaltverbindung 38 das Signal D f. Im selben Additionsglied 35 wird vom benachbarten Rechenglied 44 über die Schaltverbindung 48 der nächste Festwert C eingegeben, so daß zum übernächsten Multiplikationsglied 32 durch die Schaltverbindung 39 ein Signal entsprechend Df + Cläuft. Im Multiplikationsglied 32 wird über die Leitung 34 noch einmal die Frequenz / eingegeben, so daß über die nächste Verbindung 40 das Signal Df² + Cf zum nachfolgenden Additionsglied 36 läuft. Hier gelangt vom Rechenglied 45 über die Leitung 49 der zugehörige Festwert B, weshalb über die nächste Verbindungsleitung 41 das Signal Df² + Cf+ B zum nachfolgenden Multiplikationsglied 33 läuft, wo über die Verbindungsleitung 34 erneut die Frequenz /eingegeben wird. In der nachfolgenden Verbindungsleitung 42 zum letzten Additionsglied 37 erscheint damit ein Signal entsprechend DP + Cf² + Bf. Im Additionsglied 37 wird über die Schaltverbindung 50 vom Rechenglied 46 der zugehörige letzte Festwert A abgegeben, weshalb an der Ausgangsleitung 53 zum Anzeigewerk 27 das endgültige Signal DP + CP + Bf+A auftritt. Damit erhält man im Ablesefenster 28 den genauen

Gewichtswert, obwohl das Meßwerk 11, wie bereits erwähnt wurde, die in Kurve I in Fig.2 gezeigten Verhältnisse aufweist. Es ist keine mechanische Justierung hinsichtlich Null-Lage, Meßbereich und Linearität erforderlich. Die ermittelten Festwerte A bis D können von Hand oder durch das Steuerglied 52 automatisch in den Rechner 26 eingebracht werden.

In manchen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, statt nur vier geeichter Gewichte G1, G 2, G 3 und G 4 eine größere Zahl von geeichten Gewichten zu verwenden und bei der Ermittlung der gesuchten Koeffizienten auf statistischem Weg den Mittelwert zu bestimmen.

Sofern eine größere" Genauigkeit der Messung erforderlich ist, um beispielsweise noch eine feinere Gewichtseinteilung der Skala zu erhalten, ist es möglich, anhand der Formel (1) noch ein oder mehrere weitere Glieder dieses Polynoms zu verwenden. Dies hätte für die Auswertungseinrichtung 26 lediglich die Folge, daß sich die Schaltung um eine entsprechende Anzahl von Multiplikations- und Additionsgliedern erweitert und das eine dementsprechend vermehrte Anzahl von Festgliedern zur Anwendung kommt, wie auch im einleitenden Testverfahren zur Ermittlung der Festwerte eines oder mehrere weitere geeichte Gewichte zu den bereits erwähnten vier Gewichten hinzugenommen werden müßten. Es kommt nur darauf an, für die Ermittlung der entsprechenden Anzahl von Koeffizienten eine entsprechende Anzahl von Bestimmungsgleichungen aus vorbestimmten Eichgewichten für zu ermittelnde Anzahl von verschiedenen Frequenzen zu erhalten. Für π Glieder der Gleichung (1) würde man η Eichgewichte zur Ermittlung von π Koeffizienten benötigen. Die zugehörige Auswertungseinrichtung 26 würde dabei in entsprechender Verlängerung des Schaltschemas insgesamt η Rechenglieder für η Festwerte aufweisen.

Weiterhin wäre es auch möglich, zur Durchführung der oben beschriebenen Rechenoperationen einen anderen Aufbau zwischen den einzelnen Rechengliedern zu verwenden, wenn beispielsweise quadrierende und die dritte Potenz bildende Rechenglieder angewandt werden. Es kommt jedenfalls darauf an, eine der Gleichung (1) entsprechende Schaltung der Bauelemente zu verwenden.

Wie weiterhin aus F i g. 1 erkennbar ist, wäre es möglich, über das Steuerglied 52 die Größe der Festwerte A, B, C und D in Abhängigkeit von weiteren Variablen zu steuern, die auch noch auf andere Weise als durch Justierungsfehler das Meßergebnis beeinflussen könnten. Im Ausführungsbeispiel von F i g. 1 ist dies hinsichtlich der Temperatur, der Erdbeschleunigung und hinsichtlich von Erschütterungen der Unterlage der Vorrichtung vorgesehen. Zu diesem Zweck ist an der Vorrichtung ein Temperaturfühler 54 vorgesehen, der über eine Verbindungsleitung 57 mit dem obenerwähnten Steuerglied 52 für die Festwerte A bis D in Verbindung steht. Ändert sich die Temperatur t der Umgebung der Vorrichtung 11, so wird dies dem Steuerglied 52 mitgeteilt. Das Steuerglied 52 regelt nun nach einer entsprechenden vorausgehenden Eichung dieses Gerätes die vier Konstanten A bis D in der gewünschten Weise. Hierdurch lassen sich Meßfehler höherer Ordnung beseitigen, die bislang nicht auf so übersichtliche und praktische Weise von der Auswertungseinrichtung erfaßt werden konnten.

Da bekanntlich die Gewichtsbestimmung G einer vorgegebenen Masse auch von der Größe der Erdbeschleunigung am Aufstellungsort der Waage abhängig ist, ließe sich ein solcher Fehler auch durch einen Gravitationsfühler 55 bei der Erfindung in ähnlicher Weise beseitigen, wie dies für die Temperatur vorstehend erläutert wurde. Ein solcher Gravitationsfühler 55 stellt die Abweichung der Erdbeschleunigung g fest und meldet über die Verbindungsleitung 57 die festgestellte Änderung dem Steuerglied 52, welches in entsprechender Weise die Festwerte A bis D regelt.

Schließlich könnte auch noch ein auf Erschütterungen des Gerätes ansprechender Beschleunigungsfühler 56 vorgesehen sein, der in entsprechender Weise auf das Steuerglied 52 zur schnellen Anpassung der jeden Augenblick geltenden Festwerte A bis D wirksam ist.

Damit läßt sich durch Verwendung von Mikro-Computern eine hinsichtlich Bedienung und Wirkungsweise einfache und präzise Meßvorrichtung gewinnen.

Die Erfindung ist auch auf Meßvorrichtungen anderer Art anwendbar. So ist es nicht mehr erforderlich, für die Gewichtsbestimmung ein in der in Fig. 1 erkennbaren Weise bekoppeltes Paar von Saiten 13, 14 zu verwenden; vielmehr genügt es, eine einzelne Saite der gewichtsmäßig zu bestimmenden Kraft über ein Gestänge auszusetzen. Im Bedarfsfall könnte man dabei auch auf eine feste Referenzkraft verzichten. Die obenerwähnte Auswertungseinrichtung 26 wäre ohne weiteres in der Lage, durch die geschilderte Ermittlung der Festwerte A bis D auch in diesem Fall die gewünschte Beziehung zwischen Gewicht G und den Frequenzen dieser einzigen Saite vorzusehen.

Bei der Erfindung kommt es, sofern schwingende Saiten hinsichtlich der jeweils herrschenden Frequenzen erfaßt werden sollen, auf eine Frequenzzählung an. Es ist dabei zur weiteren Vereinfachung der Vorrichtung vorteilhaft, möglichst kurze Zähler zu verwenden, die wesentlich einfacher aufgebaut sind. Dies soll aber keineswegs auf Kosten der hohen Auflösung der Frequenzbestimmung gehen, wie auch ein schnelles Ergebnis erzielt sein soll. Dies ist durch die Anwendung sogenannter Microprocesser zu erreichen. Ausgehend von dem Aufbau des in F i g. 1 mit den beiden Saiten 13, 14 gezeigten Meßwerks 11 wird die Anzahl der Schwingungen der Frequenz /1 der einen Saite 14 für kurze Zeiträume gezählt, innerhalb welcher eine Vergleichssaite, z. B. die Saite 13, eine bestimmte kleine Anzahl von Schwingungen, z. B. 16 Schwingungen, ausführt. Dieser Vorgang wird oft, z.B. 400mal, wiederholt, und die erlangten einzelnen Resultate werden aufaddiert und dann in der bereits geschilderten Weise weiterverarbeitet. In den Computern ist für die Zählung der Impulse nur eine kleine Rechenkapazität erforderlich, weshalb für die weiteren Rechenvorgänge zur Verarbeitung des Frequenzergebnisses noch hohe Kapazitäten zur Verfügung stehen. Die lediglich kurzen Zähler sind raumsparsam, verursachen wenige Kosten und erfordern nur eine geringe Wärmeabfuhr.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

030 108/254

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb einer Wägevorrichtung mit einem ein elektrisches Meßsignal abgebenden Meßwerk und einer Auswerteeinrichtung, die das Meßsignal in einen auf einer Anzeigevorrichtung vorzugsweise digital darzustellenden Gewichtswert wandelt, dadurch gekennzeichnet, daß die dem zu messenden Gewicht unproportionalen Meßsignale f einem nach der Formel

G = ao + a\f + a₂f² + S₃/³ + ... + a„f"