DE2530532C3

DE2530532C3 - Thermal balance

Info

Publication number: DE2530532C3
Application number: DE19752530532
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Tokio Uchida
Original assignee: RIGAKU DENKI CO Ltd TOKIO
Current assignee: RIGAKU DENKI CO Ltd TOKIO
Priority date: 1975-07-09
Filing date: 1975-07-09
Publication date: 1978-05-18
Also published as: DE2530532B2; DE2530532A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Thermowaage mit einem Waagebalken, an deren einem Arm mittels eines Trägers ein Tiegel zur Aufnahme einer Probe des Prüfgutes gelenkig angeordnet ist, wobei sich der Tiegel in einem Ofen befindet, und mit einem zweiten Tiegel zur Aufnahme einer Bezugsprobe, der ebenfalls im Ofen angeordnet ist.The invention relates to a thermal balance with a balance beam, on one arm of which by means of a Carrier a crucible for receiving a sample of the test material is articulated, the crucible located in an oven, and with a second crucible for holding a reference sample, which is also in the oven is arranged.

Bei einer bekannten Thermowaage (DT-AS 78 235) dieser Art werden gleichzeitig eine Gewichtsanalyse und eine Differenzgewichtsanalyse durchgeführt. Bei ersterer wird eine Probe des zu messenden Prüfstoffes aufgeheizt, um die Beziehung zwischen Temperatur und Gewichtsveränderung zu erhalten. Bei letzterer werden ein thermisch stabiles Bezugsmaterial und die zu messende Probe beide aufgeheizt oder gekühlt und zwar mit derselben Geschwindigkeit, um so Temperaturdifferenzen zwischen ihnen zu messen und die Energieveränderung des Materials zu ermitteln. Es werden also Gewichtsveränderungen im Verhältnis zum Temperaturanstieg gemessen und zwar unabhängig von der Gewichtsveränderung des Bezugsstoffes. Diese Gewichtsveränderungen sind jedoch insbesondere bei Hochgenauigkeitsmessungen nicht vernachlässigbar, so daß bei der bekannten Thermowaage ein Fehler in der Messung unvermeidlich ist.With a known thermal balance (DT-AS 78 235) of this type, a weight analysis is carried out at the same time and performed a differential weight analysis. In the case of the former, a sample of the too measuring test substance is heated to the relationship between temperature and weight change obtain. With the latter, a thermally stable reference material and the sample to be measured are both heated or cooled at the same speed, so temperature differences between to measure them and to determine the energy change of the material. So there will be changes in weight measured in relation to the rise in temperature, regardless of the change in weight of the cover fabric. However, these changes in weight are particularly important in the case of high-precision measurements not negligible, so that with the known thermobalance an error in the measurement is inevitable is.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neuartige Thermowaage zu schaffen, die eine genauere Messung gestattet, insbesondere Gewichtsveränderungen der Probe des Bezugsmaterials berücksichtigt.The object of the invention is to create a new type of thermobalance that allows more precise measurements permitted, in particular changes in weight of the sample of the reference material taken into account.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zweite Tiegel für die Bezugsprobe mittels seines Trägers an dem den Prüfguttiegel haltenden Arm gegegenüberliegenden Arm des Waagebalkens gelenkig angeordnet ist, und daß beide Tiegel in derselben Ofenkajnmer angeordnet sind.This object is achieved according to the invention in that the second crucible for the reference sample by means of its The carrier is articulated on the arm of the balance arm opposite the arm holding the test material crucible is arranged, and that both crucibles are arranged in the same furnace chamber.

Im Gegensatz zu der bekannten Waage, bei der das Prüfgut und die Bezugsprobe nicht in derselben Ofenkammer angeordnet sein müssen, wird mit der Erfindung der Vorteil erreicht, daß die Genauigkeit der Messung der Thermowaage erheblich erhöht wird, indem eine Änderung des Scheingewichtes aufgrund der Fluktuation der Konvektion und des Auftriebes des Gases im Ofen eliminiert wird. Die Konvektion und der Auftrieb rufen nämlich eine Kraft hervor, die auf den Probetiegel wirkt und die sich verändert, in Abhängigkeit mit dem Anstieg der Temperatur im Ofen. Dieses Phänomen ist bekannt. Die Scheingewichtsveränderung erfolgt nicht nur durch den Umstand, daß die Konvektion des im Ofen entstandenen Gases im Verhältnis zum Temperaturanstieg eine konstante Kraft auf den Probetiegel ausübt und eine Fluktuation entsprechend dem Temperaturanstieg eintritt, sondern auch dadurch, daß die Dichte des Gases im Ofen mit dem Temperaturanstieg verändert wird. Der Auftrieb des Gajes, welcher auf die Probe wirkt, ist somit ebenfalls einer Veränderung unterworfen.In contrast to the well-known balance, in which the test material and the reference sample are not in the same Oven chamber must be arranged, the advantage is achieved with the invention that the accuracy of Measurement of the thermobalance is increased significantly by changing the apparent weight due to the Fluctuation of the convection and the buoyancy of the gas in the furnace is eliminated. The convection and the Buoyancy creates a force which acts on the test crucible and which changes depending on the situation with the rise in temperature in the oven. This phenomenon is well known. The apparent weight change is not only due to the fact that the convection of the gas produced in the furnace in the Relation to the temperature rise exerts a constant force on the sample crucible and a fluctuation occurs according to the rise in temperature, but also by the fact that the density of the gas in the furnace with is changed as the temperature rises. The buoyancy of the gajes, which acts on the sample, is thus also subject to change.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß die beiden Tiegelträger je als Waagebalken ausgebildet sind, deren Auflageschneiden sich an den Enden des doppelarmigen Waagebalkens befinden und daß die beiden Tiegel dicht benachbart der die Auflageschneide des doppelarmigen Waagebalkens enthaltenden Vertikalebene angeordnet sind.Further refinements of the invention consist in that the two crucible carriers each act as a balance beam are formed, the support cutting edges are located at the ends of the double-armed balance beam and that the two crucibles are closely adjacent to the support edge of the double-armed balance beam containing vertical plane are arranged.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung bilden die beiden Tiegelträger mit dem Waagebalken und einer gleich langen Verbindungsstange einen Lenkermechanismus in Form eines Gelenkviereckes. Dadurch werden die Tiegelträger immer parallel bewegt und die Tiegel horizontal gehalten, ohne daß Ausgleichsgewichte vorgesehen werden müssen.According to a further development of the invention, the two crucible carriers with the balance beam and one form connecting rod of equal length has a link mechanism in the form of a four-bar linkage. This will be the crucible carriers are always moved in parallel and the crucibles are held horizontally without any counterweights must be provided.

Schließlich besteht noch ein vorteilhaftes Merkmal darin, daß an einem Tiegelträger zwei Magnete angeordnet sind, denen jeweils eine Magnetspule zugeordnet ist, von denen eine stationär und die andere am anderen Tiegelträger angeordnet ist, und daß beide Magnetspulen durch eine elektrische Schaltung miteinander verbunden sind. Dadurch wird die Relativverschiebung der Magneten und Spulen verdoppelt und die Ableseempfindlichkeit erhöht.Finally, there is another advantageous feature that two magnets on a crucible carrier are arranged, each of which is assigned a solenoid, one of which is stationary and the other is arranged on the other crucible carrier, and that the two magnetic coils are connected to one another by an electrical circuit are connected. This doubles the relative displacement of the magnets and coils and the Reading sensitivity increased.

Anhand der Zeichnung, die einige Ausführungsbeispiele darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben.The invention will be described in more detail with reference to the drawing, which shows some exemplary embodiments.

Es zeigtIt shows

Fig. ί eine schematische Seitenansicht einer ersten Aüsführungsform der Thermowaage gemäß der Erfindung, Fig. Ί a schematic side view of a first Embodiment of the thermobalance according to the invention,

F i g. 2 eine ähnliche schematische Seitenansicht wie F i g. 1, jedoch von einer zweiten Ausführungsform,F i g. FIG. 2 shows a schematic side view similar to FIG. 1, but of a second embodiment,

Fig.3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, jedoch von einer dritten Ansfübrungsform.FIG. 3 is a view similar to FIG. 1, but from a third form of attachment.

F i g. 1 zeigt die Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei Gelenkpunkte 3 und 4 jeweils an den Endei beider Arme einer Hauptwaage 2 vorgesehen sind, welche auf einem Gelenk 1 abgestütztF i g. 1 shows the side view of a first embodiment of the invention, with articulation points 3 and 4 A main balance 2, which is supported on a joint 1, is provided at each end of both arms

isL Hilfwaagen S und 6 sind auf den Gelenken 3 und 4 aufgesetzt. Die Hilfswaagen S und 6 weisen jeweils oberhalb der Hauptwaage 2 Arme auf, die sich bis nahe zu einer Vertikallinie erstrecken, welche durch das Gelenk 1 der Hauptwaage geht und die einen Probestückbehälter 7 und einen Musterstückbehälter 8 mittels jeweiliger Stützen 21 und 22 tragen, welche an den Spitzen der Arme und zwar parallel zueinander angebracht sind. Die anderen Arme der Hilfswaagen 5 und 6 sind Gewindestangen, die sich unterhalb der Hauptwaage nach außen erstrecken und an welchen Ausgleichsgewichte 9 und IO aufgeschraubt sind. An dem Arm der Hilfswaage 5, an dem sich der Probestückbehälter 7 befindet, ist ein Magnetkern 11 befestigt, der in eine Spule 12 eines Differential Wandlers (differential transfo-mer) paßt. Auch ist ein Magnet 13 an dem den Probebehälter abstützenden Arm befestigt, welcher mit einer Steuerspule 14 zusammenwirkt. Der Ausgang der Sekundärspule des genannten Differentialwandlers wird mittels eines Verstärkers verstärkt und der Steuerspule zugeführt. Der Probestückbehälter 7 ist mit einem Probestück beladen, das sein Gewicht mit der Temperatur ändert, während der Musterstückbehälter 8 ein Muster enthält, dessen Gewicht sich mit der Temperatur nicht ändert. Beide Behälter befinden sich in einem elektrischen Ofen 16.isL auxiliary scales S and 6 are on joints 3 and 4 put on. The auxiliary scales S and 6 each have 2 arms above the main scales, which extend up to near extend to a vertical line which goes through the joint 1 of the main balance and the one Support sample container 7 and a sample container 8 by means of respective supports 21 and 22 which are attached to the tips of the arms are attached parallel to each other. The other arms of the auxiliary scales 5 and 6 are threaded rods which extend outward below the main scale and on which Balance weights 9 and IO are screwed on. On the arm of the auxiliary balance 5, on which the Sample container 7 is located, a magnetic core 11 is attached to a coil 12 of a differential converter (differential transformer) fits. A magnet 13 is also attached to the arm supporting the sample container, which cooperates with a control coil 14. The output of the secondary coil of said differential converter is amplified by means of an amplifier and fed to the control coil. The specimen container 7 is loaded with a specimen that changes its weight with temperature, while the sampling container 8 contains a pattern the weight of which does not change with temperature. Both containers are located in an electric furnace 16.

Bei der vorbeschriebenen Waage sind die Hilfswaagen 5 und 6 so ausgebildet, daß ihre Massenschwerpunkte jeweils unter den Gelenken 3 und 4 liegen und wenn die Gewichte 9 und 10 eingestellt sind, sich im abgeglichenen Zustand befinden. Die Hilfswaagen haben einen selbsttätigen Rückkehreffekt und da Sie vergleichsweise von geringerer Empfindlichkeit sind, sprechen sie im wesentlichen nicht auf eine Veränderung des Scheingewichtes der Behälter 7 und 8 aufgrund der Veränderung der Konvektion oder des Auftriebes innerhalb des Ofens 16 an. Da jedoch die Hauptwaage 2 mit hoher Empfindlichkeit ausgestattet ist, spricht sie leicht auf eine Gewichtsveränderung des Probestückes innerhalb des Behälters 7 an. Wenn sich die Hauptwaage 2 neigt, bewegt sich der Magnetkern 11, der in der Spule 12 des Differentialwandlers angeordnet ist und ein Ausgangsstrom fließt aus der Sekundärspule. Da der Verstärker 15 diesen Auslaßstrom verstärkt und ihn der Steuerspule 14 zuführt, wobei die Beziehung zwischen der Polarität des Stromes und der Polarität des Magneten 13 richtig gewählt wird, wird die Gewichtsveränderung des Probestückes kompensiert, während der Abgleich der Hauptwaage 2 und der Hilfswaage 5 automatisch erhalten wird und die Gewichtsveränderung des Probestückes am Ausgang des Verstärkers 15 abfühlbar ist. Wenn deshalb im Fall einer Temperaturänderung im Ofen 16 die Hauptwaage 2 und die Hilfswaagen 5 und 6 durch Einstellung der Gewichte 9 und 10 abgeglichen sind und ein Gegenstrom der Steuerspule 14 zugefügt wird, eine Gewichtsänderung am Probestück innerhalb des Behälters 7 durch Temperaturänderung hervorgerufen wird, wird ein Ausgangsstrom vom Verstärker 15 kommen und die Hauptwaage 2 und die Hilfswaage 5 automatisch im abgeglichenen Zustand dutch den vorbeschriebenen Rückkopplungskreis halten.In the above-described scale, the auxiliary scales 5 and 6 are designed so that their centers of gravity each under the joints 3 and 4 and when the weights 9 and 10 are set, in are in a balanced state. The auxiliary scales have an automatic return effect and there you are comparatively less sensitive, they essentially do not respond to a change the apparent weight of the containers 7 and 8 due to the change in convection or buoyancy inside the furnace 16. However, since the main scale 2 is equipped with high sensitivity, it speaks easily responds to a change in weight of the specimen within the container 7. When the main scale 2 tends, the magnetic core 11, which is arranged in the coil 12 of the differential converter, moves an output current flows from the secondary coil. Since the booster 15 amplifies this outlet flow and him the Control coil 14 supplies, the relationship between the polarity of the current and the polarity of the Magnet 13 is chosen correctly, the change in weight of the specimen is compensated while the balance of the main scale 2 and the auxiliary scale 5 is automatically obtained and the weight change of the sample at the output of the amplifier 15 can be sensed. If so in the case of a temperature change in the oven 16 the main scales 2 and the auxiliary scales 5 and 6 by adjusting the weights 9 and 10 are balanced and a countercurrent is added to the control coil 14, a weight change is caused on the specimen within the container 7 by a change in temperature, a Output current come from the amplifier 15 and the main scale 2 and the auxiliary scale 5 automatically in keep balanced state by means of the above-described feedback circuit.

Wenn sich die Dichte des Gases mit der Temperaturänderung im Ofen 16 verändert, verändert sich auch der Auftrieb, der an den Behältern 7 und 8 wirkt und wenn 6j die Konvektion des Gases innerhalb des Ofens mit der Temperaturänderung fluktuiert, ändert sich auch die in vertikaler Richtung dem Behälter zugefügte Kraft.If the density of the gas changes with the change in temperature in the furnace 16, that also changes Buoyancy that acts on the containers 7 and 8 and when 6j the convection of the gas inside the furnace with the If the change in temperature fluctuates, the force applied to the container in the vertical direction also changes.

Wenn jedoch die Behälter 7 und 8 parallel zueinander in im wesentlichen denselben Lagen innerhalb des Ofens 16 angeordnet sind, werden Auftrieb und die von der Konvektion hervorgerufene Kraft an ihnen immer im wesentlichen gleiche Werte unabhängig von der Fluktuation haben, so daß sie keinen Einfluß auf die Neigung der Hauptwaage 2 haben. Weiterhin haben die Hilfswaagen 5 und 6 eine vergleichsweise niedrige Empfindlichkeit, wie schon erwähnt, so daß die Neigung aufgrund der genannten Kräfte sehr gering ist, womit die Arbeitsweise der Waage nur gering beeinflußt wird. Deshalb wird nur die tatsächliche Gewichtsänderung des Probestückes im Behälter 7 durch die Hauptwaage 2 mit hoher Empfindlichkeit abgefühlt und es tritt kein Fehler durch Fluktuation des Auftriebes und der Konvektion ein.However, if the containers 7 and 8 are parallel to each other in substantially the same positions within the furnace 16 are arranged, buoyancy and the force caused by the convection on them are always in the have essentially the same values regardless of the fluctuation, so that they have no influence on the Have the main scale 2 incline. Furthermore, the auxiliary scales 5 and 6 have a comparatively low one Sensitivity, as already mentioned, so that the inclination due to the forces mentioned is very low, which means the functioning of the balance is only slightly affected. Therefore only the actual weight change will be of the specimen in the container 7 is sensed by the main balance 2 with high sensitivity and none occurs Errors due to fluctuations in buoyancy and convection.

Fi^. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Die jeweiligen Arme der Hilfswaagen 5 und 6, die auf den spitzen Enden beider Arme der Hauptwaage aufgehängt sind, reichen bis nahe zur Vertikallinie, die durch das Gelenk 1 der Hauptwaage geht und erstrecken sich unterhalb dieses Gelenks. Der Probestückbehälter 7 und der Musterstückbehälter 8 sind an den Enden dieser Arme angehängt und befinden sich in ein und demselben elektrischen Ofen 16. Man sieht, daß die vorbeschriebene Arbeitsweise und Wirkung sogar dann erhalten wird, wenn der Ofen 16 unterhalb de^r Hauptwaage 2 in der beschriebenen Anordnung vorgesehen wird. Wenn weiterhin ein Verschiebefühler durch einen Differentialwandler wie gemäß Fig. I oder durch eine fotoelektrische Vorrichtung und eine Sleuerspule, welcher der Ausgangsstrom der fotoelektrischen Vorrichtung nach Verstärkung zugeführt wird, an einem Arm der Hilfswaage 5 oder 6 vorgesehen wird, kann eine automatische Abgleichfunktion wie mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben, erhalten werden.Fi ^. 2 shows a second embodiment of the invention. The respective arms of the auxiliary scales 5 and 6, which are suspended on the pointed ends of both arms of the main scale, reach close to the vertical line that goes through the joint 1 of the main scale and extend below this joint. The sample container 7 and the sampling container 8 are attached to the ends of these arms and are located in one and the same electric furnace 16. It is seen that the above-described operation and effect is obtained even when the furnace 16 below de ^r main scale 2 in the described arrangement is provided. Further, if a displacement sensor by a differential transducer as shown in FIG on Fig. 1 can be obtained.

Fig. 3 ist die Seitenansicht einer dritten Ausführung der Erfindung, wobei eine Verbindungsstange 17 von derselben Länge wie der durch das Gelenk I abgestützte Arm der Hauptwaage 2 parallel zum Arm angeordnet ist, wobei ein Gelenk 18 an dem Schnittpunkt der durch das Gelenk 1 mit der Verbindungsstange 17 gehenden Vertikallinie angeordnet ist, wobei die Verbindungsstange 17 in diesem Gelenkpunkt 13 schwenkbar gelagert ist. Weiterhin sind zwei Hilfswaagen 5 und 6 vertikal an beiden Seiten der Hauptwaage an Gelenken 3 und 4 an den beiden Enden des Armes der Hauptwaage 2 aufgehängt und drehbar mittels Gelenkpunkten 19 und 20 an beiden Enden der Verbindungsstange 17 verbunden. Deshalb bilden der Arm der Hauptwaage 2, die Verbindungsstange 17 und die Hilfswaagen 5 und 6 einen Lenkermechanismus, jedoch sind wie bei der ersten Ausführung die Hilfswaagen 5 und 6 in ihren oberen Teilen horizontal gebogen und haben vertikale Stützen 21 und 22, die sich an deren Enden befinden, wobei der Probestückbehälter 7 und der Musterbehälter 8 an den oberen Enden dieser Stützen angebracht sind. Zu ergänzen ist, daß die Behälter 7 und 8 für das Probestück bzw. das Musterstück nahe der Vertiakallinie angeordnet sind, die durch das Gelenk 1 der Hauptwaage geht und daß die Behälter im selben elektrischen Ofen 16 angeordnet sind. Weiterhin sind ein Magnetkern 1 Γ und ein Magnet 13 im Bereich der Stütze 21 des Probestückbehälters vorgesehen, wobei der Magnetkern 1Γ an der Stütze 21 und eine Magnetspule 12' eines Differentialwandlers an der anderen Stütze 22 befestigt sind. Der Magnet 13Fig. 3 is a side view of a third embodiment of the invention, wherein a connecting rod 17 of the same length as the arm of the main scale 2 supported by the joint I, parallel to the arm is arranged, wherein a joint 18 at the intersection of the through the joint 1 with the Connecting rod 17 is arranged going vertical line, the connecting rod 17 in this Articulation point 13 is pivotably mounted. Furthermore, two auxiliary scales 5 and 6 are vertical on both sides of the Main scale suspended from joints 3 and 4 at both ends of the arm of the main scale 2 and rotatable connected by means of pivot points 19 and 20 at both ends of the connecting rod 17. That's why the Arm of the main scale 2, the connecting rod 17 and the auxiliary scales 5 and 6, a link mechanism, however, as in the first embodiment, the auxiliary balances 5 and 6 are horizontal in their upper parts curved and have vertical supports 21 and 22 located at the ends thereof, the specimen container 7 and the sample container 8 are attached to the upper ends of these supports. It should be added that the Containers 7 and 8 for the test piece or the sample piece are arranged near the vertical line, which goes through the joint 1 of the main scale and that the containers are placed in the same electric furnace 16 are. Furthermore, a magnetic core 1 Γ and a magnet 13 are in the area of the support 21 of the sample container provided, the magnetic core 1Γ on the support 21 and a solenoid 12 'of a differential transducer are attached to the other bracket 22. The magnet 13

sitzt an der Stütze 21 und arbeitet mit einer Steuerspule 14 zusammen, welche am Fundament angebracht ist. Der Ausgang der Magnetspule 12' des vorgenannten Differentialwandlers wird in einem Verstärker 15 verstärkt und der Steuerspule 14 zugeführt. Nebenbei 5 kann zur praktischen Ausführung die Verbindungsstangc 17 am Gelenk 18 in zwei Teile geteilt sein und jeder Teil an seinem Ende an diesem Gelenk drehbar angeordnet sein.sits on the support 21 and works with a control coil 14 together, which is attached to the foundation. The output of the solenoid 12 'of the aforementioned Differential converter is amplified in an amplifier 15 and fed to the control coil 14. Besides, 5 For practical purposes, the connecting rod 17 at the joint 18 can be divided into two parts and each Part to be rotatably arranged at its end on this joint.

Bei der letztbeschriebenen Ausführungsform wird das Gewicht der Hilfswaage 5 und des Probestückbehälters 7, des Magnetkerns W und des Magneten 13 dem Gelenk 3 am Ende des Arms der Hauptwaage 2 zugefügt und das Gewicht der Hilfswaage 6 und des Musterslückbehälters 8 und der Spule 12' des Differcntialwandlcrs wird dem anderen Gelenk 4 zugefügt. Wenn daher die an den erwähnten Gelenken 3 und 4 auftretenden Kräfte nicht im Gleichgewicht sind, wird die Waage mit einer Neigung entsprechend diesem Ungleichgewicht stabilisiert. Da jedoch der Arm der Hauptwaage 2, die Verbindungsslange 17 und die Hilfswaagen 5, 6 einen Lenkermechanismus in Form eines Parallelogrammes bilden, der am Fundament an den Gelenken 1 und 18, wie oben beschrieben, angeordnet ist, werden sich die Teile bei Neigung der Hauptwaage entsprechend den strichpunktierten Linien verschieben, wobei die Hilfswaagen 5 und 6 immer eine Vertikalstellung beibehalten, d. h. sogar dann, wenn die 1 lauptwaage geneigt ist, werden, wenn die Neigung nur klein ist, die Behälter 7 und 8 für das Probestück und das Musterstück in vertikaler Richtung verlagert und die Verschiebekomponente in horizontaler Richtung ist vernachlässigbar. Wenn weiterhin, wie bei der vorbeschricbcncn ersten Ausführung der Magnetkern IV an der Stütze 21 durch die Neigung der Hauptwaage nach oben bewegt wird, wird die Spule 12' an der anderen Stütze 22 abwärts verlagert, wobei der von ihnen gebildete Differentialwandler die Neigung durch den Ausgangsstrom der Sekundärspule abfühll. Da dieser Ausgangsstrom im Verstärker 15 verstärkt wird und der Steuerspule 14 zugeführt wird, wird, wenn die Polaritäten des Spulenstromes und des Magneten 13 richtig gewählt sind, die Gewichtsveränderung des Probestückes kompensiert, die Hauptwaage wird automatisch in einem Abgleichzustand gehalten und die Gewichtsveränderung des Probestückes kann aus dem Ausgangsstrom des Verstärkers abgenommen werden, d.h. wenn die Behälter 7 und 8 jeweils mit einem Probestück und einem geeigneten Musterstück beladen werden, welches letztere im Temperaturmeßbereich keine Gewichtsveränderung erfährt und der Gegenstrom der Steuerspule 14 eingestellt wird, behält die Hauptwaage einen Gleichgewichtszustand bei, wobei aber im Fall einer Temperaturänderung im Ofen 16 in diesem Zustand und einer Gewichtsveränderung des Probestückes im Behälter 7 durch diese Temperaturveränderung ein Ausgangsstrom entsprechend dieser Gewichtsveränderung aus dem Verstärker vorhanden ist und die Hauptwaage automatisch durch den oben beschriebenen Rückkopplungskreis in einem Abglcichzustand gehalten wird.In the last-described embodiment, the weight of the auxiliary scale 5 and the sample container 7, the magnetic core W and the magnet 13 is added to the joint 3 at the end of the arm of the main scale 2 and the weight of the auxiliary scale 6 and the sample gap container 8 and the coil 12 'of the differential converter is added to the other joint 4. Therefore, if the forces occurring at the aforementioned joints 3 and 4 are not in equilibrium, the balance is stabilized with an inclination corresponding to this imbalance. However, since the arm of the main scale 2, the connecting length 17 and the auxiliary scales 5, 6 form a link mechanism in the form of a parallelogram, which is arranged on the foundation at the joints 1 and 18, as described above, the parts will move when the main scale is tilted move according to the dash-dotted lines, the auxiliary scales 5 and 6 always maintain a vertical position, that is, even if the 1 main scale is inclined, if the inclination is only small, the containers 7 and 8 for the sample and the sample in vertical Shifted direction and the shift component in the horizontal direction is negligible. Furthermore, if, as in the above-described first embodiment, the magnetic core IV on the support 21 is moved upwards by the inclination of the main scale, the coil 12 'on the other support 22 is displaced downwards, the differential transducer formed by the inclination being displaced by the output current the secondary coil. Since this output current is amplified in the amplifier 15 and fed to the control coil 14, if the polarities of the coil current and the magnet 13 are correctly selected, the change in weight of the sample is compensated, the main balance is automatically kept in a balanced state and the change in weight of the sample can be are removed from the output stream of the amplifier, ie if the containers 7 and 8 are each loaded with a sample and a suitable sample, which the latter experiences no weight change in the temperature measurement range and the countercurrent of the control coil 14 is set, the main balance maintains a state of equilibrium, with but in the case of a change in temperature in the furnace 16 in this state and a change in weight of the sample in the container 7 due to this change in temperature, an output current corresponding to this change in weight is present from the amplifier and the main balance automatically through de n above-described feedback loop is kept in a balanced state.

Wenn die Dichte des Gases mit der Temperaturänderung im Ofen 16 sich verändert, ändern sich auch die Auftriebskräfte, die an den Behältern 7 und 8 angreifen und wenn die Konvektion des Gases innerhalb des Ofens mit der Temperaturänderung fluktuiert, ändert sich auch die Kraft in vertikaler Richtung, die an dem Behälter angreift. Wenn jedoch die Behälter 7 und 8 parallel angeordnet und im wesentlichen in denselben Stellungen innerhalb des Ofens vorgesehen sind, werden Auftrieb und Konvektionskraft die an ihnen wirken, immer im wesentlichen dieselben Werte unabhängig von der Fluktuation und damit keinen Einfluß auf die Neigung des Armes der Hauptwege 2 haben. Deshalb wird nur die Gewichtsveränderung des im Behälter 7 enthaltenen Probestückes durch die Hauptwaage abgefühlt und kein Fehler durch Fluktuation des Auftriebes und der Konvektion wird erzeugt.If the density of the gas changes with the change in temperature in the furnace 16, they will also change Buoyancy forces that act on the containers 7 and 8 and when the convection of the gas within the Fluctuates with the temperature change in the furnace, so does the vertical force acting on the furnace Attacks container. However, if the containers 7 and 8 are arranged in parallel and substantially in the same Positions are provided within the furnace, the buoyancy and convection force acting on them, always essentially the same values regardless of the fluctuation and therefore no influence on the Have inclination of the main lanes 2 arm. Therefore, only the change in weight of the in the container 7 contained test piece sensed by the main balance and no error due to fluctuation of the Buoyancy and convection is generated.

Wie oben mit Bezug auf die Ausführungen erklärt worden ist, sind Hilfswaagen jeweils an den Enden beider Arme einer Hauptwaage aufgehängt, welche eine hohe Empfindlichkeit hat und ein Probestückbehälter und ein Musterstückbehälter sind jeweils an den Ender der Arme der Hilfswaagen befestigt und nahe einer vertikalen Linie angeordnet, die durch das Gelenk der Hauptwaage gehl und im selben Ofen vorgesehen. Es kann aber auch ein Lenkermechanismus vorgeseher sein, der aus dem Arm der Hauptwaage und der Hilfswaagen für das Probestück und das Musterstück und einer Verbindungsstange, welche beide verbindei vorgesehen sein, wobei das Probestück und da« Musterstück jeweils an den Hilfswaagen angeordnet und im selben Ofen untergebracht sind. Die Auftriebskraft aufgrund einer Temperaturveränderung des Ofen« und die Kraft durch Konvektion heben sich gegeneinander auf und haben daher keinen Einfluß auf die Anzeige der Gewichtsveränderung des Probestückes, wesweger das Wärmegewicht mit hoher Empfindlichkeit unc hoher Genauigkeit analysiert werden kann. Da die Hilfswaagen durch die Gewichte oder den Lenkerme chanismus in festen Stellungen gehalten werden, kanr die Hauptwaage leicht eingestellt werden und da das Probestück und das Musterstück im selben Ofer enthalten sind, kann eine differentielle Wärmegewichts analyse durch gleichzeitiges Abfühlen der Temperatur differenz zwischen ihnen erzielt werden.As explained above with reference to the explanations, auxiliary scales are each at the ends both arms of a main balance, which has a high sensitivity, and a sample container and a sample container are each attached to the end of the arms of the auxiliary scales and close to one vertical line that passes through the joint of the main scale and is provided in the same oven. It but a link mechanism can also be provided, which consists of the arm of the main scale and the Auxiliary scales for the sample and the sample and a connecting rod connecting both be provided, with the sample piece and the sample piece respectively arranged on the auxiliary scales and are housed in the same furnace. The buoyancy due to a change in the temperature of the furnace «and the force due to convection are offset against each other and therefore have no influence on the display of the change in weight of the specimen, which is why the heat weight can be analyzed with high sensitivity and high accuracy. Since the Auxiliary scales can be held in fixed positions by the weights or the handlebar mechanism the main balance can be easily adjusted and since the specimen and the sample are in the same offer a differential thermal weight analysis by sensing the temperature at the same time difference can be achieved between them.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Thermobalance with a balance beam with a crucible on one arm by means of a support for receiving a sample of the test material is articulated, wherein the crucible is in an oven and with a second crucible for holding a reference sample, which is also in the oven is arranged, characterized in that the second crucible (8) for the reference sample by means of a carrier (6) on the arm of the balance beam opposite the arm holding the test material crucible (7) is articulated, and that both crucibles (7, 8) are arranged in the same furnace chamber are. is

2. Thermobalance according to claim I, characterized characterized in that the two crucible carriers (5,6) each are designed as a balance beam, their support cutting (3, 4) are at the ends of the double-armed balance beam (2).

3. Thermal balance according to claim 1 or 2, characterized in that the two crucibles (7, 8) are tight adjacent to the support cutting edge (1) of the double-armed Balance beam (2) containing vertical plane are arranged.

4. Thermobalance according to one of claims 1 to J, characterized in that the two crucible carriers (5,6) with the balance beam (2) and an equally long connecting rod (17) a link mechanism in the form of a four-bar linkage.

5. Thermobalance according to one of claims 1-4, characterized in that on a crucible carrier (21) two magnets (I Γ, 13) are arranged, each of which is assigned a magnetic coil (12 ', 14), of which one (14) is stationary and the other (12 ') is arranged on the other crucible carrier (22), and that both magnet coils (12 ', 14) are connected to one another by an electrical circuit (15).