DE666751C

DE666751C - Mikrowaage

Info

Publication number: DE666751C
Application number: DEH145110D
Authority: DE
Original assignee: Dr-Ing Siegfried Heller
Current assignee: Dr-Ing Siegfried Heller
Priority date: 1935-09-27
Filing date: 1935-09-27
Publication date: 1938-10-27

Description

Mikrowaage Gegenstand der Erfindung ist eine Mikrowaage mit Fernrohrablesung und doppelfädiger Aufhängung des Waagebalkens. Die neue Waage gehört zu derjenigen Art von Waagen, bei welcher der Waagebalken beiderseits an zwei sehr dünnen elastischen Bändern oder Drähten aufgehängt ist und bei der in der Mitte des Waagebalkens ein Spiegel für die Ablesung der Wiegeergebnisse angeordnet ist. Sie kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß die den Waagebalken tragenden Bänder oder Drähte derart angeordnet sind, daß ihre Biegestelle in der waagerechten Ebene des Waagebalkenschwerpunktes liegt, welcher durch an sich bekannte Justierschrauben genau in die Drehachse des Balkens einstellbar ist, und ferner dadurch, daß der zum Beobachten und Ablesen dienende Spiegel in der durch die Drehachse des Waagebalkens gelegten waagerechten Ebene liegt. Die eigenartige Anordnung des Spiegels am Waagebalken bedingt, daß Neigungsänderungen des Spiegels nur bei Neigungsänderungen des Waagebalkens auftreten, während alle anderen Bewegungen des Waagebalkens nur Parallelverschiebungen des Spiegels zur Folge haben. Infolgedessen erfährt ein auf den Spiegel fallender und von dem Spiegel zurückgeworfener Lichtstrahl einzig und allein bei Neigungsänderungen des Waagebalkens Ablenkungen. Alle übrigen Bewegungen des Balkens bleiben auf die Richtung des zurückgeworfenen Lichtstrahles ohne jeden Einfluß. Wenn man daher in an sich bekannter Weise am Gehäuse der Waage ein Fernrohr- oder ein Mikroskop und eine Teilung in der Weise anordnet, daß das Spiegelbild der Teilung in dem Mikroskop oder Fernrohr zu sehen ist, so _lassen sich die Neigungsänderungen des Waagebalkens ohne weiteres an den Verschiebungen der Teilung gegenüber einer im Gesichtsfeld des Fernrohres oder Mikroskopes angebrachten Marke ablesen; denn da sich der Spiegel bei allen sonstigen störenden Schwingungen des Waagebalkens nur parallel in sich verschieben kann, so bleibt das Bild der Teilung gegenüber solchen Verschiebungen in Ruhe. Die Ablesung wird daher durch keinerlei Fehlerquellen gestört.
Durch die Aufhängung des Waagebalkens an sehr dünnen Bändern oder Drähten unter gleichzeitiger Abgleichung in der Weise, daß die Biegestelle der Bänder oder Drähte in die waagerechte Ebene des Waagebalkensschwerpunktes zu liegen kommt, wird eine ganz außerordentlich hohe, bisher nicht erreichbare Nullpunktskonstanz und eine außerordentlich hohe, bisher gleichfalls nicht erreichbare Empfindlichkeit der Waage erzielt. Dies liegt daran, daß bei kleinen Neigungsänderungen des Waagebalkens lediglich Biegearbeit geleistet wird im Gegensatz zu den bisher bekannten Waagen, bei denen bei Neigung des Waagebalkens die die Wägung vermittelnde Arbeit ganz oder wenigstens teilweise durch Schwerpunktsverlagerung geleistet wird. Die Bänder werden zweckmäßig so bemessen, daß sie sich bei geringen Neigungen des Balkens, wie sie bei feinen Wägungen allein in Betracht kommen, nur an einer einzigen Stell. durchbiegen. Hierdurch wird, wie praktis Versuche ergeben haben, bei sehr gro j' Empfindlichkeit eine ganz außerordentli ' Nullpunktskonstanz erreicht. Der Nullpunkt der Waage ändert sich. bei sorgfältiger Ausführung selbst in mehreren Tagen nicht.
Eine zweckmäßige Ausführungsform für die neue Waage erhält man durch Aufhängen des Waagebalkens an zwei dünnen Bronzebändern von z. B. o,oi2 mm Dicke und o,5 mm Breite. Zweckmäßig werden an dem Waagebalken in an sich bekannter Weise zwei Abgleichschrauben vorgesehen, mit deren Hilfe der Schwerpunkt des belasteten Balkens in der erforderlichen, oben angegebenen Weise eingeregelt werden kann.
Die neue Waage eignet sich ganz besonders dazu, um den zeitlichen Verlauf von Gewichtsänderungen aller Art meßtechnisch zu verfolgen, da sich die Lage des Nullpunktes in langen Zeiten, ja über mehrere Tage hinaus; praktisch nicht ändert. Der zeitliche Verkauf einer Gewichtsabnahme oder -zunahme läßt sich daher bei der neuen Waage ohne weiteres aus dem zeitlichen Verlauf der Anderung in der Neigung des Waagebalkens entnehmen, welcher in einfachster Weise mittels des Spiegels und des Mikroskopes bzw. des Fernrphres im Gesichtsfeld an der Wanderung der Teilung beobachten läßt. Zweckmäßig können an der Waage Einrichtungen getroffen werden, welche das Gesichtsfeld des Mikroskopes oder Fernrohres photographisch aufzuzeichnen gestatten. Dadurch erhält man, wie an sich bekannt, die Möglichkeit, Gewichtsänderungen mit Hilfe der neuen Waage aufzuzeichnen. Wird z. B. an die Lastseite der in ein Hochvakuum eingeschlossenen Waage eine schwer verdampfende Substanz angehängt, so wird der Verdampfungsvorgang eine allmähliche Gewichtsverringerung zur Folge haben, auf die die Waage mit einer Neigungsänderung des Balkens anspricht. Nach bekannten Verfahren kann daher aus dem zeitlichen Verlauf der Gewichtsänderung auf das Molekulargewicht der Substanz oder auf Dampfdruck oder ,sonstige zu untersuchende Eigenschaften ge-- lossen werden.
Nie neue Waage läßt sich beispielsweise T Tch mit großem Vorteil zur Bestimmung des 'Papier, von Stoffen, z. B. von Papier, Leder, Textilwaren, Tabakwaren; Schießpulver u. dgl., verwenden. Hierzu braucht nur eine Probe des zu untersuchenden Stoffes an die Lastseite der zweckmäßig in ein Hochvakuum eingeschlossenen Waage angehängt werden: Statt in ein Hochvakuum kann die Waage auch in einen sonstigen abgeschlossenen Raum eingeschlossen werden, in welchem dafür gesorgt ist, daß dem zu untersuchenden Stoff Wasser entzogen wird. Durch Beobachtung oder photographische Aufzeichnung der Neigungsänderung des Waagebalkens-und damit der Änderung des Gewichtes des zu prüfenden Stoffes kann die Änderung des Feuchtigkeitsgehaltes bestimmt werden. Der zeitliche Verlauf der Änderung des Feuchtigkeitsgehaltes gibt dann in an sich bekannter Weise den erforderlichen Aufschluß über den Feuchtigkeitsgehalt selbst.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten der neuen Waage ergeben sich nach Bedarf.

Claims

PATRNTANSPRUCII: Mikrowaage mit beidseitiger Aufhängung des Waagebalkens an zwei sehr dünnen elastischen Bändern oder Drähten und mit einem in der Mitte des Waage-Balkens befestigten Spiegel für die Ablesung der Wiegeergebnisse, dadurch gekennzeichnet, daß die den Waagebalkeil tragenden Bänder oder Drähte derart am geordnet sind, daß ihre Biegestelle in der waagerechten Ebene des Waagebalkenschwerpunktes liegt, welcher durch an sich bekannte Jüstierschrauben genau in die Drehachse des Balkens einsteilbar ist, und daß der zum Beobachten und Ablesen dienende Spiegel in der durch die Drehachse des Waagebalkens gelegten waagerechten Ebene liegt.