DE726351C - Temperaturkompensiertes Magnetsystem fuer magnetische Waagen - Google Patents

Temperaturkompensiertes Magnetsystem fuer magnetische Waagen

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DE726351C
DE726351C DEA91887D DEA0091887D DE726351C DE 726351 C DE726351 C DE 726351C DE A91887 D DEA91887 D DE A91887D DE A0091887 D DEA0091887 D DE A0091887D DE 726351 C DE726351 C DE 726351C
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Germany
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magnetic
magnet system
temperature
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temperature compensated
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Expired
Application number
DEA91887D
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Inventor
Friedrich Werner
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Askania Werke AG
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Askania Werke AG
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/038Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using permanent magnets, e.g. balances, torsion devices

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

  • Temperaturkompensiertes Magnetsystem für magnetische Waagen Es sind temperaturkompensierte Magnetsysteme für magnetische Waagen mit Schneidenlagerung bekannt (deutsche Patentschrift 537I43), bei denen zwei Magnetlamellen an einem Mittelkörper befestigt sind, der aus einem Material von dem gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie die Magnetlamellen hergestellt ist, so daß Störungen der Gleichgewichtslage, wie sie bisher durch verschiedene Wärmeausdehnung von Mittelkörper und Lamellen verursacht wurden, weitestgehend vermieden sind. Zur Ausschaltung des Temperatureinflusses auf die Gleichgewichtslage des Waagekörpers, welcher durch die Änderung der Magnetisierung der Lamellen mit der Temperatur bedingt ist, sind ferner an dem Mittelkörper dieser Magnetsysteme beiderseits der Schneide mit verschiebbaren Gewichten versehene Ausgleichsstäbe aus Material von verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten derart angebracht, daß die bei Temperaturänderungen eintretende Änderung der Magnetisierung der Lamellen durch die gleichzeitig eintretende Schwerpunktsverlagerung des ganzen Systems kompensiert wird. Das Einjustieren der Nulllage des Magnetsystems, also beispielsweise der Horizontallage des Magnetsystems für den Fall einer Vertikalintensitätsmessung, erfolgt hierbei zunächst durch Verschieben beider Gewichte auf den Stäben, bis die Horizontallage erreicht ist. Anschließend erfolgt dann einTemperaturversuch (Erwärmung des Magnetsystems) zur Bestimmung des Temperaturkoeffizienten des Systems. Ist letzterer z. B. kleiner als Null, so überwiegt der Temperatureiefluß des magnetischen Drehmomentes, das Gewicht auf dem z.B. aus Aluminium bestehenden rechten Stab muß dann weiter nach außen geschoben werden.
  • Die dadurch gestörte Horizontallage des Systems ist dann wieder durch eine Verschiebung des Gewichtes auf dem anderen, z. B. aus Invar, bestehenden linken Stab herzustellen. Dieser Temperaturversuch und die damit verbundene Verschiebung der Gewichte sind so lange zu wiederholen, bis der Temperaturkoeffizient praktisch Null, d. h. Temperaturkompensation, erreicht ist. D.iesesVerfahren ist somit insbesondere für Ungeübte eine sehr umständliche und auch zeitraubende Arbeit.
  • Wird das bei einem bestimmten Basiswert so einjustierte Magnetsystem in ein anderes Beobachtungsgebiet überführt, in welchem die zu messenden Intensitätskomponenten wesentlich größer bzw. kleiner sind, so muß infolge des verhältnismäßig engen Meßbereiches der magnetischen Waage eine Umstimmung des Magnetsystems erfolgen. Mit dieser Umstimmung ist aber zwangsläufig eine neue Temperaturkompensation verquickt, da mit der Änderung der Intensitätskomponente auch eine Änderung des Temperaturkoeffizienten des magnetischen Drehmomentes verbunden ist. Es genügt somit bei einer Umstimmung auf eine andere Intensität nicht, nur das Gewicht auf dem einen, z. B. Invarstab, zu verschieben, sondern es muß eine ganz neue Temperaturkompensation an Hand neuer wiederholter Temperaturversuche mit dem damit erforderlichen Verschieben der beiden Massen in der oben geschilderten Weise vorgenommen werden. Die Umstimmung ist also einer völligen Neuabstimmung der oben gekennzeichneten Art gleichwertig, was sehr nachteilig ist. da das Abstimmen des Magnetsystems im Laboratorium bereits eine umständliche und zeitraubende Arbeit bedeutet und im Feldbetrieh besonders schwierig durchzuführen ist.
  • Es läßt sich eine wesentlich einfachere und in kurzer Zeit durchführbare Intensitätsabstimmung erreichen. wenn gemäß der Erfindung die auf den Stäben oder Spindeln vorgesehenen Gewichte sich umgekehrt verhalten wie die Differenzen aus den Ausdehnungskoeffizienten der zugehörigen Stäbe oder Spindeln gegen den Temperaturkoeffizienten des Magnetmomentes.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß in diesem Falle dann die Stellgewichte auf den Stäben bzw. Spindeln praktisch um die gleiche Strecke gegenläufig bewegt werden können, um das ursprünglich temperaturkompensierte Magnetsystem vollständig, also wieder temperaturkompensiert, auf größere oder kleinere Intensitäten umzustimmen. Bezeichnen m1, m2 die Massen der beiden Abstimmungsgewichte und x1 bzw. x2 die Abstände ihrer Schwerpunkte von der Schneidenachse, so lassen sich aus dem Gleichgewicht der magnetischen Drehmomente des Abstimmgewichtes auf der einen (z. B.
  • Invar-) Spindel (m1 # x1 # g), des Abstimmgewichtes auf der anderen (z. B. Aluminium-) Spindel (m2 # x2 # g) und der übrigen Massen sowie aus dem Gleichgewicht der Temperaturänderungen dieser Drehmomente bei einer Änderung #Z der Abstimmintensität die Verschiebungen der Stellgewichte auf den Spindelii errechnen zu: wobei µ < o der Temperaturkoeffizient des Magnetmoments M, ß der Längenausdehnungskoeffizient des einen Spindelmaterials, z. B. von Aluminium, # derjenige des anderen Spindelmaterials, z. B. von Invar, ist.
  • Diese Verschiebungen #x2 und #x1 sind gleich, wenn µ - # m2/m1 = ist.
  • µ - ß Wählt man die Abstimmgewichte nach dieser Bedingung, so genügt es, beim Umstimmen des Magnetsystems auf eine andere In-@ensität die beiden Gewichte auf den beiden Spindeln bzw. Stäben so lange gegenläufig um gleiche Eeträge zu verschieben, bis das System wieder die Nullage einnimmt. Mit dieser Justierung ist dann gleichzeitig auch automatisch die zugehörige neue Temperaturkompensation erfolgt. Bei der praktischen Verwirklichung des Erfindungsvorschlages wird man für den Fall der Verwendung von die Abstimmgewichte tragenden Spindeln gleicher Steigung zweckmäßig die Gewichte mit einer Visierlinie versehen. nach der deren Verschiebungen auch auf Bruchteile einer Umdrehung gleichgemacht werden können.

Claims (1)

  1. P A T E N T A N S P R Ü C H E : Temperaturkompensiertes Magnetsystem für magnetische Waagen mit Schneidenlagerung, bei dem zwei Magnetlamellen an einem Mittelkörper befestigt sind, der aus einem Material von dem gleichen oder nahezu dem gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie die Magnetlamellen hergestellt ist und beiderseits der Schneiden Stäbe oder Spindeln aus Material mit verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten und darauf verschiebbaren Abstimmungsgewichten vorgesehen sind. dadurch gekennzeichnet. daß die Abstimingewichte sich umgekehrt verhalten wie die Differenzen aus den Ausdehnungskoeffizienten der zugehörigen Stäbe (Spindeln) gegen den Temperaturkoeffizienten des Maglletmomentes.
DEA91887D 1940-08-20 1940-08-20 Temperaturkompensiertes Magnetsystem fuer magnetische Waagen Expired DE726351C (de)

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DE (1) DE726351C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1160203B (de) * 1957-10-19 1963-12-27 Oertling Ltd Zweiarmige Balkenwaage

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1160203B (de) * 1957-10-19 1963-12-27 Oertling Ltd Zweiarmige Balkenwaage

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