DE876328C

DE876328C - Electric precision balance

Info

Publication number: DE876328C
Application number: DEB8128A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Von Brockdorff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-07-11
Filing date: 1950-07-11
Publication date: 1953-05-11

Description

Elektrische Präzisionswaage Zusatz zum Patent 865 215 Im Patent 865 2I5 ist eine elektrische Präzisionswaage, insbesondere eine sogenannte Feinwaage für kleinste Gewichte angegeben, bei der das Waagebalken-Drehsystem einen beleuchteten Spiegel trägt und das Gegendrehmoment durch eine Elektromagnetspule erzeugt wird, an die eine vorzugsweise mit Verstärker ausgerüstete Photozellenanordnung angeschlossen ist, die beim Auflegen des Wägegutes mit wachsendem Ausschlag des Drehsystems infolge sich dabei ändernder Belichtung durch den wandernden Spiegelstrahl der Magnetspule einen selbsttätig bis zur Herstellung des Gleichgewichtszustandes anwachsenden Strom zuführt, der durch ein zweckmäßig in Gewichtseinheiten geeichtes Meßinstrument angezeigt bzm. registriert oder für Steuerzwecke benutzt wird.Electric precision balance Addendum to patent 865 215 In the 865 patent 2I5 is an electrical precision balance, especially a so-called precision balance specified for the smallest weights, for which the balance beam rotating system illuminates one Mirror and the counter torque is generated by an electromagnetic coil, connected to a photocell arrangement, preferably equipped with an amplifier is the result of the increasing deflection of the rotating system when the goods are placed on the weighing system changing exposure caused by the moving mirror beam of the magnet coil an automatically increasing current until the equilibrium is established which is indicated by a measuring instrument suitably calibrated in weight units bzm. registered or used for tax purposes.

Eine derart ausgebildete elektrische Präzisionswaage übertrifft, insbesondere bei Anwendung einer Spannbandaufhängung, die bisher bekannten Waagen in verschiedener Hinsicht um ein Vielfaches. Sie kann. auf extreme Empfindlichkeit eingestellt werden, ermöglicht auf einfachste Weise die Einstellung beliebiger Meßbereiche, gleicht sich beim Auflegen des Wälgegutes in Bruchteilen einer Sekunde selbsttätig ab, ist ferner bequem zu handhaben und ermöglicht eine außerordentlich große Arbeitsleistung. An electrical precision balance designed in this way exceeds especially when using a strap suspension, the previously known scales many times over in various ways. She can. to extreme sensitivity can be set, enables the setting of any measuring range in the simplest way, resembles itself automatically in fractions of a second when the rolling material is placed on it is also convenient to use and enables an extremely large work output.

Die vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten der Waage nach dem Hauptpatent werden noch wesentlich erweitert. wenn nach der Erfindung nicht nur eine einzige das Gegendrehmoment erzeugende Magnetspule verwendet wird, sondern außerdem noch eine oder gegebenenfalls sogar mehrere weitere Elektromagnetspulen vorgesehen werden, wenn also das Waagebalken-Drehsystem unter dem Einfluß von zwei bzw. mehreren Elektromagnetspulen steht, deren Stromzuführungen zweckmäßig voneinander völlig getrennt sind. Der gleiche Vorgang kann gr.undsätzlich auch ,durch eine entsprechende kapazitive Anordnung erzielt werden, wobei jEeweils an Stelle von Strömen Spannungen treten. The versatile application possibilities of the balance according to the main patent will be expanded significantly. if according to the invention not just a single one the counter-torque generating solenoid is used, but also still one or, if necessary, even several further electromagnetic coils are provided, So if the balance beam rotating system is under the influence of two or more electromagnetic coils stands whose power supply lines are expediently completely separated from one another. The same In principle, the process can also be carried out using a corresponding capacitive arrangement can be achieved, with voltages taking the place of currents in each case.

Die Magnetspulen können auf dem beweglichen System oder am ortsfesten Teil der Waage angeordnet sein und mit einem auf dem anderen Teil der Waage sitzenden Weicheisenkern, Dauermagneten oder Elektromagneten zusammenwirken. The solenoids can be on the moving system or stationary Part of the scales be arranged and with one sitting on the other part of the scales Soft iron core, permanent magnets or electromagnets interact.

Mit Vorteil werden zwei ortsfeste Magnetspulen vorgesehen, die auf ein am Waagebalken-Drehsystem befestigtes Organ aus ferromagnetischem Material einwirken, das beispielsweise in die beiden Spulen hineinragt. Die Anordnung der Spulen auf dem ortsfesten Teil der Waage bringt den Vorteil einer bequemen Stromzuführung.Two stationary magnet coils are advantageously provided, which on an organ made of ferromagnetic material attached to the balance beam rotating system act, which protrudes into the two coils, for example. The arrangement of the coils on the stationary part of the balance has the advantage of a convenient power supply.

Bei nach der Erfindung mit zwei Magnetspulen ausgestatteten Präzis ionswaagen kann beispielsweise die eine Magnetspule dazu benutzt werden, um ein Gegendrehmoment zur Kompensierung einer Vorlast, z. B. eines zum Wägen von Pulver erforderlichen Schälchens, zu erzeugen. Auf diese Weise wird also das Gewicht des Schälchen elektrisch unterdrückt und braucht bei der Wägung nicht erst rechnerisch in Abzug gebracht zu werden. With precision equipped with two magnet coils according to the invention ion scales can be used, for example, a magnetic coil to a Counter torque to compensate for a preload, e.g. B. one for weighing powder necessary bowl to produce. So in this way the weight of the Small bowl is electrically suppressed and does not need to be calculated for the weighing to be deducted.

Die Vorsehung von zwei Magnetspulen ermöglicht ferner eine außerordentliche Erhöhung der Genauigkeit der Gewichtsbestimmung. Ist beispielsweise ein Gewicht von etwa 100,1. mg genau zu messen, so wird zuerst ein genaues Eichgewicht von IoO,OOmg aufgelegt und durch eine Magnetspule ein Strom geschickt, der den Ausschlag des Drehsystems auf Null zurückbringt, Dann wird das zu messende Gewicht von etwa IOO,I mg aufgelegt und nunmehr für die andere an den Photozellenverstärker angeschlossene Magnetspule ein Meßbereich von O,I5 mg bei vollem Ausschlag eingestellt. The provision of two magnet coils also enables an extraordinary one Increase in the accuracy of weight determination. For example, is a weight of about 100.1. To measure exactly mg, an exact calibration weight of IoO, OOmg and a current is sent through a magnetic coil, which causes the deflection of the Turning system to zero, then the weight to be measured is about IOO, I. mg and now connected to the photocell amplifier for the other Magnetic coil set a measuring range of 0.15 mg at full deflection.

Ergibt sich jetzt ein Ausschlag von beispielsweise I25,5 Teillstrichen, so ist das bestimmte Gewicht IOO,I255 mg. Auf diese Weise läßt sich um drei Dezimal stellen, genauler ablesen als blei der direkten Wägung. Außerdem kann die vierte Dezimale noch geschätzt werden. Das gesuchte Gewicht kann also mit einer Meßgenauigkeit von O,OOI°/o bestimmt werden.If there is now a deflection of, for example, I25.5 partial lines, so the determined weight is 100, 1255 mg. This way you can get three decimal points read more accurately than the lead of direct weighing. In addition, the fourth Decimals can still be appreciated. The weight sought can thus be measured with a precision to be determined by O, OOI ° / o.

Ein weiteres Anwendungslbeispiel einer mit zwei Magnetspulen versehenen Präzisionswaage ist die Bestimmung von spezifischen Gewichten. Zu diesem Zweck wird beispielsweise ein Quotienten-Kreuzspulinstrument mit den beiden Spulen der Präzisionswaage in Reihe angeschlossen. Zuerst wird das Gewicht in Luft aufgelegt, wobei die eine an den Photozellenverstärker angeschlossene Magnetspule das abgleichende Gegendrehmoment erzeugt. Dann wird durch die zweite Magnetspule ein so großer Hilfsstrom geführt, daß das Drehsystem wieder auf Null zurückgeht. Dieser Hilfsstrom der zweiten Spule bleibt nun fest eingestellt. Hierauf wird das Gewicht in Wasser getaucht und wiederum unter Verwendung der ersten Magnetspule selbständig abgeglichen. Da beide Ströme, also einerseits der bei der Wägung in Wasser in der ersten Magnetspule auftretende Abgleichungsstrom und anderersteiß der in der zweiten Magnetspule fest eingestellte, der Wägung in Laift entsprechende Hilfsstrom, getrennt für sich über je eine der beiden Spulen des Quotienten-Kreuzspulinstruments fließen, kann an diesem unmittelbar bei entsprechender Eichung des Kreuzspulinstruments das spezifische Gewicht des zu prüfenden Objektes abgelesen werden. Man könnte auch so vorgehen, daß man zuerst bei der Wägung in Luft die eine Magnetspule an den Photozellenverstärker anschließt und den erzielten Abgleichungsstrom dann unter Abschaltung der Photozelle mittels einer Hilfsstromquelle fest einstellt und darauf bei der Wägung in Wasser die zweite Magnetspule an den Photozellenverstärker anschließt. Man erhält Idann wiederum im Quotienten-Kreuzspulinstrument die beiden das spezifische Gewicht direkt anzeigenden Ströme. Another application example of one provided with two magnetic coils Precision scales are used to determine specific weights. To this end, will For example, a quotient cross-coil instrument with the two coils of the precision balance connected in series. First, the weight is placed in air, with one The solenoid coil connected to the photocell amplifier sets the counter-torque to be adjusted generated. Then such a large auxiliary current is passed through the second magnetic coil, that the rotation system goes back to zero. This auxiliary current of the second coil now remains permanently set. Then the weight is immersed in water and again automatically adjusted using the first solenoid. As both rivers on the one hand that which occurs in the first magnet coil when weighing in water Adjustment current and the other one that is fixed in the second solenoid auxiliary current corresponding to the weighing in Laift, separated by one of the two coils of the quotient cross-coil instrument can flow at this directly with appropriate calibration of the cross-wound coil instrument, the specific weight of the the object to be checked. One could also proceed in such a way that one goes first When weighing in air, a magnetic coil is connected to the photocell amplifier and the achieved adjustment current with the switching off of the photocell by means of one auxiliary power source and then the second when weighing in water Magnet coil connects to the photocell amplifier. One receives Idann again in Quotient cross-coil instrument, the two that display the specific weight directly Currents.

Bei der neuen Waage läßt sich auch eine Temperaturkompensation. auf einfache Weise beispielsweise dadurch herbeiführen, daß man den im Hauptpatent mit der Ziffer II bezeichneten Eichwiderstand entweder von Hand einstellt, z. B. beim Auflegen eines Eichgewichtes, derart, daß der Ausschlag das genaue Eichgewicht anzeigt; man kann aber auch eine selbstregulierende Temperaturkompensation erreichen, indem beispielsweise ein Eichwiderstand 11 benutzt wird, dessen Widerstandswrert sich mit der Temperatur so verändert, daß die Waage stets richtig zeigt. The new balance can also be used for temperature compensation. on easily bring about, for example, that one in the main patent with the number II designated calibration resistance either manually adjusted, z. B. at Placing a calibration weight in such a way that the deflection shows the exact calibration weight; but you can also achieve a self-regulating temperature compensation by for example a calibration resistor 11 is used, the resistance value of which changes changed with the temperature so that the balance always shows correctly.

Bei nach der Erfindung mit zwei bzw. mehreren Elektromagnetspulen versehenen Präzisionswaagen mit extremer Empfindlichkeit ist eine solche Temperaturkompensation wichtig, da bei diesen höchstempfindlichen Waagen schon kleinste Widerstandsänderungen der Magnetspule in Erscheinung treten. According to the invention with two or more electromagnetic coils Precision balances equipped with extreme sensitivity are such a temperature compensation important, because with these highly sensitive scales even the smallest changes in resistance the magnetic coil appear.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Electric precision balance with the counter torque generating electromagnetic coil and arranged on the balance beam rotating system, Illuminated mirror whose mirror beam moves when the balance beam is swung a photocell arrangement more or less exposed and the electromagnetic coil an automatically increasing current until the equilibrium is established feeds, for example by an ammeter calibrated in weight units is displayed, according to patent 8615 2I5, characterized in that the expedient a balance beam rotating system having a strap suspension under the influence of two or optionally more electromagnetic coils, preferably one from the other have completely separate power supplies.

2. Electrical precision balance according to claim 1, characterized in that that with The balance beam rotating system provided with the mirror provides a permanent Has magnets that of two stationary electromagnetic coils with separate power supplies being affected.

3. Electrical precision balance according to claim I and 2, in particular for the direct determination of specific weights, characterized in that the two Electromagnet coils are connected to a quotient cross-coil instrument.

4. Electrical precision balance according to claim I to 3, characterized in that that a resistor is connected in parallel to at least one solenoid, which can be regulated and adjusted by hand or its resistance value automatically changes with temperature in such a way that the balance always displays correctly.

5. Electrical precision balance according to claim I to 4, characterized in that that corresponding capacitive arrangements are used in place of the magnetic coils.

Cited publications: German Patent No. 652 7so.