LU84735A1 - Waage mit die fallbeschleunigung am aufstellungsort beruecksichtigender gewichtanzeige - Google Patents

Description

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Waage mit die Fallbeschleunigung am Aufstellungsort be- 1 ' rücksichtigender Gewichtsanzeige i , Die Erfindung betrifft eine Waage mit elektromechanischer 5 Wägezelle und digitaler Gewichtsanzeige und mit einer Einrichtung zur Korrektur der Gewichtsanzeige nach Massgabe der am Aufstellungsort der Waage herrschenden Fallbeschleunigung.

10 Um eine fallbeschleunigungsabhängige Waage wahlweise an « verschiedenen Gebrauchsorten mit unterschiedlichen Werten der Fallbeschleunigung benützen zu können, bedarf es Mittel zur Korrektur der Gewichtsanzeige, die- es ermöglichen, die Waage für den jeweiligen Aufstellungsort zu kalibrie-15 ren. Als Bezugsgrösse für eine Kalibrierung am Aufstellungsort der Waage dient herkömmlicherweise ein Kalibriergewicht, das vom Hersteller der Waage separat mitgeliefert wird oder in der Waage eingebaut ist. Nachteilig dabei ist, dass Waagen mit hoher Normallast entsprechend schwere 20 und voluminöse Kalibriergewichte erfordern, was zu hohen Transportkosten führt bzw. eine zweckbedingte Ueberdimen-sionierung der Waage zur Folge hat.

Für Waagen höherer Gewichtsklassen (über etwa 100 kg) und 25 verhältnismässig geringer Auflösung (weniger als etwa 10'000 Einheiten) ist es üblich, Gebrauchszonen festzulegen, das sind zu Zonen zusammengefasste Gebrauchsorte, für die jeweils ein mittlerer Wert der Fallbeschleunigung für die jeweilige Waage angegeben werden kann, und die Waagen “ 30 jeweils für eine dieser Gebrauchszonen zu kalibrieren.

Diese Kalibrierung muss in der Regel vom Hersteller erneuert werden, wenn eine Waage in einer anderen Gebrauchszone zur Verwendung gelangen soll.

35 Waagen der eingangs genannten Art, bei denen die Messgrös- - 2 - l·...........

se, d.h. die Gewichtskraft, durch ein elektrisches Signal dargestellt wird, verfügen normalerweise über elektronische Mittel, wie Mikroprozessoren, zur Verarbeitung des von der Wägezelle stammenden Kraftwertsignals in das die 5 Anzeigeeinrichtung steuernde Anzeigesignal. Bei derart ausgerüsteten Waagen bietet sich die Möglichkeit an, das Problem der Fallbeschleunigungs-Korrektur auf elektronischem Wege zu lösen, um die Nachteile der bisher dafür angewandten Massnahmen zu vermeiden.

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In diesem Sinne bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Waage der eingangs genannten Art, welche in einfacher Weise vom Waagenbenützer selbst wahlweise für eine von mehreren vorbestimmten Gebrauchszonen (oder einen Gebrauchsort) 15 ohne die Verwendung von Kalibriergewichten kalibriert werden kann.

Die erfindungsgemässe Lösung besteht darin, dass die Korrektureinrichtung eine elektromechanische Einstellvorrich-20 tung und eine elektrische Auswerteeinrichtung umfasst, dass an der Einstellvorrichtung verschiedene Schaltzustände einstellbar sind, welche verschiedenen vorgegebenen Werten der Fallbeschleunigung einzeln zugeordnet sind, und dass die Auswerteeinrichtung einen Rechner aufweist, der 25 aufgrund des jeweiligen Schaltzustandes der Einstellvorrichtung und Festspeicherwerten den eingestellten Fallbeschleunigungswert ermittelt und mit dem von der Wägezelle stammenden Kraftwert derart verknüpft, dass das von der Auswerteeinrichtung abgegebene Anzeigesignal einen Ge-* 30 wichtswert darstellt, der mit dem Mass der zu wägenden

Masse wenigstens annähernd übereinstimmt.

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Zur Durchführung der erfindungsgemässen Lösung kann das für die Aufstellung einer Waage in Frage kommende Gebiet 35 der Erde in Gebrauchszonen aufgeteilt werden, in denen die - 3 - Γ ! ' i

Abweichung der Fallbeschleunigung von einem mittleren Wert derselben eine bestimmte Bandbreite nicht übersteigt.

Diese Mittelwerte der Fallbeschleunigung bilden dann die Basis für die Korrektur der Gewichtsanzeige. Sie können in 5 einem Festwertspeicher einzeln gespeichert sein. Im Betrieb der Waage kann dann jeweils der dem Schaltzustand der Einstellvorrichtung entsprechende Fallbeschleunigungswert aus dem Festwertspeicher dem Rechner zugeführt werden, der so ausgebildet sein kann, dass er den Quotienten 10 F/g aus dem gemessenen Kraftwert F und dem eingegebenen Fallbeschleunigungswert g bildet.

Eine besonders vorteilhafte Lösung ergibt eine Aufteilung in Gebrauchszonen in der Weise, dass die ausgewählten Wer-15 te der Fallbeschleunigung, d.h. die Mittelwerte der Fallbeschleunigung jeder der Gebrauchszonen, eine Wertreihe mit konstanter Wertdifferenz bilden. Die Korrektureinrichtung ist in diesem Fall vorzugsweise so ausgebildet, dass in einem Festwertspeicher ein Grundwert gQ und der Diffe-20 renzwert Ag der Fallbeschleunigung gespeichert sind, dass die Schaltzustände der Einstellvorrichtung ganzzahlige Faktoren k darstellen und dass der Rechner die genannten Werte mit dem Kraftwert F nach der Formel F/(g ί kAg) verknüpft .

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In diesen und ähnlichen Ausführungsformen der Erfindung kann die Einstellvorrichtung ein Stufenschalter mit einer der Gesamtzahl der vorgesehenen Gebrauchszonen übereinstimmenden Anzahl Schaltstellungen sein. Stattdessen kann 30 die u.U. erforderliche Vielzahl von Schaltzuständen auch durch kodierte Schaltstellungskombinationen von verhältnismässig wenigen handbetätigten Schaltern dargestellt werden. Ausserdem können auch elektronische Schalter vorgesehen sein, die z.B. von einer numerischen Tastatur an-35 gesteuert werden.

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Eine andere Ausführungsform der Korrektureinrichtung könnte darin bestehen, von allen Orten mit grösserer Waagen-Aufstellungsdichte, z.B. von allen grösseren Städten der Welt, den jeweils zugehörigen Fallbeschleunigungswert zu 5 speichern und diesen durch Eingabe des Ortsnamens mit einer alphabetischen Tastatur abzurufen. Abgesehen von der erforderlichen grösseren Speicherkapazität hat diese Lö-. sung den Vorteil, dass als Basis der Korrektur die genauen Werte der Fallbeschleunigung jedes ausgewählten Aufstel-10 lungsortes dienen. Damit können im Gegensatz zu der Lösung mit -Zoneneinteilung in vermehrtem Masse auch Abweichungen der Fallbeschleunigung berücksichtigt werden, die von der Höhenlage des Ortes und der dort vorhandenen Dichte der Erdrinde abhängen.

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Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbei-spiel der Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung ist das Blockschema einer Saitenwaage mit digitaler Gewichtsanzeige dargestellt.

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Die Waage enthält eine Wägezelle 1, die mit einem Kraftmesser in Form einer schwingenden Saite ausgerüstet ist. Eine Wägezelle dieser Art ist z.B. in der CH-PS 552 799 beschrieben. Ein Oszillator 2 dient zur Anregung der Sai-25 tenschwingung und zur Aufrechterhaltung der kraftabhängigen Eigenfrequenz der Saite. Die das Mass der gemessenen Kraft darstellende Saitenfrequenz wird mit einem Frequenzmesser 3 ermittelt, z.B. mit Hilfe eines Zählers ausgezählt und digital dargestellt. Das Zählergebnis gelangt an 30 eine Auswerteeinrichtung 4, die z.B. nach dem in der CH-PS 577- 154 beschriebenen Verfahren den Wert der gemessenen Gewichtskraft F ermittelt. Dazu enthält die Auswerteeinrichtung 4 einen Rechner 41, z.B. in Form eines Mikroprozessors, und einen Festwertspeicher 42, in dem spezifi-35 sehe Daten der Waage gespeichert sind. Im Rechner 41 wird " 5 - I.....; zudem anhand eines vorgegebenen Wertes der Fallbeschleunigung g das Mass der gewogenen Masse m = F/g berechnet. Der Auswerteeinrichtung 4 wird dann der ermittelte Wert m der • Masse in Form eines Anzeigesignals entnommen, das der An-5 Zeigeeinrichtung 5 zur Digitalanzeige zugeführt wird.

Die Einrichtung zur Korrektur der Gewichtsanzeige nach Massgabe der am Aufstellungsort der Waage herrschenden Fallbeschleunigung umfasst eine Einstellvorrichtung 6 und 10 eigens dafür vorgesehene Teile des Rechners 41 und des - Festwertspeichers 42.

Für die praktische Ausführung der Korrektureinrichtung wird als Beispiel von einer Zonenaufteilung in 32 Ge-15 brauchszonen ausgegangen, wobei die für diese Gebrauchszonen jeweils massgebenden Mittelwerte der Fallbeschleunigung eine Wertreihe mit konstanter Wertdifferenz bilden. Die Ermittlung der für eine bestimmte Gebrauchszone massgebenden mittleren Fallbeschleunigung g kann unter diesen 20 Voraussetzungen z.B. nach der Formel g = gQ + k^g erfolgen, in der gQ den niedrigsten Wert der Wertreihe,Ag die Wertdifferenz und k einen von 32 ganzzahligen Faktoren 0 bis 31 darstellt. Anstelle des niedrigsten kann auch der höchste Wert der Wertreihe als Grundwert gesetzt und 25 nach der Formel g = gQ - kAg gearbeitet werden.

Die 32 Faktoren werden durch 32 verschiedene Schaltzustän-‘ de der Einstellvorrichtung 6 dargestellt. Dazu können bei spielsweise fünf Schalter mit je -zwei Schaltstellungen 30 (Ein/Aus) vorgesehen sein, die zusammen 32 Schaltstellungskombinationen ermöglichen. Der Grundwert gQ und der Differenzwert Ag der Fallbeschleunigung sind im Festwertspeicher 42 untergebracht.

35 Zur Erzeugung eines Anzeigesignals werden jeweils die ge- 9 - 6 - jß? speicherten Werte gQ und und der Schaltzustand der Einstellvorrichtung 6 bzw. der Faktor k abgerufen und im Rechner 41 mit dem von der Wägezelle 1 stammenden Kraftwert F nach der Formel F/(g + kAg) verknüpft. Das Anzei-5 gesignal stellt nunmehr einen korrigierten Gewichtswert dar, der mit dem Mass der gewogenen Masse wenigstens annähernd übereinstimmt.

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Claims (4)

1. Waage mit elektromechanischer Wägezelle und digitaler Gewichtsanzeige und mit einer Einrichtung zur Korrek- 5 tur der Gewichtsanzeige nach Massgabe der am Aufstel lungsort der Waage herrschenden Fallbeschleunigung, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektureinrichtung eine elektromechanische Einstellvorrichtung (6) und ' eine elektrische Auswerteeinrichtung (4) umfasst, dass 10 an der Einstellvorrichtung (6) verschiedene Schaltzu- * . stände einstellbar sind, welche verschiedenen vorgege benen Werten der Fallbeschleunigung einzeln zugeordnet sind, und dass die Auswerteeinrichtung (4) einen Rechner (41) aufweist, der aufgrund des jeweiligen Schalt-15 zustandes der Einstellvorrichtung (6) und Festspeicher werten den eingestellten Fallbeschleunigungswert ermittelt und mit dem von der Wägezelle (1) stammenden Kraftwert derart verknüpft, dass das von der Auswerteeinrichtung abgegebene Anzeigesignal einen Gewichtswert 20 darstellt, der mit dem Mass der zu wägenden Masse we nigstens annähernd übereinstimmt.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Festspeicher (42) verschiedene ausgewählte Fall- 25 beschleunigungswerte gespeichert sind und dass dem Rechner (41) jeweils der dem Schaltzustand der Einstellvorrichtung (6) entsprechende Fallbeschleuni-* gungswert aus dem Festspeicher (42) zugeführt wird, wo bei der Rechner (41) den Quotienten (F/g) aus dem ge-• 30 messenen Kraftwert (F) und dem eingegebenen Fallbe- ‘ schleunigungswert (g) bildet.

3. Waage nach Anspruch 1, wobei die vorgegebenen Werte der Fallbeschleunigung eine Wertreihe mit konstanter Wert- 35 differenz bilden, dadurch gekennzeichnet, dass in einem - 2 - f. ft * Festspeicher (42) ein Grundwert (g ) und der Differenz- 4 wert (Ag) der Fallbeschleunigung gespeichert sind, dass die Schaltzustände der Einstellvorrichtung (6) ganzzahlige Faktoren (k) darstellen und dass der Rechner 5 (41) die genannten Werte mit dem Kraftwert (F) nach der Formel F/(gQ£kAg) verknüpft.

4. Waage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Festspeicher (42) die Fallbeschleunigungswerte einer * 10 Vielzahl von möglichen Aufstellungsorten der Waage ge- i speichert sind und dass die Einstellvorrichtung (6) eine alphabetische Tastatur zur Eingabe des Namens des jeweiligen Aufstellungsortes aufweist, womit der zugehörige Fallbeschleunigungswert aus dem Speicher abruf-15 bar ist. « Λ m