DE2323669C3 - Elektronische Wägevorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Wägevorrichtung mit einer elektrischen Wägezellc zum Durchführen aufeinanderfolgender Wägevorgänge mit automatischer Tarierung zum Ausgleich des Taragewichts.

Nachdem dem Wägebehälter einer Wägevorrichtung das zu wiegende Gut zugeführt worden ist, vergeht eine gewisse Zeit, während welcher die Wägevorrichtung schwingt und damit der eigentliche Wägevorgang sowie mit diesem zusammenhängende Vorgänge weder eingeleitet noch durchgeführt werden können. Bei bekannten Wägevorrichtungen ist daher eine Schaltung vorgesehen, mit deren Hilfe eine konstante Zeit nach dem Zuführen des Gutes zu dem Wägebehälter abgewartet wird, ehe der eigentliche Wägevorgang eingeleitet wird, um sicherzustellen, daß beim Wägevorgang selbst die Wägevorrichtung bereits zur Ruhe gekommen ist. Durch diese Verzögerung zwischen dem Zuführen des Wägeguts und Einleiten des Wägevorgangs um eine konstante Zeitspanne wird der eigentliche Wägevorgang unnötig herausgezogen, so daß der gesamte Ablauf der Wägung verlängert wird. Wählt man andererseits bei den bekannten Wägevorrichtungen die eingestellte konstante Zeit für die Verzögerung zu klein, so ist nicht sichergestellt, daß immer eine einwandfreie Wägung erfolgt, da unter Umständen die Wägevorrichtung beim Einleiten des Wägevorgangs noch nicht zur Ruhe gekommen ist. Durch die DE-OS 23 23 200 ist hierzu vorgeschlagen worden, eine Ruhestandskontrollc abhängig von Grenzwerten der Signalspannung des Lastaufnehmers, d. h. der Wägezelle, durchzuführen.

Durch die DE-AS 12 51 W) ist eine Wägevorrichtung bekanntgeworden, bei welcher die Gewichtsanzeige über einen Potcntiomelerkompensator mit Nullmotor erfolgt. Zur Dämpfung von anlagebedingten Lastschwankungen i^p.t vor dem Kompensator ein Tiefpaßfilter vorgesehen. Um die Einstellzeit des Kompensator zu verringern, ist die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters abhängig von dem zeitlichen DiITerentialquotientcn des Meßwertes umschaltbar. Eine Ruhestandskontrolle erfolgt nicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wägevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher ein wesentlich schnelleres Wägen erfolgen kann, ohne daß eine konstante Zeit zwischen dem Ende des Zufiihrvorgangs von Gut zu dem Wägetichälter und dein Einleiten des eigentlichen Wägevorgangs abzuwarten ist.

Diese Aufgabe wird mit einer Wägevorrichtung der eingangs beschriebenen Art erlindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Signalspannung U (t) der Wägezclle auf eine elektronische Schaltung geschaltet ist, welche zwei in Reihe geschaltete Differentiatoren und je einen Diskriminator am Ausgang der Differentiatoren sowie eine logische Gatterschaltung aufweist, auf welche die Ausgänge der Diskriminatoren geschaltet sind und welche im Ausgang ein Ruhesignal abgibt, das den eigentlichen Wägevorgang und/oder die automatische Tarierung einleitet und/oder eine Tendenzregelschaltung auslöst.

Die erfindungsgemäß vorgesehene elektronische Schaltung erzeugt ein RuhesignaJ abhängigen der ersten und /weiten Ableitung LJ (/) und Ü (0 der Signalspannung U(t) der Wägczelle nach der Zeit. Hierdurch wird ein einwandfreies Erfassen eines Schwingens der Signalspannung sichergestellt, welches andererseits in direktem Verhältnis zu einem Schwingen der Wägevorrichtung steht. Während es bei bekannten Wägevorrichtungen möglich war, durch Manipulation des Wägebehälters den Meßwert des gewogenen Gewichts zu beeinflussen, ist dies bei der erfindungsgemäßen Wägevorrichtung nicht mehr möglich. Da die Waage beispielsweise beim Festhalten mit der Hand immer etwas zittern wird, ist das Ruhekriterium bei einer solchen Manipulation nicht erfüllt, d.h., die elektronische Schaltung wird Schwingungen der Vorrichtung erfassen und damit kein Ruhesignal erzeugen.

Weiter ermöglicht die erfindungsgemäße Wägevorrichtung ein sehr schnelles Wägen. Sogleich nach dem Erfassen des Stillstandzustandes der Wägevorrichtung durch die elektronische Schaltung wird die automatische Tarierung, der eigentliche Wägevorgang oder die Kontrollwägung und eine Tendenzregelschaltung ausgelöst.

Der logischen Gatterschaltung kann vorteilhaft eine Daucrsignal-PrüfschnlUing nachgcsehaltct sein. Diese Dauersignal-Prüfschaltung bewirkt, da 1.5 innerhalb eines kurzen Zeitintervalls der Zustand am

Ausgang der logischen Gatterschaltung wenigstens zweimal erfaßt und nur dann weitergegeben wird, wenn bei jeder der Erfassungen ein Ruhesignal aufgetreten ist. Hierdurch wird die gesamte Wägevor- richtung unempfindlicher auf zufällige äußere und S innere Fehlerquellen.

Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Wägevorrichtung besteht darin, daß das Ruhesignal euf den Eingang einer weiteren logischen Gatterschaltung geschaltet ist, die an zwei weiteren Eingängen mit den Ausgängen zweier Komparatoren für die Feststellung oberer und unterer mechanischer Anschlaggrenzen der Wägevorrichtung derart verbunden ist, daß am Ausgang der weiteren Gatterschaltung ein Ruhesignal nur bei gegenüber den Anschlaggrenzen freier Wägevorrichtung auftritt.

Hierdurch wird sichergestellt, daß selbst bei vorhandenem Ruhesignal der Wägevorgang nicht eingeleitet wird, wenn die Wägevorrichtung nicht innerhalb ihrer Anschlaggrenzen frei ist. so

Schließlich ist zweckmäßig zwischen dem ersten Differentiator und dem ersten Diskriminator ein zusätzlicher Verstärker vorgesehen. Mit dem zusätzlichen Verstärker ist es möglich, das Verhältnis der im Eingang der beiden Diskriminatoren auftretenden Signalspannungen nach Bedarf vorzugeben bzw. einzustellen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden nähirr beschrieben.

Die Zeichnung zeigt ein schematisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Wägevorrichtung.

Das Schaltungsprinzip bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung beruht auf der .Bildung der ersten und zweiten Ableitung (U (t) und U (t) der Signalspannung U (t) der Wägezclle nach der Zeit. Das Kriterium für den Ruhezustand oder Stillstand der Wägevorrichtung ist dann erfüllt, wenn sowohl U U) als auch U (/) innerhalb bestimmter Grenzen liegen, d. h., wenn die Werte der ersten und zweiten Ableitung vorbestimmte Grenzen sowohl in positiver als auch in negativer Richtung nicht überschreiten.

Gemäß der in der Figur dargestellten Schaltung wird die erste Ableitung U(t) der Signalspannung U(t) mit Hilfe eines ersten Differentiators I gebildet, welcher aus einem Operationsverstärker 2 und einer Reihenschaltung eines Widerstandes R1 und eines Kondensators Cl in dessen Eingang besteht. Der Ausgang des Differentiators 1 ist über einen Zwischenverstärker oder zusätzlichen Verstärker 3 auf den Eingang eines ersten Diskriminators 4 geschaltet. Der Ausgang des ersten Differentiators I ist außerdem auf den Eingang eines zweiten Differentiators 5 geschaltet, der ähnlich wie der Differentiator I aus einem Operationsverstärker 6 und einer Rcihenschaltung eines Widerstands R 2 und eines Kondensators C 2 im Eingang des Operationsverstärkers 6 besteht. Der Differentiator S bildet die zweite Ableitung U (/) der Signalspannung U (/) nach der Zeit. Der Ausgang des Differentiators 5 ist auf einen weiteren Diskriminator 7 geschaltet.

Die Ausgänge der Diskriminatoren 4 und 7 sind zu einer logischen Gatterschaltung 8 geführt, wo sie zusammengefaßt und zu einer Dauersignal-Prüfschaltung 9 weitergeführt werden. Am Ausgang der logischen Gatterschaltung 8 entsteht zunächst ein primäres Ruhesignal, sobald die Eingangsspannungen der Gatterschaltung 8 den Stillstandkriterien entsprechen.

Die Dauersignal-Prüfschaltung 9 ist zur Verbesserung des Zeitverhaltens der gesamten Wägevorrichtung vorgesehen. Mit dieser Dauersignal-Prüfschaltung 9 wird das Signal am Ausgang der Gatterschaltung 8 jeweils zweimal innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls erfaßt. Tritt bei diesen Erfassungen nur einmal ein Ruhesignal am Ausgang der Gatterschaltung 8 auf, so wird kein Ruhesignal weitergegeben. Das Ruhesignal wird erst weitergegeben, wenn bei zwei aufeinanderfolgenden Erfassungen beide Male ein primäres Ruhesignal aufgetreten ist. Damit werden der eigentliche Wägevorgang oder eine Kontrollwägung, eine Tcndenzrcgelung oder ein Tariervorgang erst dann eingeleitet, wenn das primäre Ruhesignal während eines bestimmten Zeitraumes aufgetreten ist.

Das Ruhesignal wird nach erfolgter Prüfung einer weiteren Gatterschaltung 10 zugeführt und erst über diese weitere Gatterschaltung zum Einleiten des eigentlichen Wägevorgangs u. dgl. wiedergegeben. Zwei weiteren Eingängen der Gatterschaltung 10 sind die Ausgänge von Komparatoren 11 und 12 zugeführt, denen ihrerseits am einen Eingang jeweils die Signalspannung U(t) zugeführt wird. Die zweiten Eingänge der Komparatoren sind mit Bezugsspannungen V_rcl\ und K_rc/2 beaufschlagt. Diese beiden Bezugsspannungen werden so eingestellt, daß über die beiden Komparatoren 11 und 12 festgestellt werden kann, ob die Wägevorrichtung etwa an einsr oberen oder unteren mechanischen Anschlaggrenze anliegt und somit sichere Wägungen nicht gewährleistet sind. Nur wenn keine der Anschlaggrenzen erreicht ist, bewirken die Komparatoren 11 und 12, daß das Ruhesignal von der Gatterschaltung 10 über deren Ausgang 10a weitergegeben werden kann. So erscheint nur dann am Ausgang 10 α der Gatterschaltung 10 und damit am Ausgang der gesamten elektronischen Schaltung ein Ruhesignal, wenn sowohl die Stillstandkriterien für die Signalspannung U(t) erfüllt sind als auch die Wägevorrichtung sich frei innerhalb ihrer Anschlaggrenzen bewegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wägevorrichtung mit einer elektrischen Wägezelle zum Durchführen aufeinanderfolgender Wägevorgänge mit automatischer Tarierung zum Ausgleich des Taragewichts, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspannung U(t) der Wägezelle auf eine elektronische Schaltung geschaltet ist, welche zwei in Reihe geschaltete Differentiatoren (1, 5) und je einen Diskriminator (4, 7) am Ausgang der Differentiatoren (1,5) sowie eine logische Gatterschaltung (8) aufweist, auf welche die Ausgänge der Diskriminatoren (4,7) geschaltet sind und welche im Ausgang ein Ruhesignal abgibt, das den eigentlichen Wägevorgang und/oder die automatische Tarierung einleitet und/oder eine Tendenzregelschaltung auslöst.

2. Wägevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der logischen Gatterschaltung (8) eine Dauersignal-Prüfschaltung (9) nachgeschaltet ist.

3. Wägevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruhesignal auf den Eingang einer weiteren logischen Gatterschaltung (10) geschaltet ist, die an zwei weiteren Eingängen mit den Ausgängen zweier Komparatoren (11, 12) für die Feststellung oberer und unterer mechanischer Anschlaggrenzen der Wägevorrichtung derart verbunden ist, daß am Ausgang (10 β) der weiteren Gatterschaltung (10) ein Ruhcsignal nur bei gegenüber den Anschlaggrenzen freier Wägevorrichtung auftritt.

4. Wägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Differentiator (1) und dem ersten Diskriminator (4) ein zusätzlicher Verstärker (3) vorgesehen ist.

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