DE2344758C3 - Electromagnetic weighing device with error compensation - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Wägevorrichtung der im überbegriff von Anspruch 1 genannten Art.The invention relates to an electromagnetic weighing device as defined in the preamble of claim 1 mentioned Art.

Aus der US-PS 3 322222 ist eine elektromagnetische Wägevorrichtung bekannt, die einen einzigen Permanentmagnetkreis hat, innerhalb dessen zwei Tragspulen angeordnet sind, von denen die eine die zu wägende Last, die andere eine Referenzmasse trägt. Durch diese Wägevomchtur5 läßt sich eine Reihe von Fehlern dadurch kompensieren, daß die Fehler beide Tragspulen in der gleichen Weise beeinflussen, so daß sich die im Gleichgewichtszustand vorhandenen Tragströme durch die Fehlereinflüsse beide proportional zu den Fehlern ändern. Bildet man nun das Verhältnis beider Tragströme oder das Verhältnis von zu den Tragströmen proportionalen Spannungen, so ist dieses Verhältnis unabhängig von den Fehlern. Gleichzeitig ist das Verhältnis ein Maß für die Masse der gewordenen Last.From US Pat. No. 3,322,222 an electromagnetic weighing device is known which has a single Has permanent magnetic circuit, within which two support coils are arranged, one of which is the load to be weighed, the other bears a reference mass. With this weighing machine5 a Compensate for a number of errors by the fact that the errors affect both support coils in the same way, so that the bearing currents present in the equilibrium state both result from the error influences change in proportion to the errors. If one now forms the ratio of the two bearing currents or the ratio of voltages proportional to the carrying currents, this ratio is independent of the errors. At the same time, the ratio is a measure of the mass of the load that has become.

Wie in der US-PS im einzelnen ausgeführt wird, handelt es sich um folgende Fehlerquellen:As detailed in the US-PS, the sources of error are as follows:

1. Änderungen der Schwerkraft durch Aufstellung der Waage an verschiedenen Orten der Erde. Hierzu gehört auch Aufstellung in verschiedenen Höhen über der Erdoberfläche.1. Changes in gravity caused by placing the scales in different places on earth. This also includes installation at different heights above the surface of the earth.

2. Änderungen der Feldstärke der verwendeten Permanentmagnete.2. Changes in the field strength of the permanent magnets used.

3. Vibrationen. Vibrationen wirken sich auf die Wägevorrichtung als zusätzliche Beschleunigungen aus, die sich zur Schwerbeschleunigung vektoriell addieren.3. Vibrations. Vibrations act on the weighing device as additional accelerations which add vectorially to the gravitational acceleration.

4. Horizontierfehler. Diese sind dadurch schädlich, daß nicht mehr die volle Schwerkraft, sondern nur noch eine Komponente davon in Richtung der mechanischen Rückstellmittel, z. B. Rückstellfedern, fällt.4. Leveling errors. These are harmful in that no longer the full force of gravity, but only one component of it in the direction of the mechanical return means, e.g. B. return springs, falls.

Alle diese Fehler werden durch die parallele Anordnung zweier Tragspulen innerhalb eines gemeinsamen Permanentmagnetkreises aufgehoben.All these errors are caused by the parallel arrangement of two support coils within a common one Permanent magnetic circuit canceled.

In ähnlicher Weise geschieht dies auch nach der CH-PS 521575.This is done in a similar way according to CH-PS 521575.

Der technische Aufwand für derartige Vorrichtungen ist recht erheblich. Durch die vorliegende Erfindung soll annähernd die gleiche Wirkung auf wesentThe technical effort for such devices is quite considerable. Through the present invention should have approximately the same effect on essential

lich einfacher Weise erzielt werden.Lich can be achieved in a simple manner.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst.
Der Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es nicht unbedingt erforderlich ist, denselben Permanentmagnetkreis zur Unterbringung zweier Tragspulen zu verwenden. Vielmehr genügt es für die meisten Anforderungen, wenn man jeder Tragspule ihreT eigenen Permanentmagnetkreis zuordnet. Hierdurch wird die Anordnung nicht umständlicher sondern einfächer, denn man kann nun handelsübliche elektromagnetische Waagen verwenden und miteinander in einfacher mechanischer Weise koppeln, was dadurch geschehen kann, daß Metallblöcke zwischen die ebenfalls aus Metall bestehenden Permanentmagnetkreise starr eingefügt werden.This object is achieved according to claim 1.
The invention is based on the knowledge that it is not absolutely necessary to use the same permanent magnetic circuit to accommodate two support coils. Rather, it is sufficient for most requirements if each support coil is assigned its own permanent magnetic circuit. As a result, the arrangement is not more cumbersome but simpler, because you can now use commercially available electromagnetic scales and couple them together in a simple mechanical manner, which can be done by rigidly inserting metal blocks between the permanent magnet circuits, which are also made of metal.

Auf diese Weise erreicht man eine Kombination der obengenannten Fehler wie folgt:In this way a combination of the above errors can be achieved as follows:

1. Änderungen der Schwerkraft wirken sich auf beide Spulen in der gleichen Weise durch proportionale Änderungen der Spulenströme für den Gleichgewichtszustand aus.1. Changes in gravity affect both coils in the same way by being proportional Changes in the coil currents for the equilibrium state.

2. Feldstärkeänderungen der Permanentmagnete beruhen hauptsächlich auf Temperaturschwankungen. Dadurch, daß beide Permanentmagnetes kreise wärmeleitend miteinander verbunden2. Changes in the field strength of the permanent magnets are mainly based on temperature fluctuations. The fact that both permanent magnets are thermally connected to one another

sind, wird erreicht, daß sich die Temperaturänderungen auf beide Permanentmagnetkreise in gleicher Weise auswirken, wodurch sich schließlich die Spulenströme wiederum proportional zueinander ändern.are, it is achieved that the temperature changes on both permanent magnet circuits in have the same effect, which ultimately makes the coil currents in turn proportional change to each other.

Durch die Erfindung läßt sich zwar ein Fehlereinfluß durch unterschiedliches Altern beider Permanentmagnete nicht beseitigen. Dies ist jedoch unschädlich, da man Permanentmagnete aus gleicher Charge auf eine Konstanz ihrer magnetischen Feldstärke bis auf Schwankungen von weniger als 10~⁴ bringen kann, wobei diese Konstanz über Jahre anhält. Man erreicht dies dadurch, daß man die Magnete nach dem Aufmagnetisieren wieder um etwa 10% abmagnetisiert und durch eine Wärmebehandlung. Derartige Wärmebehandlungsverfahren mit diesem Ergebnis sind bekannt.The invention does not eliminate the influence of errors caused by different aging of the two permanent magnets. However, this is harmless, since permanent magnets from the same batch can be brought to a constancy of their magnetic field strength up to fluctuations of less than 10 ~ ⁴ , whereby this constancy lasts for years. This is achieved by demagnetizing the magnets by about 10% after magnetizing them and by heat treatment. Such heat treatment processes with this result are known.

3. Vibrationen wirken sich wegen der starren Verbindung beider Permanentmagnetkreise auf beide in gleicher Weise aus.3. Vibrations have an effect because of the rigid connection between the two permanent magnet circuits both look in the same way.

4. Dasselbe gilt für Horizontierfehler.4. The same applies to level errors.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden beschrieben.An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing.

Die einzige Figur zeigt sehr stark schematisiert zwei Pern.anentmagnetkreise 1.1 und 1.2. Diese enthalten in bekannter Weise an einer Stelle einen Permanentmagneten und im übrigen magnetisch leitfähiges Material. In die Schlitze 3.1 und 3.2 der Magnetsysteme tauchen Spulenkörper 5.1 und 5.2 ein, auf die die Tragspulen 7.1 und 7.2 gewickelt sind. Der Spulenkörper 5.1 trägt die Lastschale 9. Der Spulenkörper 5.2 trägt die Referenzmasse 11. Beide Magnetkreise sind auf einem gemeinsamen plattenartigen Metallblock 13 starr und thermisch leitend befestigt. Zwischen beide Permanentmagnetkreise ist ein weiterer Metallblock 15 starr und thermisch leitend eingefügt.
Nicht dargestellt wurde die elektrische Vergleichs-The single figure shows, very schematically, two permanent magnet circuits 1.1 and 1.2. In a known manner, these contain a permanent magnet at one point and otherwise magnetically conductive material. Coil bobbins 5.1 and 5.2, onto which the support coils 7.1 and 7.2 are wound, dip into the slots 3.1 and 3.2 of the magnet systems. The coil body 5.1 carries the load shell 9. The coil body 5.2 carries the reference mass 11. Both magnetic circuits are rigidly and thermally conductive fixed on a common plate-like metal block 13. Another metal block 15 is rigidly and thermally conductive inserted between the two permanent magnet circuits.
The electrical comparative

vorrichtung für die Tragspulenströme, weil an sich bekannt. device for the support coil currents, because known per se.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Elektromagnetische Wägevorrichtung mit zwei Tragspulen, von denen die eine die zu wägende Last, die andere eine Referenzmasse trägt, zur Kompensation von Horizontierfehlern und von Fehlern durch Änderung der auf die Wägevorrichtung einwirkenden Gesamtbeschleunigung und der Feldstärke ihrer Permanentmagnete durch Temperaturschwankungen, dadurch gekennzeichnet, daß für jede der Tragspulen (7) ein in sich geschlossener Permanentmagnetkreis (1) vorgesehen ist, und daß die Permanentmagnetkreise miteinander starr und wärmeleitend, insbesondere durch Metallblöcke (13, 15), verbunden sind.Electromagnetic weighing device with two support coils, one of which is the one to be weighed Load, the other one carries a reference mass, to compensate for leveling errors and for Errors due to changes in the total acceleration acting on the weighing device and the field strength of their permanent magnets due to temperature fluctuations, characterized that a self-contained permanent magnetic circuit (1) is provided for each of the support reels (7), and that the permanent magnetic circuits connected to one another in a rigid and thermally conductive manner, in particular by metal blocks (13, 15) are.