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Dokumentenidentifikation DE19648241C2 21.10.1999
Titel Meßverfahren zur Bestimmung von Massen
Anmelder OAS. O.A. Schwimmbeck GmbH Zweigniederlassung Augsburg, 86368 Gersthofen, DE
Erfinder Zinz, Dieter O., 86199 Augsburg, DE
Vertreter Meissner, Bolte & Partner Anwaltssozietät GbR, 28209 Bremen
DE-Anmeldedatum 21.11.1996
DE-Aktenzeichen 19648241
Offenlegungstag 03.07.1997
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 21.10.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.10.1999
IPC-Hauptklasse G01G 23/00
IPC-Nebenklasse G01G 3/14   
Zusammenfassung Bei bekannten Meßvorrichtungen und Meßverfahren zur genauen Massenbestimmung besteht das Problem, daß der Meßwert nicht unverfälscht von Störgrößen ermittelt werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Meßverfahren sowie bei der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung wird zusätzlich zum Meßsensor ein Kompensationssensor verwendet, der lediglich der Störgröße ausgesetzt ist. Einem Komparator werden die Ausgangssignale von Meßsensor und Kompensationssensor unmittelbar oder mittelbar zugeführt, im Komparator verrechnet und das so gewonnene Signal einem Regler zugeführt. Das Ausgangssignal des Reglers wird derart geregelt, daß die Eingangssignale des Komparators gleich sind. Als Meßwert wird das Ausgangssignal des Reglers verwendet. Der so gewonnene Meßwert ist von der oder jeden Störgröße unabhängig.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Meßverfahren zur störungsfreien Bestimmung von insbesondere Massen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das eingangs genannte Meßverfahren kommt vorzugsweise bei kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitenden Mischanlagen zum Einsatz. Derartige Mischanlagen weisen automatisch arbeitende Dosieranlagen mit Wägeeinrichtungen auf, die üblicherweise aus einem Waagrahmen bzw. Unterbau, einem Waagbehälter bzw. einer Lastaufnahme, einer Wägezelle bzw. einem Sensor und einer Anzeige bestehen. Bei derartigen Wägeeinrichtungen besteht häufig das Problem, daß eine genaue Messung bzw. Bestimmung der Masse eines im Waagbehälters befindlichen Gutes durch Störgrößen unterschiedlicher Amplitude und Frequenz erschwert und zuweilen unmöglich wird. Aus einem Gebäude stammende Störschwingungen werden über den Waagrahmen in die Wägezelle eingeleitet, Störschwingungen eines möglicherweise im Waagbehälter angeordneten Mischers gelangen ebenfalls in die Wägezelle und beeinträchtigen das Meßergebnis. Diese Meßprobleme ergeben sich insbesondere bei Wägeeinrichtungen mit kleinen Höchstlasten, da die Störschwingungen einen Stillstand der Anzeige und damit eine exakte Massenbestimmung nicht zulassen.

Es wird daher meist auf den Einsatz von Wägeeinrichtungen mit kleinen Höchstlasten verzichtet. Dies macht jedoch eine zwangsläufig ungenaue Handzugabe unumgänglich. Andere Wägeeinrichtungen verfügen über eine Waagenelektronik, mit deren Hilfe die Störschwingungen ausgefiltert werden. Dies hat jedoch den Nachteil einer Dämpfung und damit Verlangsamung der Meßwerterfassung. Darüber hinaus ist es bekannt, die Wägeeinrichtung auf Masserahmen zu lagern und mit aufblasbaren sowie an die jeweiligen Belastungsverhältnisse anpaßbaren Gummipuffern zu kombinieren. Dies bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß die Justage der Wägeeinrichtung nur auf gemittelte Störschwingungen ausgerichtet werden kann. Somit können Spitzen der Störschwingungen nicht berücksichtigt werden, wodurch eine genaue Messung unmöglich ist.

Aus der US 4 624 331 ist es bekannt, zusätzlich zum Meßsensor einen Kompensationssensor zu verwenden, der ebenfalls der Störgröße ausgesetzt wird. Das Ausgangssignal des Meßsensors und Kompensationssensors wird durch einen nicht rückgekoppelten Operationsverstärker verrechnet, wodurch bei korrekter Abstimmung des Meßverfahrens auf die Störgröße das Meßsignal verbessert werden kann. Der Zusammenhang zwischen dem Eingangssignal des Kompensationssensors und dem Ausgangssignal desselben ist hierbei fest vorgegeben. Dies hat zur Folge, daß die Fehlerkorrektur mit Hilfe des Kompensationssensors nur unzureichend auf unterschiedliche Störfrequenzen und/oder Störamplituden anpaßbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Meßverfahren zu schaffen, welches den Einfluß einer Störgröße mit variabler Frequenz und/oder Amplitude auf das Meßergebnis verringert.

Zur Lösung dieses Problems weist das erfindungsgemäße Meßverfahren die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 auf. Durch das verwendete Meßverfahren treten keine Verlangsamungen der Meßwerterfassung und Ungenauigkeiten infolge einer Justage auf gemittelte Schwingungszustände auf. Die Veränderung der Hilfsgröße erfolgt über einen Regler. Auf diese Weise kann bei (nahezu) beliebiger Frequenz und Amplitude automatisch auf das Übertragungsverhalten des Kompensationssensors eingewirkt werden. Der Regler soll hierbei die Gleichheit der Ausgangssignale des Kompensationssensors und des Meßsensors unabhängig von der Frequenz und der Amplitude der Störgröße gewährleisten. Der so bereitgestellte, von der Störgröße bereinigte Meßwert kann auch bei kleinen Höchstlasten der Anzeige einer Meßeinrichtung nicht zum Stillstand der Anzeige führen, so daß eine exakte Massenbestimmung möglich ist.

Vorzugsweise werden dem Komparator die Eingangssignale phasengleich zugeführt. Hierzu kann ein Phasenschieber und/oder ein Phasenregler verwendet werden. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn infolge eines unterschiedlichen Übertragungsverhaltens des Kompensationssensors und des Meßsensors eine Phasenverschiebung zwischen deren Ausgangssignalen besteht. Durch die Verwendung eines Phasenschiebers oder eines Phasenreglers kann der Fehlereinfluß der Störgröße weiter minimiert werden.

Nach einem weiterem Vorschlag der Erfindung werden als Meßsensor und/oder Kompensationssensor Dehnungsmeßstreifen verwendet. Die Dehnungsmeßstreifen stellen eine besonders kostengünstige Ausführung für die Sensoren dar. Gleichzeitig kann auf einfache Weise bei entsprechender Verschaltung eine automatische Temperaturkompensation und die Einwirkung einer Hilfsgröße auf das Übertragungsverhalten vorgesehen werden.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Kompensationssensor eine geringe Nennlast und einen hohen Nennkennwert auf. Dies hat den Vorteil, daß die Wägezelle des Meßsystems in geringen Abmessungen ausgeführt werden kann.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Wägeeinrichtung in schematisierter Seitenansicht,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Wägezelle der Wägeeinrichtung gemäß Fig. 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Wägezelle der Wägeeinrichtung gemäß Fig. 1 nach einem zweiten Ausführungsbeipiel der Erfindung.

Die hier gezeigte Wägeeinrichtung findet Verwendung in diskontinuierlich oder kontinuierlich arbeitenden Mischanlagen und dient der exakten Zudosierung von Stoffen.

Eine Wägeeinrichtung 10 besteht aus einem Waagrahmen 11, einem Waagbehälter 12 und einer Wägezelle 13. Der Waagrahmen 11 wird üblicherweise auch als Unterbau bezeichnet, der Waagbehälter 12 als Lastaufnahme. In der Regel sind dem Waagbehälter 12 ein nicht dargestellter Mischer, nicht dargestellte Entleerhilfen sowie ein Waagverschluß zugeordnet.

Die Wägezelle 13 weist einen Meßsensor 14 sowie einen Kompensationssensor 15 auf. Der Meßsensor 14 wandelt eine Meßgröße 16, hier die Masse des im Waagbehälter 12 befindlichen Stoffes, mittels eines physikalischen Effekts in ein weiterzuverarbeitendes Ausgangssignal 17 um. Hierzu benötigt der Meßsensor 14 eine Hilfsgröße 18, so zum Beispiel eine elektrische Spannung oder einen elektrischen Strom. Das Ausgangssignal 17 des Meßsensors 14 ist dann funktional, nämlich proportional, von der Meßgröße 16 sowie von der Hilfsgröße 18 abhängig.

Bei der Bestimmung der Meßgröße 16 mit Hilfe des Meßsensors 14 besteht das Problem, daß die Meßgröße 16 von mindestens einer Störgröße 19, nämlich einer Störschwingung, überlagert ist. Somit ist das Ausgangssignal 17 des Meßsensors 14 durch die Störgröße 19 verfälscht. Um nun einen Meßwert bereitzustellen, der unabhängig von der oder jeden Störgröße 19 die Meßgröße 16 exakt wiedergibt, wird nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 2) dem Kompensationssensor 15 neben einer Hilfsgröße 20 und einer konstanten Initialbelastung 21 die oder jede Störgröße 19 des Meßsensors 14 als Eingangssignal zugeleitet. Ein Ausgangssignal 22 des Kompensationssensors 15 ist demnach funktional von der Hilfsgröße 20, der konstanten Initialbelastung 21 sowie der oder jeder Störgröße 19 abhängig.

Ein Komparator 23, dessen Eingangssignale unmittelbar die Ausgangssignale 17, 22 des Meßsensors 14 und Kompensationssensors 15 sind, ist derart mit einem Regler 24 verschaltet, daß ein Ausgangssignal 25 des Komparators 23 das Eingangssignal des Reglers 24 ist und ein Ausgangssignal des Reglers 24 die Hilfsgröße 20 des Kompensationssensors 15 darstellt.

Mit Hilfe des Reglers 24 ist die Hilfsgröße 20 des Kompensationssensors 15 derart nachführbar, daß die Ausgangssignale 17, 22 von Meßsensor 14 und Kompensationssensor 15 stets gleich sind. Hierdurch wird erreicht, daß das Ausgangssignal des Reglers 24, nämlich die Hilfsgröße 20 des Kompensationssensors 15, von der oder jeder Störgröße 19 befreit ist. Die Hilfsgröße 20 des Kompensationssensors 15 ist dann ein exakter Meßwert der Meßgröße 16.

Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 3) wird dem Kompensationssensor 15 neben der konstanten Initialbelastung 21 sowie der oder jeder Störgröße 19 des Meßsensors 14 als weiteres Eingangssignal die Hilfsgröße 18 des Meßsensors 14 zugeleitet. Das Ausgangssignal 22 des Kompensationssensors 15 ist demnach funktional von der Hilfsgröße 18, der konstanten Initialbelastung 21 sowie der oder jeder Störgröße 19 abhängig. Das Ausgangssignal 22 des Kompensationssensors 15 wird in diesem Fall einem Multiplikator 30 zugeführt, dessen Ausgangssignal 31 zusammen mit dem Ausgangssignal 17 des Meßsensors 14 dem Komparator 23 als Eingangssignale zugeführt werden. Daraus folgt, daß das Ausgangssignal 17 des Meßsensors 14 dem Komparator 23 unmittelbar, das Ausgangssignal 22 des Kompensationssensors 15 dem Komparator 23 jedoch mittelbar unter Zwischenschaltung des Multiplikators 30 zuführbar ist. Der Komparator 23 ist dann mit dem Regler 24 derart verschaltet, daß das Ausgangssignal 25 des Komparators 23 das Eingangssignal des Reglers 24 ist und ein Ausgangssignal des Reglers 24 dem Multiplikator 30 als eine weitere Eingangsgröße 32 zuführbar ist. Mit Hilfe des Reglers 24 ist in diesem Fall die Eingangsgröße 32 des Multiplikators 30 derart nachführbar, daß die Eingangssignale des Komparators 23, nämlich das Ausgangssignal 31 des Multiplikators 30 und das Ausgangssignal 17 des Meßsensors 14 stets gleich sind. Auch hierdurch wird erreicht, daß das Augangssignal des Reglers 24, in diesem Fall das Eingangssignal 32 des Multiplikators 30, von der oder jeden Störgröße 19 befreit ist und somit einen exakten Meßwert der Meßgröße 16 darstellt.

Der Meßsensor 14 und der Kompensationssensor 15 sind in der Wägezelle 13 unmittelbar nebeneinander angeordnet. Hierdurch wird gewährleistet, daß die oder jede Störgröße 19 dem Meßsensor 14 und dem Kompensationssensor 15 phasengleich zugeführt werden. Phasenverschiebungen am Meßsensor 14, die durch Masseänderungen am Waagbehälter hervorgerufen werden, sind durch einen nicht dargestellten Phasenschieber und/oder Phasenregler ausgleichbar. Der Phasenregler bzw. Phasenschieber ist vor dem Komparator 23 angeordnet bzw. in den Signalweg zwischengeschaltet.

In Fig. 1 ist die räumliche Nähe von Meßsensor 14 und Kompensationssensor 15 dargestellt. Meßsensor 14 und Kompensationssensor 15 sind demnach am gleichen Waagrahmen 11 angeordnet. Es ist jedoch lediglich der Meßsensor 14 mit dem Waagbehälter 12 über eine Lageranordnung 26 verbunden. Diese Lageranordnung ist darüber hinaus am Waagrahmen 11 befestigt. Hierdurch ist sichergestellt, daß auf den Kompensationssensor 15 neben der konstanten Initialbelastung 21 - in Fig. 1 dargestellt durch den Pfeil 27 - lediglich auf den Waagrahmen 11 einwirkende Störgrößen 19 einwirken. Die Störgrößen 19 sind in Fig. 1 mit dem Doppelpfeil 28 dargestellt. Auf den Meßsensor 14 wirkt neben der oder jeder Störgröße 19 zusätzlich die Meßgröße 16, also die Masse des in dem Waagbehälter 12 befindlichen Stoffes ein. Die Meßgröße 16 ist in Fig. 1 mit dem Pfeil 29 angedeutet.

Um eine kleine und konstruktiv einfache Konstruktion der Wägezelle 13 zu gewährleisten, wird die konstante Initialbelastung 21 des Kompensationssensors 15 klein gewählt. Um dennoch zu erreichen, daß die Eingangssignale des Komparators 23 gleich groß werden, wählt man einen Kompensationssensor 15 mit einer möglichst geringen Nennlast und einem möglichst hohen Nennkennwert.

Meßsensor 14 und Kompensationssensor 15 sind vorzugsweise als Dehnungsmeßstreifen in Vollbrückenschaltung ausgebildet. Es können jedoch auch beliebig andere Sensoren zum Einsatz kommen.

Der Regler 24 ist als Integralregler ausgebildet. Um die Meßwerterfassung jedoch schneller zu machen, enthält der Integralregler auch einen Differential-Anteil. Der Proportional-Anteil des Reglers 24 ist auf Null eingestellt.

Das erfindungsgemäße Meßverfahren nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun im folgenden im Detail anhand Fig. 2 erörtert:

Im Ruhebelastungsfall, d. h. ohne Einfluß von einer Störgröße 19 und einer Meßgröße 16, sind die Eingangsgrößen des Meßsensors 14 die Hilfsgröße 18 - im nachfolgenden abgekürzt mit Hg1 - sowie eine Initialbelastung - im nachfolgenden abgekürzt mit Mg1. Die Initialbelastung ist das Leergewicht des Waagbehälters 12. Auf den Kompensationssensor 15 wirken in diesem Fall die Hilfsgröße 20 - im nachfolgenden abgekürzt mit Hg2 - und die Initialbelastung 21 - im nachfolgenden abgekürzt mit Mg2 - ein. Demnach gelten für die Ausgangssignale 17, 22 des Meßsensors 14 und Kompensationssensors 15



A1 = k1 × Hg1 × Mg1



A2 = k2 × Hg2 × Mg2



wobei k1, k2 die Sensorkonstanten und A1, A2 die Ausgangssignale 17, 22 vom Meßsensor 14 und Kompensationssensor 15 sind.

Ebenfalls im Ruhebelastungsfall, jedoch unter Berücksichtigung einer Störgröße 19 gilt für die Ausgangssignale 17, 22 des Meßsensors 14 und Kompensationssensors 15



A1 = k1 × Hg1 × (Mg1 + Mg1 × sinωt)



A2 = k2 × Hg2 × (Mg2 + Mg2 × sinωt)



wobei Mg1 × sinωt und Mg2 × sinωt die Störgröße 19 ist.

Im Belastungsfall, d. h. unter Einwirkung der Störgröße 19 und Meßgröße 16 gilt für die Ausgangssignale 17, 22 von Meßsensor 14 und Kompensationssensor 15



A1 = k1 × Hg1 × (Mg1 + Mg1 × sinωt + ΔMg1 + ΔMg1 × sinωt)



A2 = k2 × (Hg2 + ΔHg2) × (Mg2 + Mg2 × sinωt)



wobei ΔMg1 die Meßgröße 16 und ΔHg2 die durch den Regler 24 bewirkte Änderung der Hilfsgröße 20 des Kompensationssensors 15 ist.

Der Regler 24 sorgt nämlich dafür, daß in jedem Fall die Ausgangssignale 17, 22 des Meßsensors 14 und Kompensationssensors 15 - also A1 und A2 - gleich sind.

Setzt man stets A1 = A2 so ergibt sich aus den obigen Gleichungen



ΔMg1 = ΔHg2 × K

K ist hierbei eine Konstante, die von k1, k2, Hg1 und Mg2 abhängig ist. Hieraus ergibt sich, daß die durch den Regler 24 bedingte Änderung der Hilfsgröße 20 des Kompensationssensors 15 einen Meßwert für die Meßgröße 16 darstellt. Der Meßwert ist demnach von der oder jeder Störgröße 19 unabhängig.

Es wird demnach zur störungsfreien Bestimmung der Meßgröße 16 der Kompensationssensor 15 neben der konstanten Initialbelastung 21 lediglich der oder jeder Störgröße 19 des Meßsensors 14 ausgesetzt. Die Ausgangssignale 17, 22 des Meßsensors 14 und Kompensationssensors 15 werden mit Hilfe des Komparators 23 verrechnet. Das so gewonnene Signal wird dem Regler 24 zugeführt, dessen Ausgangssignal dem Kompensationssensor 15 als Hilfsgröße 20 zugeführt wird. Die Hilfsgröße 20 des Kompensationssensors 15 wird vom Regler 24 derart geregelt, daß die Ausgangssignale 17, 22 des Meßsensors 14 und Kompensationssensors 15 stets gleich sind. Die Hilfsgröße 20 des Kompensationssensors 15 wird dann als Meßwert der Meßgröße 16 verwendet.

Das erfindungsgemäße Meßverfahren nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand Fig. 3 erörtert:

Im Ruhebelastungsfall, d. h. ohne Einfluß von einer Störgröße 19 und einer Meßgröße 16, sind die Eingangsgrößen des Meßsensors 14 die Hilfsgröße 18 - im nachfolgenden abgekürzt mit Hg1 - sowie eine Intinialbelastung - im nachfolgenden abgekürzt mit Mg1. Die Initialbelastung ist das Leergewicht des Waagbehälters 12. Auf den Kompensationssensor 15 wirken in diesem Fall ebenfalls die Hilfsgröße 18 und die Initialbelastung 21 - im nachfolgenden abgekürzt mit Mg2 - ein. Demnach gelten für die Ausgangssignale 17, 22 des Meßsensors 14 und Kompensationssensors 15



A1 = k1 × Hg1 × Mg1



A2 = k2 × Hg1 × Mg2



wobei k1, k2 die Sensorkonstanten und A1, A2 die Ausgangssignale 17, 22 vom Meßsensor 14 und Kompensationssensor 15 sind.

Für das Ausgangssignal 31 des Multiplikators 30 gilt



A3 = (k2 × Hg1 × Mg2) × k3 × Hg3



wobei k3 die Multiplikatorkonstante und Hg3 die weitere Eingangsgröße 32 des Multiplikators 30 ist.

Ebenfalls im Ruhebelastungsfall, jedoch unter Berücksichtigung einer Störgröße 19 gilt für die Ausgangssignale 17, 22 des Meßsensors 14 und Kompensationssensors 15



A1 = k1 × Hg1 × (Mg1 + Mg1 × sinωt)



A2 = k2 × Hg1 × (Mg2 + Mg2 × sinωt)



wobei Mg1 × sinωt und Mg2 × sinωt die Störgröße 19 ist.

Weiterhin gilt



A3 = (k2 × Hg1 × (Mg2 + Mg2 × sinωt)) × k3 × Hg3

Im Belastungsfall, d. h. unter Einwirkung der Störgröße 19 und Meßgröße 16 gilt



A1 = k1 × Hg1 × (Mg1 + Mg1 × sinωt + ΔMg1 + ΔMg1 × sinωt)



A2 = k2 × Hg1 × (Mg2 + Mg2 × sinωt)



A3 = (k2 × Hg1 × (Mg2 + Mg2 × sinωt)) × k3 × (Hg3 + ΔHg3)



wobei ΔMg1 die Meßgröße 16 und ΔHg3 die durch den Regler 24 bewirkte Änderung der Eingangsgröße 32 des Multiplikators 30 ist.

Der Regler 24 sorgt nämlich dafür, daß in jedem Fall das Ausgangssignal 17 des Meßsensors 14 und und das Ausgangssignal 31 des Multiplikators 30 - also A1 und A3 - gleich sind.

Setzt man stets A1 = A3 so ergibt sich aus den obigen Gleichungen



ΔMg1 = ΔHg3 × L

L ist hierbei eine Konstante, die von k1, k2, k3, Hg1 und Mg2 abhängig ist. Hieraus ergibt sich, daß die durch den Regler 24 bedingte Änderung der Eingangsgröße 32 des Multiplikators 30 einen Meßwert für die Meßgröße 16 darstellt. Auch in diesem Fall ist der Meßwert demnach von der oder jeder Störgröße 19 unabhängig.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 verfügt über den Vorteil, daß sowohl Meßsensor 14 als auch Kompensationssensor 15 mit einer konstanten Hilfsgröße 18 versorgt werden können.

Komparator 23, Regler 24 sowie Multiplikator 30 können sowohl als Hardware sowie als Software ausgebildet sein. In jedem Fall ist zu gewährleisten, daß ein Ausgangssignal 20 bzw. 32 des Reglers 24 derart geregelt wird, daß die Eingangssignale des Komparators 23 - nämlich beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 die Signale 17, 22 und beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 die Signale 17, 31 - gleich sind. Das Ausgangssignal 20 bzw. 32 des Reglers 24 ist dann ein von den Störgrößen befreites Abbild der Meßgröße 16.

Die oder jede Störgröße 19 werden dem Meßsensor 14 und dem Kompensationssensor 15 phasengleich zugeführt. Dies wird dadurch erreicht, daß Meßsensor 14 und Kompensationssensor 15 in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sind. Eine durch Masseänderung am Meßsensor 14 bedingte Phasenänderung bzw. Phasenverschiebung wird durch einen nicht dargestellten Phasenschieber und/oder nicht dargestellten Phasenregler kompensiert. Phasenschieber und/oder Phasenregler sind hierzu dem Komparator vorgeschaltet. Dem Komparator 23 werden die Ausgangssignale 17, 22 von Meßsensor 14 und Kompensationssensor 15 einerseits oder die Ausgangssignale 17, 31 von Meßsensor 14 und Multiplikator 30 andererseits als Eingangssignale also stets phasengleich zugeführt.

Im übrigen wird auf die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung erörterten Details verwiesen. Bezugszeichenliste 10Wägeeinrichtung

11Waagrahmen

12Waagbehälter

13Wägezelle

14Meßsensor

15Kompensationssensor

16Meßgröße

17Ausgangssignal

18Hilfsgröße

19Störgröße

20Hilfsgröße

21Initialbelastung

22Ausgangssignal

23Komparator

24Regler

25Ausgangssignal

26Lageranordnung

27Pfeil

28Doppelpfeil

29Pfeil

30Multiplikator

31Ausgangssignal

32Eingangsgröße


Anspruch[de]
  1. 1. Meßverfahren zur störungsfreien Bestimmung von insbesondere zeitveränderlichen Massen, wobei
    1. a) ein Meßsensor (14) einer Meßgröße (16) und einer Störgröße (19) ausgesetzt wird,
    2. b) ein Kompensationssensor (15) der Störgröße (19) des Meßsensors (14) ausgesetzt wird,
    3. c) das Ausgangssignal (17) des Meßsensors (14) und das Ausgangssignal (22) des Kompensationssensors (15) einem Komparator (23) als Eingangssignal zugeführt werden,
    4. d) die Ausgangssignale (17, 22) im Komparator (23) miteinander verrechnet werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    1. a) das Ausgangssignal (22) des Kompensationssensors (15) von einer Hilfsgröße (20) abhängig ist,
    2. b) das Ausgangssignal (25) des Komparators (23) einem Regler (24) zugeführt wird, dessen Ausgangssignal die Hilfsgröße (20) ist,
    3. c) der Regler die Hilfsgröße (20) derart regelt, daß die Eingangssignale (17, 22) des Komparators (23) gleich sind.
  2. 2. Meßverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal (22) des Kompensationssensors (15) vor Verrechnung desselben mit dem Ausgangssignal (17) des Meßsensors (14) im Komparator (23) einem Multiplikator (30) zugeführt wird, daß das Ausgangssignal des Reglers (24) dem Multiplikator (30) als weitere Eingangsgröße (32) zugeführt wird, und daß der Regler (24) die Eingangsgröße (32) des Multiplikators (30) derart regelt, daß die Ausgangssignale (17, 31) von Meßsensor (14) und Multiplikator (30) und damit die Eingangssignale des Komparators (23) gleich sind.
  3. 3. Meßverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Störgröße (19) dem Meßsensor (14) und dem Kompensationssensor (15) phasengleich zugeführt wird.
  4. 4. Meßverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Komparator (23) die Eingangssignale (17, 22) phasengleich zugeführt werden und daß hierzu ein Phasenschieber und/oder ein Phasenregler verwendet wird.
  5. 5. Meßverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Integralregler als Regler (24) verwendet wird.
  6. 6. Meßverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (24) zusätzlich einen Differential-Anteil aufweist.
  7. 7. Meßverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsgröße (20) des Kompensationssensors (15) als Meßgröße für die Masse verwendet wird.
  8. 8. Meßverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßsensor (14) und/oder Kompensationssensor (15) Dehnungsmeßstreifen verwendet werden.
  9. 9. Meßverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kompensationssensor (15) mit einer geringen Nennlast und einem hohen Nennkennwert verwendet wird.






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