DE2320391B2 - Vorrichtung zum Wägen bewegter Lasten - Google Patents

Description

pulszahl durch Zwischenschaltung eines Frequenz-Teilers (15) mit einem festen Teilerfaktor von einem Zähler (6) erfaßt und in Abhängigkeit von dem Zählerstand über einen Speicher (18) in einem zweiten Frequenz-Teiler (19). über den die Impulse während der Rück-Integrationszeit dem Zähler (6) zugeführt werden, die Impulszahl markiert wird, bei der ein Impuls weitergegeben wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß als Frequenz-Teiler Ringzähler verwendet werdenderen Endzahl durch eine feste Einstellung oder über einen Speicher markierbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschwingung der Pendellast einem ÄC-Glied zugeführt wird, und die zugeführte Spannung (la) und eine durch den Kondensator (Q phasenverschoben Spannung (Ub) einem Komparator (27) zugeführt wird, dessen Ausgangsspannung bei jedem Maximum und Minimum umkippt und diese Kippspannungen zur Schaltung der Meß zeit des Digitalvoltmeters verwendet werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß im doppelten Abstand der Meßstrecke auf der Wägebrücke vor der Meßstrecke ein erster Kontakt (M 3) und im einfachen Abstand der Meßstrecke vor der Meßstrecke ein zweiter Kontakt (MA) angeordnet sind und durch den ersten Kontakt eine konstante Frequenz auf einen Zähler zur Summierung geschaltet und durch den zweiten Kontakt der Zählerstand gespeichert und gleichzeitig die konstante Frequenz zur Subtraktion eingeschaltet wird und bei Erreichen des Null-Wertes die Meßzeit eingeschaltet und bei Erreichen des negativen Wertes des gespeicherten Zählerstandes die Meßzeit beendet wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beginn der Meßzeit der Zähler auf den gespeicherten Zählerstand eingestellt und durch die eintreffenden Impulse auf Null zurückgezählt wird und bei Erreichen des Wertes Null die Meßzeit beendet wird.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wägen bewegter Lasten, deren auf mindestens eine Kraftmeßdose ausgeübte Kraft einen zeitlich veränderten elektrischen Spannungsverlauf ergibt, mit einem Digital-Voltmeter nach dem Prinzip der Doppel-Integration, bei dem zuerst eine zu messende Spannung und dann eine Referenzspannung umgekehrter Polarität an einem Integrator mit nachgeschaltetem Komparator (Schwellwertschalter) angeschaltet werden und die Rück-Integrationszeit auf den Ausgangswert, gemessen durch die Zahl der Impulse einer konstanten Frequenz, ein Maß für die zu messende Spannung ist.

Für die Wägung bewegter Kasten, die beispielsweise an einem Kranhaken pendeln oder über einen als Wägebrücke ausgestalteten Fahrbahnabschnitt gefahren werden, ist beispielsweise aus dem Prospekt »Digitales DMS-Meßgerät, Typ GV 03« der Firma Keller Spezialtechnik GmbH eine Anordnung bekannt, bei der während einer konstanten Zeitspanne, die durch die konstante Integrationszeit des Digital-Voltmeters vorgegeben ist, diesem die Ausgangsspannung der Kraftmeßdose zugeführt wird. Die konstante Zeitbasis wird dabei mit Hilfe eines Zählers gebildet, der die Impulse

eines Oszillators bis zu einem bestimmten Zählerstand jummiert Die Ausgangsspannung des Integrators erreicht dann einen bestimmten, von der Ausgan^sspan nung der Kraftmeßdose abhängigen Wert. Am Ende <Jer Integrationszeitspanne wird eine konstante Referenzspannung umgekehrter Polarität auf den Eingang des Integrators geschaltet und der Zähler auf Null gesetzt Während der Zeit der Entladung eines Kondensators des Integrators summiert der Zähler bu zu einem bestimmten Wert der Ausgangsspannung des Integrators die impulse des Oszillators. Der Zählerstand für diesen Zeitpunkt ist proportional der zu messenden Spannung und stellt bei geeigneter Kalibrierung einen Wert für das zu bestimmende Gewicht dar.

Eine besondere Schwierigkeit besteht darin, daß die feste Integrationszeit, die durch das Digital-Voltmeter vorgegeben ist, nicht optimal den Verhältnissen beim Bewegungsablauf der Lasten entspricht. Um eine möglichst genaue Messung zu ermöglichen, ist man bestrebt, einen Mittelwert der sich ändernden Spannung in einer Zeitspanne zu bilden, die hierfür besonders geeignet ist. Beispielsweise sollte bei einer über eine Wägebrücke fahrenden Last die Integrationszeit einerseits möglichst lang gewählt werden, um einen repräsentativen Mittelwert zu erhalten, andererseits sollten Zeitabschnitte, in denen mit einem die Mittelwertbildung verfälschenden Spannungsverlauf gerechnet werden muß, mit Sicherheit ausgeschlossen werden, z. B. sollten die beim Auffahren auf eine Wägebrücke auftretenden Spannungsspitzen nicht berücksichtigt werden.

Weiterhin ist aus der US-PS 36 74 097 ein Bewegungsanzeiger für eine Drucksperre einer Waage bekannt. Dabei werden laufend dem angezeigten Gewicht entsprechende Impulsfolgen gezählt und gespeichert. Die jeweils ermittelte Zahl wird mit der zuvor ermittelten verglichen und nur wenn das Ergebnis dieses Vergleiches mehrmals hintereinander einen vorgegebenen Wert unterschreitet, wird der Druckvorgang für die Waage ausgelöst. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß während des Druckvorganges keine Veränderung der anstehenden Zahl erfolgt. Diese Anordnung ist jedoch zum Bestimmen eines Gewichtes ungeeignet.

\ufgabe der Erfindung ist es, eine Wägevorrichtung der eingangs genannten Art so auszugest Iten, daß das Gewicht bewegter Lasten mit großer Genauigkeit unter Anpassung der Integrationszeit an die Erfordernisse des Bewegungsablaufes der Last bzw. den K raft verlauf bestimmt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Beginn und Ende der Meßzeit in Abhängigkeit vom Bewegungsablauf der Last bzw. dem Kraftverlauf durch Schaltmittel bestimmbar sind, daß Speichermittet einen der veränderlichen Meßzeit proportionalen Wert speichern und daß die als Meßzeit dienende Rück-Integrationszeit über eine Schalteinrichtung in Abhängigkeit von dem gespeicherten Wert korrigierbar ist. Dabei kann die Integrationszeit, d. h. die Meßzeit, in optimaler Weise an den Bewegungsablauf angepaßt werden, da der Meßbeginn und insbesondere das Ende des Meßvorganges so gelegt werden kö inen, daß einerseits fco eine möglichst große Meßzeit zur Verfügung steht, daß aber andererseits verfälschende Einflüsse ausgeschlossen bleiben. Diese Anpassung an Gegebenheiten des jeweiligen Bewegungsablaufes kann für einen jeden einzelnen Meßvorgang gesondert erfolgen, ohne daß <>s hierzu Änderungen in der Meßanordnung erforderlich sind.

Eine besonders hohe Genauigkeit der Messung wird dadurch erreicht, daß der der Meßzeit proportionale Wert digital in Form einer Impulszahl in einem Speicher gespeichert wird und die als Meßwert dienende Rück-Integrationszeit digital in einem Multiplikationsbauelement mit dem Quotienten aus Normalimpulszahl und gespeicherter Impulszahl für die Meßzeit multipliziert wird.

Die digitale Korrektur der Rück-Integrationszeit kann bei einer weiteren Ausbildung unter Zwischenschaltung eines Frequenzteilers erfolgen, der im Verhältnis der Normalimpulszahl zur gespeicherten Impulszahl für die Meßzeit voreingestellt ist

Die Kosten des Bauaufwandes sind besonders gering, wenn in Weiterbildung des Erfindungsgedankens der der Meßzeit proportionale Wert analog als Integralwert der Referenzspannung in einem Speicher gespeichert wird und die als Meßwert dienende Rück-Integrationszeit analog durch den von der Meßzeit abhängigen Integralwert der Referenzspannung und der hierdurch bedingten Steilheit der Rück-Integration korrigiert wird.

Wenn die Wägevorrichtung eine Wägebrücke aufweist, über die die Last fährt z. B. Güterwagen, werden in Weiterbildung des Erfindungsgedankens Anfang und Ende der Meßzeit zweckmäßigerweise durch zwei von der Last beim Auffahren auf die Wägebrücke und beim Verlassen der Wägebrücke betätigte Schalter bestimmt. Dadurch wird unabhängig von der Geschwindigkeit der bewegten Last, jeweils die größte zur Verfügung stehende, aber noch ungestörte Meßzeit ausgenutzt.

Zum Wagen pendelnder Lasten, beispielsweise an Kranhaken, werden in noch weiterer erfinderischer Ausgestaltung Anfang und Ende der Meßzeit durch zwei Schwingungsmaxima bzw. -minima bestimmt. Dadurch wird eine Erhöhung der Genauigkeit der Mittelwertbildung gegenüber einer konstanten oder beliebig gewählten Meßzeit erreicht. Eine Vorrichtung zur Bestimmung von Anfang und Ende der Meßzeit in Abhängigkeit von zwei Schwingungsmaxima bzw. -minima besteht gemäß einem weiteren Merkmal darin, daß die Grundschwingung der pendelnden Last einem RC-Glied zugeführt, und die zugeführte Spannung eine durch den Kondensator phasenverschobene einem Komparator zugeführt werden, dessen Ausgangsspannung bei jedem Maximum und Minimum umkippt und diese Kippspannungen zur Schaltung der Meßzeit des Digitalvoltmeters verwendet werden.

Falls es nicht möglich ist, Schaltkontakte auf der Wägebrücke selbst anzuordnen, durch die die Meßzeit ein- und ausgeschaltet wird, kann dies gemäß einem weiteren Merkmal dadurch erfolgen, daß im doppelten Abstand der Meßstrecke auf der Wägebrücke vor dieser Meßstrecke ein erster Kontakt und im einfachen Abstand vor der Wägestrecke ein zweiter Kontakt angeordnet sind und durch den ersten Kontakt eine konstante Frequenz auf einen Zähler zur Summierung geschaltet und durch den zweiten Zählerstand gespeichert und gleichzeitig die konstante Frequenz zur Subi.aktion eingeschaltet und bei Erreichen des Null-Wertes die Meßzeit eingeschaltet und bei Erreichen des negativen Wertes des gespeicherten Zählerstandes die Meßzeit beendet wird.

Der erfindungsgemäße Gegenstand wird an Hand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. I in schematischer Darstellung eine Wägebrük-

ke, über die die zu bestimmende Last fährt, mit einer schematischen Darstellung der verwendeten elektrischen Kraftmeßdosen,

F i g. 2 den Verlauf der Ausgangsspannung der in F i g. 1 dargestellten Kraftmeßdosen in Abhängigkeit von der Zeit,

F i g. 3 den Verlauf der Ausgangsspannung einer Kraftmeßdose, die von einer pendelnden Last beaufschlagt wird,

F i g. 4 ein Blockschaltbild einer Meßeinrichtung mit einem Digitalvoltmeter zur Bestimmung des Gewichts mittels einer Kraftmeßdose,

F i g. 5 in vereinfachter Darstellung eine Ausführungsform für eine Start-Stop-Einrichtung in F i g. 4,

F i g. 6a, 6b Spannungsverläufe über der Zeit, die sich in der Schaltung gemäß F i g. 5 ergeben. F i g. 7 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform für das Digitalvoltmeter in Fig.4, wobei die Speicherung des der Meßzeit proportionalen Wertes digital erfolgt,

F i g. 8 ein Diagramm des Spannungsverlaufs bei dem Digitalvoltmeter nach F i g. 7,

F i g. 9 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform eines Digitalvoltmeters für die Schaltung nach F i g. 4, wobei die Speicherung des der Meßzeit proportionalen Wertes analog erfolgt.

F i g. 10 ein Diagramm des Spannungsverlaufs über der Zeit bei dem Digitalvoltmeter gemäß F i g. 9,

F i g. 11 die Schaltung einer abgewandelten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Digitalvoltmeters und

F i g. 12 ein Diagramm des Spannungsverlaufs über der Zeit bei einem Digital voltmeter gemäß F i g. 11.

Bei der in F i g. 1 gezeigten Wägeeinrichtung ist in der Bewegungsbahn einer mit der Geschwindigkeit ν verfahrenen Last 21 eine Wägebrücke 22 angeordnet. Es kann sich beispielsweise um eine Gleiswaage handeln, über die ein zu wiegender Eisenbahnwagen mit annähernd konstanter Geschwindigkeit rollt Die Wägebrücke 22 stützt sich mit einer Kraft F auf Kraftmeßdosen 23 ab. deren Schaltung in F i g. 1 schematisch angedeutet ist Die der aufgebrachten Kraft F proportionale Ausgangsspannung Ua der Kraftmeßdosen 23 zeigt beispielsweise einen zeitlichen Verlauf, wie er in F i g. 2 über der Zeit f dargestellt ist.

Auf der Wägebrücke 22 befinden sich örtlich einstellbare Meldekontakte Ml und M 2, die beispielsweise als Kontaktschwellen. Lichtschranken od. dgl. ausgeführt sein können und ein Signal geben, wenn sie von der Last 21 überfahren werden. Wie man aus F i g. 2 erkennt wird bei dem dargestellten Beispiel davon ausgegangen, daß bei einer begrenzten Geschwindigkeit ν der bewegten Last 21 die Auffahrstöße bei Erreichen des ersten Meldekontaktes M1 abgeklungen sind und der Mittelwert der durch die Bewegung der Last auftretenden Schwingungen dem Gewicht der Last entspricht Durch Schließen des Kontaktes M1 wird die Messung eingeleitet und durch Schließen des zweiten Meldekontaktes M 2 beendet. Die Auswertung und Anzeige erfolgt durch das Digitalvoltmeter, nachdem die bewegte Last den MeWekontakt M2 freigegeben hat. Damit ist eine optimale Meßzeit gegeben, wie man aus F i g. 2 erkennt

Wenn die Anordnung von Meldekontakten M1 und M 2 auf der Wägebrücke 22 nicht möglich ist. so kön nen die Kontakte auch vor der Wägebrücke im Gleis angeordnet werdea Solche vorverlegten Mekjekontak te M 3 und MA sind in F i g. 1 ebenfalls dargestellt. Mit dem Kontakt M3 könnte dann z. B. ein Zähler gestar let werden, der Impulse einer konstanten Frequenz aufsummiert. Dieser Zähler wird durch den Meldekontakt M4 gestoppt. Der Zählerstand wird gespeichert und entspricht der Geschwindigkeit der Last. Nach Freigabe des Meldekontaktes M4 zählt der Zähler rückwärts bis der Wert Null erreicht ist. Wenn die Geschwindigkeit ν der bewegten Last konstant bleibt, was für diese verhältnismäßig kurze Strecke bei den meisten Anwendungsfällen vorausgesetzt werden kann, so befindet ίο sich die Last beim Zählerstand Null an der Stelle 21, d. h. auf der Wägebrücke. Zu diesem Zeitpunkt kann der Zähler wieder auf einen Wert gesetzt werden, der dem gespeicherten Zählerstand entspricht. Der Zähler kann aber auch die eintreffenden Impulse weiter aufnehmen bis sein Stand dem negativen Wert des gespeicherten Zählerstandes entspricht. Gleichzeitig mit dem weiteren Summieren der Impulse beginnt die Integration der Meßspannung. Beim Zählerstand Null bzw. beim negativen Wert des gespeicherten Zählerstandes ist der Punkt 31 erreicht. Die Integration wird beendet. Die Auswertung erfolgt ebenfalls durch das Digitalvoltmeter.

In F i g. 3 ist der Spannungsverlauf am Ausgang der Kraftmeßdose bei einer pendelnden Last z. B. bei einer Kranwaage dargestellt. Man erkennt die Grundwelle der Schwingungen mit den überlagerten Oberwellen. Um eine besonders gute Mittelwertbildung des Spannungsverlaufs zu erreichen, muß über mehrere vollständige Schwingungen der Grundwelle ein Mittelwert gebildet werden, wobei die Meßspannung durch das Digitalvoltmeter integriert wird. Um über mehrere vollständige Schwingungen zu messen, wird von Maximum zu Maximum oder von Minimum zu Minimum gemessen.

F i g. 4 zeigt in stark vereinfachter Darstellung die Schaltung der Meßeinrichtung. Die Kraftmeßdose 23, auf die die Kraft F mit Schwankungen Δ F einwirkt, wird durch ein Netzteil 24 versorgt Der Ausgang der Kraftmeßdose 23 steht mit einer Start-Stop-Einrichtung oder einer Trigger-Einrichtung sowie mit einem von diesen gesteuerten Digitalvoltmeter in Verbindung. F i g. 5 zeigt das Schaltschema der Trigger-Einrichtung bzw. der Start-Stop-Einrichtung der Blockschal tung nach F i g.4. In der Baueinheit 25, die aus einem Verstärker und einem aktiven Filter besteht wird das Ausgangssignal der Kraftmeßdose 23 verstärkt und gleichzeitig gefiltert Mit Hilfe dieses Filters, das die Charakteristik eines Tiefpasses hat werden die Oberwellen ausgefihert. so daß die Ausgangsspannung Ua so der GrundweHe in F i g. 3 entspricht. Mittels eines nachgeschalteten RC-Gliedes 26 erhält man an dem Kondensator C des /?C-Gliedes eine phasenverschobene Spannung Ub. Der Verlauf von Ua und Ub ist in F i g. 6a dargestellt

ss Die Spannung Ua wird in einem nachgeschalteten Komparator 27 (Schwellwertschalter) mit der Spannung Ub verglichen. Wenn die Spannung Ub kleiner ist als die Spannung Ua. so hegt am Ausgang des Kompa rators negative Spannung: wenn die Spannung Ub je- <* doch größer ist als die Spannung Ua. so liegt am Ausgang des Komparator positive Spannung. Hierdurch ergibt sich der in F i g. 6b dargestellte Verlauf für die Komparatorausgangsspannung Uk. Die durch den Verlauf der Spannung Uk bedingten Impulse des Kompass rators 27 können in dem Frequenzteiler 28 in einem beliebigen Verhältnis untersetzt werden, so daß die positivcn oder negativen Flanken der Rechteckkurve als Start br» Stop-Signaie für das Digitalvoltmeter ver-

η ⁸

wendet werden können. Dabei bestimmt das Xe.Wer- Jung 4^geschaltet^w.rd^und^^^,^^ _άτ^

hältnis die Zeit der Mehrfachschw.ngdauer, über wel mcrn^ ^ ^ ^ ^.^^ _t0 ^₀ . _Zählerstand B

die das Voltmeter den Mittelwert bildet. multipliziert werden, um den im kalibrierten Maßstab

In F i g. 7 ist die Schaltung des in F ι g-4 gezeigten £ _{w t zu} erhalten. Digltalvoltmeters in einem Blockschaltbild dargestellt. 5 ^er^^_r ⁿ _{rektur erfolgt somit} dadurch, daß der Zäh er- Ober eine wählbare Zeit Twird die zu messende Span- _{wird durch den um N Komm}astellen

«ung Um durch einen Schalter S 1 auf den E ngang stan _verschobenen Wert in Zäh er B. Als Divi-

eines Integrators t geschaltet. Der Integra or 1« 3f_e ^C _{rbaustein 13} wird ein üblicher Digita -IC verwendet,

am Eingang einen vorgeschalteten Widerstand Rl aui. _errechnete Wert wird mit Takt 1 über das UND·

Der Integrator 1 besteht aus dem Vers ärker Vl und _G,_{ied 12 in den Speicher 7} übernommen und zur Anzei-

dem parallel angeordneten ^Kond^^at°^r _P^„J;^e ge 8 gebracht, beispielsweise mittels Nixie-Röhren.

Ablauf der Zeit Twird im Zeitpunkt 1 (vgK Fi g. 8) eme g 8 _{Meßanordnung gemaß F} j _f. 9 wird ebenfalls Referenzspannung Uv mittete des Schalters 5 2 am _unterschied,i_cher Dauer der Meßze.t eine genaue

den Eingang des Integrators 1 geschaltet. Während der _{der kaUbrierten} p_hyslkal_1Schen Einheit ge-

Rück-Integrationszeit wird der Kondensato Cl enta .5 ^ _{Ein der} ,^ations-Dauer Proportion«er

den. und der Zähler A summiert die: Impulse: d«^Fre ^ ^. ^^ _{Ausfünrungsfon}n nicht digital

quenz-Generators 3. Der Zählerstand .st *«" Propor _m ^ ^ _{dMS ana}, _{Sp ch}„_{s< t B} emes

tional der zu messenden Spannung i/m. ^{Der Α}"^^ηε _lntegrators gespeichert. Zu Beginn der Meßzei wird

des Integrators 1 ist mit dem Eingang eines Kompora J^ ^_{3 hlossen und} ein Schalter S' 5 ge-

tors 2 (Schwellwertschalter) verbunden,„ί_η. _verbün- öffnet, durch den der Kondensator C2 entladen wurde,

gang mit einer Torschaltung 4 (UND-EtanentVvertan _gi ^ ^^_{χ g},_eichzeItlg _d,e zu messende

den ist, die zu den Zählern A und B fuhrt. De Betät. * ^_n, _{auf den} Eingang des lntegrators 1.

g^fc^terS'lundS'^derT^J««"^ ^aL Schalter 5'3 wird die Referenzspannung

9 und 10 und des Zählers erfolgt durch e ne in Fi *7 _Integrator 11, bestehend aus dem Verstarke

nur als Block dargestellte Steuerlogik 5 die^vo^ außen ,5 υ ^ _{Kondensator cz} angeschaltet Damit ist

den Start-Impuls erhält Wie angedeu^and «jSjei _Ausgangsspannung Ui des integrators 11 propor-

cher und gegebenenfalls eine Anzeigevorrichtung , _d«_{r Meßzeit Am} Ende der Meßphase öffnet der

nachgeschaltet _f . _ .. . _{T = kon}. Schalter S' 3 und der Schalter S' 4 w,rd auf den Aus-

Die Meßanordnung ist für eine Zeitbasis Γ =kon » Referenzspannungs-Integrators 11 umge-

stant kalibriert wobei Γ-^ .I"VuJ«d^MJ^J ¹JJ₁ ³° Stet, so daß der Kondensator Cl des Integrator^, 1

Generators 3 entspricht; dabei .st N eine ganze:JM _Abhängigkeit von der Integrationsspannung Lh ent-

z. B in dem in F i g. 8 dargestellten Beispiel ist W - *. ^ weiteres verständlich, daß bei

¹ ta F? E^ "st de^gr Spannungsver.auf JJ^" ^^ ^l£ ^_n Meßzeit Γ auch eine hohe !«*£»»

spiel dariestellt Dabei ist die normale Meßz^trdurch ^. _v£>rhanden ^ _so daß eine schnellere

diejenige Zeit bestimmt die der Zahler ß oder ein in 35 μ- _egration des lntegrators Cl erfolgt Der

deTsSeriogik 5 angeordneter Zähler benöt^t um Ruck m g ^ ^^ _{abgescWosse r Messung}

IS 0W)1mpuls^ge der Frequenz des; Frequenzgej«to«3 Spalter ^ ^ ^^^ ^ _v

zu zählen Alle Zähler und Speicher sind bei Beginn g^ ^ ^^ _Konde »_{ΟΓ5 C2} zu erreichen

A a, daß die .ntegratjon be- ₄o ^X^STS^^^

H£#|s£ SSSS

Zihler 8 zagetührl «ird. .¹^f*? ^S vorein- Zähler, 6 erfolg, durch

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reicht hat kippt der Kompa '"^ _{i4 Die Meßz}en kann durch Start- ur

^rT₁A ^-»g^^Ä S.op.S_i8na,e oder d„rc* _ «*«.»., gangsspannung. so daß diese aucn ν«

bestimmten Grenzen beliebig gewählt werden.

Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen, wie in F i g. 7 versehen.

Wie bereits bei F i g. 7 erwähnt, zählt Zähler 6 oder ein in der Steuerlogik 5 angeordneter Zähler die Impulse und gibt bei Erreichen von 10⁴ Impulsen ein Signal zur Beendigung der Meßzeit. Ist eine geringere oder größere Impuls-Zahl zur Anpassung der Meßzeit an das Verhalten der Meßspannung erforderlich, so wird hierdurch oder durch das Stop-Signal die Meßzeit beendet. Während der Meßzeit werden die Signale S1 und Sig b gegeben. Durch das Signal 51 wird die Meßspannung Um über den Schalter 5' 1 an den Integrator 1, bestehend aus dem Verstärker V t und dem Kondensator Cl, unter Zwischenschaltung des Widerstands R1 angeschaltet Weiter wird durch Signal Sig b Spannung an das UND-Element 14 geschaltet, so daß die von dem Frequenz-Teiler 15 — der die Impulse des Frequenz-Generators 3 mit der Frequenz fo in Impulse der Frequenz fo/A umwandelt, wobei A eine vorher bestimmte Zahl, z. B. 100 ist — ausgesandten Impulse durchgelassen und über das ODER-Element 16 dem UND-Element 4 zugeführt werden. Da von der Steuerlogik 5 und dem Komparator 2 ebenfalls Spannung an das UND-Element 4 gelegt wird, werden die Impulse dem Zähler 6 zugeführt, der diese summiert

Bei Beendigung der Meßzeit werden die Signale 51 und Sigb in der Steuerlogik 5 abgeschaltet und zunächst das Signal Sig c angeschaltet. Durch Abschalten des Signals S1 wird die Meßspannung Um von dem Integrator 1 abgeschaltet und durch Abschalten des Signals Sig b wird Spannung von dem UND-Element 14 abgeschaltet, so daß weitere Impulse von dem Frequenzteiler 15 nicht mehr zu dem Zähler 6 durchgelassen werden. Durch das Signal Sigcv/ird das UND-Element 17 durchlässig, so daß der Zählerstand des Zählers 6 in den Speicher 18 übernommen wird. Nach der Übernahme wird das Signal Sig c abgeschaltet und der Zähler 6 über die zur Steuerlogik führenden Leitungen auf Null gestellt Nunmehr wird mittels Signal S 2 der Schalter S' 2 geschlossen und die Referenzspannung Uv an den Integrator 1 angeschaltet während gleichzeitig über Signal Sig a Spannung an das UND-Element 20 geschaltet wird, so daß die von dem Frequenz-Teiler 19 ausgesandten Impulse über das UND-Element 20, das ODER-Element 16 und das UND-Element 4 dem Zähler 6 zugeführt werden. Der Frequenz-Teiler 19 ist als elektronischer Zähler ausgebildet, dessen Endzahl durch den Speicher 18 markiert werden kann. Wenn z. B. die Zahl 80 markiert ist so wird bei Erreichen dieser Zahl ein Impuls ausgesandt und der Zähler auf Null zurückgestellt so daß bei jedem 80. Impuls des Frequenz-Generators 3 ein Impuls ausgesandt wird. An dieser Stelle sei erwähnt daß der Frequenz-Teiler 15 ähnlich aufgebaut sein kann, allerdings mit dem Unterschied, daß die Endzahl fest eingestellt ist

Sobald während der Rflck-Integrationszeit der Ausgangswert z. B. der Wert Null erreicht wird, kippt der Komparator 2 und schaltet Spannung von dem UND-Element 4 ab, so daß weitere Impulse nicht mehr zu dem Zähler 6 durchgelassen werden. Die Signale 52 und Sig a werden abgeschaltet und Signal Sig ^angeschaltet. Durch Anschalten des Signals Sig d wird über das UND-Element 31 der Zählerstand des Zählers 6 auf den Speicher 7 übertragen und von der Anzeigevorrichtung 8 angezeigt. Die Wirkungsweise der in F i g. 11 dargestellten Anordnung sei an Hand des in F i g. 12 dargestellten Diagramms erläutert Alle Zähler und Speicher sind jeweils zu Beginn einer Messung gelöscht.

Es sei angenommen, daß bei einer normalen Meßzeit

ίο von 10 000 Impulsen durch Integration der Meßspannung Um die Integrations-Spannung Ua erreicht wird. In dem Frequenz-Teiler 15 wird die Frequenz fo des Frequenz-Generators 3 im Verhältnis 1 :100 untersetzt, so daß von 10 000 von dem Frequenz-Generator 3 ausgesandten Impulse nur 100 den Zähler 6 erreichen und von diesem auf dem Speicher 18 übertragen werden. Nach Abschalten der Meßspannung Um und Anschalten der Referenzspannung Uv wird zurückintegriert Nach 4500 Impulsen sei der Wert »Null« oder ein anderer Ausgangswert wieder erreicht und der Komparator kippt um. Von dem Frequenz-Teiler 19 werden, da in diesem von dem Speicher 18 die Zahl 100 markiert wurde, nur 45 Impulse dem Zähler 6 zugeleitet Die Zahl 45 ist der Meßspannung Um direkt pro-

portional und wird auf den Speicher 7 übertragen und von der Anzeigeeinrichtung 8 angezeigt. Wird jetzt während einer kürzeren Meßzeit von 8000 Impulsen gemessen, so wird nur die Integrationsspannung Ua' erreicht. In dem Zähler 6 ist die Zahl 80 summiert und wird auf den Speicher 18 übertragen und markiert in dem Frequenz-Teiler 15 die Zahl 80. bei der jeweils ein Impuls ausgesandt und der Ringzähler auf Null zurückgestellt werden soll. Während der Rückintegration wird jetzt also bei jedem 80. Eingangsimpuls ein Impuls aus-

gesandt. Da die jetzige Integrationsspannung Ua' kleiner als die Integrationsspannung Ua ist, werden während der Rückintegrationszeit weniger Impulse und zwar 3600 dem Frequenz-Teiler 19 zugeführt, da aber bei jedem 80. Eingangsimpuls ein Impuls ausgesandt

wird, werden insgesamt 45 Impulse dem Zähler 6 zugeleitet Es wird also in dem Zähler 6 dieselbe Impulszahl gezählt wie bei einer normalen Meßzeit.

Wenn die Meßzeit bei einer anderen Messung 18 000 Impulse beträgt also wesentlich länger ist als die nor-

male Meßzeit so werden 180 Impulse von dem Zähler 6 summiert und auf den Speicher 18 übertragen. Von dem Frequenz-Teiler 19 wird dann nur bei jedem 180. Eingangsimpuls ein Impuls ausgesandt. Nach 18 000 Impulsen wird die Integrations-Spannung Ua" erreicht.

Während der Rückintegrationszeit werden 8100 Impulse dem Frequenz-Teiler 19 zugeführt Da nur bei jedem 180. Impuls ein Impuls weitergegeben wird, werden von dem Frequenz-Teiler 19 dem Zähler 6 8100:180 = 45 Impulse zugeführt, so daß auch jetzt

wieder derselbe Wert wie bei der normalen Meßzeit erreicht wird.

Es sei noch erwähnt daß die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt ist Beispielsweise kann statt der in F i g. 11 dargestellten Fre-

quenz-Teiler 15 und 19 zur Bildung des Quotienten aus der Meßzeit und der Rückintegrationszeit auch ein anderes Bauelement verwendet werden.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche: 23

1. Vorrichtung zum Wägen bewegter Lasten, deren auf mindestens eine Kraftmeßdose ausgeübte Kraft einen zeitlich veränderten elektrischen Spannungsverlauf ergibt, mit einein Digital-Voltmeter nach dem Prinzip der Doppel-Integration, bei dem zuerst eine zu messende Spannung und dann eine Referenzspannung umgekehrter Polarität an einem Integrator mit nachgeschaltetem Komparator (Schwellwertschalter) angeschaltet werden und die Rück-Integrationszeit auf den Ausgangswert, gemessen durch die Zahl der Impulse einer konstanten Frequenz, ein Maß für die zu messende Spannung ist, dadurch gekennzeichnet, daß Beginn und Ende der Meßzeit in Abhängigkeit vom Bewegungsablauf der Last bzw. dem Kraftverlauf durch Schaltmitte) (Meldekontakte MI, Λ/2; Vorkontakie M 3, MA: Komparator 27; Frequenzteiler 28) be- to stimmbar sind, daß Speichermittel (Zähler B, Integrator 11, Speicher 18) einen der veränderlichen Meßzeit proportionalen Wert speichern und daß die als Meßwert dienende Rück-Integrationszeit über eine Schalteinrichtung (Multiplikationselement 13, Integrator 11. Frequenzteiler 19) in Abhängigkeit von dem gespeicherten Wert korrigierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der Meßzeit proportionale digitale Wert in Form einer Impulszahl in einem Speicher (Zähler B) gespeichert wird und die als Meßwert (Zähler A) dienende Rückintegraiionszeit digi'al in einem Multiplikationsbauelement (13) mit dem Quotienten aus Normalimpulszahl und gespeicherte Impulszahl (Zähler B) für die Meßzeit multipliziert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der Meßzeit proportionale Wert analog als Integralwert der Referenzspannung in einem Speicher (Integrator 11, Kondensator C2) gespeichert wird und die als Meßwert dienende Rück-Integraticnszeit analog durch den von der Meßzeit abhängigen Integralwert der Referenzspannung und der hierdurch bedingten Steilheit der Ruck-Integration korrigiert wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer Wägebrücke (22), über die die Last (21) fährt, dadurch gekennzeichnet, daß Anfang und Ende der Meßzeit durch von der Last beim Auffahren auf die Wägebrücke und bei Verlassen der Wägebrücke betätigte Schalter (MX und M2) bestimmt werden.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Wägen pendelnder Lasten, dadurch gekennzeichnet, daß Anfang und Ende der Meßzeit durch zwei Schwingungsmaxima bzw. -minima bestimmt werden.

b. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der Meßzeit proportionale Wert digital in Form einer Impulszahl in einem Speicher (>o (Zähler B, Speicher 18) gespeichert wird und die als Meßwert dienende Rück-Integrationszeit digital unter Zwischenschaltung eines Frequenzteilers, der im Verhältnis der Normalimpulszahl zur gespeicherten Impulszahl für die Meßzeit voreingestellt ist, korrigiert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Meßzeit proportionale Im-₂