147933. lajstromszámú szabadalom • Automatikus mérleg

Megjelent: 1960. december 80. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 147.933. SZÁM /^"^ -;'^ 42. d. 1. OSZTÁLY — ME—377. ALAPSZÁM V/; . v _ Automatikus mérleg Meopta, Praha, národni podnik, cég Prága, Csehszlovákia Feltalálók: dr. Blazek Antonin, Prága, Csehszlovákia, ós J. Halousek mérnök, Prága Csehszlovákia A bejelentés napja: 1959. július 2. Számos műszaki és tudományos méréshez gyakran van szükség arra, hogy az erőt, a súlyt, a nyomást, illetve azok módosulásait valamely egyéb érték, mint például az idő, a hőmérséklet, stb. függvényében gyakran a mérendő értékek igen tág tartományában és esetleg ugyanazon mérés (kísérlet) alatt az érzékenységgel szemben támasztott különféle követelményekkel folyamatosan feljegyezhessék. Így például a vizsgálati darab súlyának a hőmérséklet függvényében történő megváltozását termogravimetrikus elemzés során bizonyos méréseknél először csekély érzékenységgel (víz elgőzölögtetésével és egyéb nagy súlyváltozásokkal) és az említett első reakció megtörténte után nagy érzékenységgel kell követni, hogy így a további csekély súlyváltozások rögzíthetők legyenek. Ez ideig a súly változások feljegyzésének problémáját úgy oldották meg, hogy a kísérlet egész tartama alatt (bizonyos esetekben több órán át) a súlyt szakképzett munkásnak kellett ellenőrizni, vagy pedig a megoldásnak azt az útját követték, hogy vagy valamely analitikai mérleg karjának mozgását közvetlenül mechanikusan feljegyezték, vagy a feljegyzés fényképészeti úton történik oryképpen, hogy a mérleg karján rögzített tükör által visszavert fénysugarat mozgásban levő fényérzékeny papírra rögzítették. Egyéb ilyen természetű berendezések a mérlegkar mozgásának elektromos feljegyzését alkalmazzák, mégpedig vagy fényelemmel, vagy indukciós mozgásfeívevő műszerek segítségével. Az utóbbi időben a súly változások feljegyzésére szolgáló készülékek tulajdonságai negatív visszacsatolás bevezetése révén megjavultak. Ez a visszacsatolás kompenzálja és ezáltal kisebbíti a mérleg karjának kilengését. A súlyváltozások feljegyzését a visszacsatolás linearizálja és stabilizálja, a feljegyző műszer adatainak a villamos áramkör, tápfeszültség stb. tulajdonságaitól való függősége jelentősen csökken. A visszacsatolás bevezetése révén jelentősen megjavulnak a műszerek tulajdonságai a súly változások folyamatos feljegyzésére. A visszacsatolás elvét az 1. ábrán közelebbről világítjuk meg; ez az ábra az egész berendezés egyik lehetséges változatának blokk-kapcsolását tünteti fel. A 2. ábra a mérleg egyszerűsített sematikus rajzát mutatja be. Ha a mérleg egyensúlyi állapotban van, a mérlegkar kilengését rögzítő 2 felvevő készülék nem mutat kilengést és így kilépő jele nullával egyenlő-Ezáltal a 3 erősítő nem szállít energiát a visszacsatoló hurokba. A 6 regisztráló szerv is nulla helyzetben van. Ha az 1 mérleg nincs egyensúlyi állapotban, a felfogó készülék a 2 mérlegkar kilengésekor a mérlegkar kilengésével arányos jelet hoz létre. A 3 erősítőben történő erősítés után ez a jel a 4 szabályozóelemen keresztül az 5 erőforrásba kerül. Egyidejűleg a regisztráló szerv feljegyezheti a jelet. Az 5 erőforrás a mérleg karjára a mérlegkar kilengésével arányos erővel hat. Ha ez az erő a méiiegkarra a. mérlegkar kilengése által előidézett erővel ellentétes irányban hat, az erők kivonódnak egymásból és ezáltal csökken a mérlegkar kilengése. Ha az 5 forrásból származó erő ugyanolyan irányban hat, mint a mérlegkar kilengése által előidézett erő, az erők összeadódnak, a mérlegkar kilengése megnövekszik és fokozódik a mérleg érzékenysége. Így például ha olyan súlyveszteség lép fel, amely a második ábrán a-val jelzett csészén a P|erőnek felel meg, a mérleg az alábbi egyszerűsített összefüggés szerint: wi=liPi ...(1) kifejezésben ki a mérleg érzékenységével arányos egyensúlyi helyzetéből <P\ szöggel leng ki. A fenti állandót jelenti. Ha a mérleg: karja egyensúlyi helyzetéből <f\ szöggel kileng, a felvevő készülék, a 3 erősítő és az 5 erőforrás közvetítésével létrehozza a P2 erőt, amely a mérleg karjára hat. A mérleg karjára tehát két erő hat, mégpedig a Pi erő, amely a mérlegkar kilengését idézi elő és a P:> erő,, amelyet az 5 erőforrás idézett elő, s amely a Pi erővel ellentétes irányban hat és befolyásolja a mérlegkar kilengési szögét. Tekintettel arra, hogy a mérlegkar kilengése egyszersmind befolyásolja a P2 erő nagyságát, a mérlegkar kilengésének