Einrichtung zum Iessen von Stromstärken.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Messen von Stromstärken, beispielsweise der Stromaufnahme einer Bildwerferlampe.
Für diese Zwecke wurde bisher von elektrischen Messinstrumenten Gebrauch gemacht, bei denen unter dem Einfluss magnetischer Kraftlinien ein Zeiger gegentiber einer Skala eingestellt wurde. Werden derartige Geräte im Interesse der billigen Herstellung einfach ausgeführt, so weisen sie nur geringe meus- genauigkeiten auf. Hochwertige Geräte dagegen, die auch hohe Messgenauigkeiten ergeben, sind nicht nur teuer in der Herstellung, sondern auch empfindlich gegen Store und Erschütterungen.
Gemäss der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, zwei bezüglich ihrer Helligkeit miteinander zu vergleichende elektrische Strahler vorzusehen, die verschiedene Strom Temperatur-Charaliteristiken aufweisen, vorzugsweise zwei Glühlampen, und von Strömen durchflossen werden, die sich mit der zu messenden Stromstärke verändern, das Ganze derart, dass bei Xnderung der zu messenden Stromstärke sich auch das Verhältnis der Strahlungsintensitäten beider Strahler ändert.
Für optische Pyrometer, bei welchen die Strahlungsintensität eines glühenden Körpers, dessen Temperatur zu messen ist, mit der einer Glühlampe von konstanter Lichtstärke verglichen wird, ist es an sich bekannt, mit der Messlampe eine weitere Glühlampe in Reihe zu schalten, deren Leuchtfaden einen von dem der andern Lampe verschiedenen, beispielsweise entgegengesetzten Temperaturkoeffizienten oder einen Faden desselben Ma- terials, aber anderer Dicke besitzt. Die Anordnung verfolgte den Zweck, die normale Lichtstärke der Messlampe oder die Temperatur des Glühfadens durch Vergleich mit der Lichtstärke oder der Temperatur des Glühfadens der zweiten Lampe feststellen zu können.
Es ist ferner bekannt, optisehe Pvrometer zur Strommessung zu verwendet indem das Pyrometer auf einen von dem zu messenden Strom durchflossenen Strahler gerichtet und dessen Helligkeit mit der einer im Pyrometer eingebauten Vergleichslicht- quelle verglichen wird.
Solche Einrichtungen benötigen jedoch eine vom Stromkreis des zu messenden Stromes unabhängige und möglichst kon- stante Stromquelle.
Bei einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes können die Strahler dem Stromverbraucher. dessen Stromaufnahme einzuregeln oder nur zu messen ist, insbesondere einer Bildwerferlampe, parallel geschaltet sein. Es ist aber auch möglich, die Strahler mit dem Stromverbraucher, dessen Stromaufnahme einzuregeln oder nur zu messe ist, in Reihe zu schalten. Diese Schaltungs- art wird sich besonders dann empfehlen wenn nur ein Teil des vorhandenen Span- nungsgefälles in dem zu überwaehenden Stromverbraucher, insbesondere einer Bildwurflampe, vernichtet wird.
So sind derartige Lampen häufig f r eine Betriebsspan- nung von 50 bis 75 Volt vorgesehen, werden aber mit Hilfe von Vorschaltwiderständen an die Netzspannung von 110 oder 220 Volt angeschlossen. Wird nun die Anordnung bei durchgebrannter oder aus ihrer Fassung ent- fernter Bildwurflampe eingesehaltet, so würde im Falle der Parallelschaltung zur Bildwurflampe die Gefahr des Durchbren- nens der Vergleichsstrahler bestehen. Diese Gefahr wird durch die Reihenschaltung be seitigt.
Um in der Wahl der Spannung, die in den Vergleichsstrahlern vernichtet wird, völlig frei zu sein, wird diesen zweckmässig ein gemeinsamer Widerstand vorgeschaltet, wobei der Stromzweig aus Widerstand und Strahlern dem Stromverbraucher parallel gesehaltet ist. Um im Falle der Reihenscha, l- tung der Vergleichsstrahler mit dem Stromverbraucher für diese Lampen geringere Stromaufnahme zu erhalten, wird ihnen zweckmässig ein Widerstand (Shunt) parallel geschaltet. Die Strahler können untereinander in Reiheodereinander parallel geschaltet sein.
Zur Herstellung der erforderlichen ITnterschiede in den Strom-Temperatur Charakteristiken kann in dem zuerst ge nannten Fall einem der beiden Strahler ein Widerstand parallel geschaltet werden ; im zweiten Fall kann einer der beiden Lampen ein Widerstand vorgeschaltet werden.
Bei einer Ausführungsform wird ein Strahler mit wesentlich geringerer Tempera- tur als der andere betrieben, und die Herstel- lung eines gleichen Helligkeitseindruckes erfolgt durch Vorschaltung lichtschwÏchender, vorzugsweiqe auch gleichen Farbeindruck herbeiführender Mittel (Graufilter, Farbfilter) vor dem helleren Strahler.
Die Anordnung kann aber auch so ausgeführt werden, dass beide Strahler naeh erfolgter Einstellung der gewünschten Strom stärke gleich hell strahlen und je eines von zwei aneinander anstossenden Messfeldern, insbesondere je einen von zwei lichtstreuen- den Schirmen beleuchten, die dann gleich hell erseheinen.
Bei einer andern Ausführungsform der Einrichtung sind die Strahler, deren Strahlung miteinander zu vergleichen ist, und die an diesen Strahlern liegenden Spannungen so bemessen, dass die Glühfäden im Me¯bereich, besonders aber nach Einstellung einer gewünschten Stromstärl, e, nahezu oder völlig gleiche Temperatur aufweisen und zweckmässig genügend Licht zum Beleuchten je einer Vergleichsfläche aussenden. Falls bei dieser Ausf hrungsform die von den versehiedenen Strahlern beleuchteten Vergleichs- flächen nach dem Einregeln einer gewünsch- ten Stromstärke nicht ohne weiteres gleich hell erscheinen, können die Helligkeiten durch Anordnung von (Grau-oder Farb-) Filtern,
entsprechende Bemessung der AbstÏnde der Strahler von den zugehörigen Vergleichsflächen, geeignete Bemessung der Glühfäden und der daran liegenden Spannungen einander angegliehen werden.
In den vorstehend genannten Ausfüh- rungsformen liönnen die verschiedenen Strom Temperatur-Charakteristiken beider Lampen auch in bei optischen Pyrometern an sich bekannter Weise durch verschiedenartige Bemessung derWärmeableitung desGlühfadens erreicht werden, insbesondere durch Verwendungvon Glühdrähtenmitverschiedener Dicke, verschiedenerQuerschnittsform oder durch verschieden dicke Haltedrähte der Glühdrähte.
Die Unterschiede in den Strom-Tempera tur-Charakteristiken sind bei andern Ausführungsformen der Erfindung auch herbeigeführt oder gesteigert durch die Auswahl verschiedener Füllgase der Glühlampen oder die verschiedene Bemessung von deren Drücken oder durch beide Massnahmen zusammen. Insbesondere empfiehlt es sich, den Glühfaden, dessen Wärme im wesentlichen durch Strahlung abgegeben werden soll, im Vakuum, dagegen den Glühfaden, dessen Wärme zu einem erheblichen Teil durch Leitung abgeführt werden soll, in einer Gasfüllung, vorzugsweise in einem möglichst leichten Gas, zu betreiben. Weiterhin können vorteilhaft die Unterschiede in den Strom Temperatur-Charakteristiken der Vergleichsstrahler durch verschiedenartige Anordnung der Glühdrähte (z. B. Doppel-bezw.
Drei fachwendel einerseits und ausgespannter Draht oder Einfachwendel anderseits) der als Vergleichsstrahler dienenden Lampen herbeigeführt oder gesteigert werden. Eine besonders zweckmässige Ausführungsform erhält man dadurch, dass als Vergleichsstrahler einerseits eine luftleere oder mit einem schweren Gas gefüllte Glühlampe mit mehrfach gewendeltem Glühdraht, anderseits eine mit einem leichten Gas gefüllte Glüh- lampe mit einfach gewendeltem oder ausgespanntem Glühdraht Verwendung finden.
Eine weitere Steigerung erhält man dadurch, dass die luftleere oder mit schwerem Gas gefüllte Lampe einen dünneren Draht als die andere Lampe aufweist, also mit höherer Spannung und/oder geringerem Strom als diese betrieben wird.
Auf der Zeichnung sind Ausführungs- beispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 bis 7 verschiedene Schaltungsweisen zum Messen und Einregeln von Stromstärken oder Spannungen,
Fig. 8 und 9 schematische Darstellungen zweier Einrichtungen nur zum Messen von Stromstärken,
Fig. 10 eine Anordnung zum Einregeln von Stromstärken, die in den Drehknopf eines Widerstandes eingebaut ist,
Fig. 11 eine ebenfalls in den Drehknopf eines Widerstandes eingebaute, anders ausgeführte Anordnung zum Einregeln von Stromstarken,
Fig. 12 eine dritte Ausführungsform einer Anordnung zum Einregeln von Stromstärken, die in den Drehknopf des Einknopf- schalters eines Bildwerfers eingebaut ist, mit dem das Gerät auf verschiedene Betriebs- arten einstellbar ist,
Fig.
13 bis 16 zweckmässige Ausführungs- formen der Messfeldbegrenzung,
Fig. 17 und 18 Anordnungen zur Beleuchtung der Vergleichsfelder, insbesondere für den Fall ihrer Ausbildung nach Fig. 16,
Fig. 19 und 20 eine Anordnung zum wahlweisen Einregeln mehrerer Stromstär- ken mit Hilfe von mehr als zwei Strahlern, und zwar Fig. 19 in Aussenansicht, Fig. 20 die gleiche Anordnung nach Abnahme verschiedener Teile,
Fig. 21 und 22 Anordnungen zum Eel- ligkeitsvergleich, bei denen ein Leuchtfeld (Wendel oder beleuchtete Fläche) in die Ebene einer Wendel abgebildet wird.
Nach den Fig. 1 bis 5 wird davon ausgegangen, dass der Stromverbraucher, dessen Stromaufnahme einzuregeln ist, die Bildwurflampe eines Projektors ist. Derartige Lampen werden im Interesse einer'hohen Lichtausbeute, verglichen mit normalen Beleuchtungslampen, stark belastet. Es ist deshalb notwendig, die vorgeschriebene Stromaufnahme nicht zu überschreiten, weil sonst die an sich nur geringe Lebensdauer weiter erheblich verkürzt würde. Aber auch Unter schreitungen der Stromaufnahme sind unerwünscht, weil damit die Lichtleistung hinter dem gewünschten Wert weit zurückbleibt.
Besonders bei Bildwerfern verbietet sich nun der Einbau hochwertiger Zeigerinstrumente für die Strommessung nicht nur wegen des zu hohen Preises, sondern auch wegen der Stosse, die das Instrument bei den hÏufigen Ortsveränderungen der Bildwerfer erleiden wiirde.
In den Fig. 1 bis 5 ist die Bildwerferlampe mit 1, ein zur Anpassung an die Netzspannung vorgeschalteter, zweckmässig aus- wechselbarer Widerstand mit 2, ein zum Ein- regeln der Stromaufnahme in das GerÏt eingebauter Widerstand mit 3 bezeichnet. Nach Fig. 1 sind nun suber der Bildwerferlampe 1 die in Reihe geschalteten Vergleichslampen 4 und 5 vorgesehen, die nach Art bei Taschenlampen üblicher Glühlampen ausgeführt sein können. Diese Glühlampen müssen bei ihrer Betriebstemperatur, die entweder bei beiden Lampen im wesentlichen gleich oder auch stark voneinander verschie- den sein kann, verschiedene Strom-Tempe- ratur-Charakteristik aufweisen.
Hierfür lassen sich verschiedene Wege einschlagen. Entweder werden die Glühfäden versehieden stark ausgeführt, so dass der stärkere Faden dunkler, der schwächere heller glüht, oder es wird, insbesondere bei Verwendung von unter sich gleichen Lampen, einer der Lampen ein Widerstand 6 parallel geschaltet.
Weiterhin ist es mögliche f r die Fäden der Lampen versehiedene Materialien mit ver schiedenen Temperaturkoeffizienten, z. B. eine Kohlenfaden-und eine Metallfaden- lampe, vorzusehen.
Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung verschiedener Strom-Temperatur-Charakte- ristik besteht in der verschiedenen Wärme- ableitung beider Glühfäden, insbesondere durch Verwendung von Glühdrähten ver schiedener Durchmesser. Auch die verschiedene Ausbildung der Haltedrähte der Glüh- drähte dient dem gleichen Zweck.
Als wesentlich wirksameres Mittel zur An derung der Strom-Temperatur-CharakteristiL kann der verschiedene Wert der Wärme- ableitung durch verschiedenartige Umgebung der Glühdrähte ausgenutzt werden. Zum Beispiel kann die eine Vergleichslampe eine Gasfüllung erhalten, während sich der Glüh- faden der andern im Vakuum befindet. Eine Vakuumlampe kann die aufgenommene elek- trische Energie praktisch nur als Wärme- strahlung abgeben. Dabei ändert sich die Temperatur mit der Stromstärke nur wenig (Wärmestrahlung W proportional T4... T ).
Die Neigung der Kurve, die den Wert T=f (J) darstellt, ist verhältnismässig gering. Erst bei tiefen Temperaturen wird die Ableitung durch Haltedrähte des Glühfadens wesentlich. Ist die Lampe dagegen gasgefüllt, so kommen die Wärmeverluste im Gas hinzu, die unterhalb von 2000 C zu einer wesentlich grosseren Steilheit der Temperaturkurve fiihren, da sie direkt proportional der Temperaturdifferenz zwischen Glühdraht und Umgebung sind. Da die Leitungsverluste mit ab nehmendem Atomgewicht des Füllgases ansteigen, ist es vorteilhaft, für die mit der Vakuumlampe zu vergleichende Lampe mög- lichst leichte Gase, also an Stelle von Luft z. B.
Helium oder Wasserstoff, als Füllgas zu verwenden.
Die miteinander zu vergleichenden Lampen können auch beide mit Gasen gefüllt werden, wobei darauf zu aehten ist, dass deren Atomgewichte möglichst stark voneinander versehieden sind, wie z. B. bei Wasserstoff und Krypton.
Eine weitere Steigerung des Neigungs- unterschiedes der die Temperatur-Charakte- ristiken beider Strahler darstellenden Kurveli lässt sich durch verschiedene Ausbildung des Leuchtfeldes der Strahler erreiehen. Eine Doppelwendel oder ein dreifach gewendelter Glühdraht hat wegen der verringerten Wärmeverluste infolge der kleineren wirksamen Oberfläche eine flachere T= f (J) Kurve als eine Einfachwendel oder ein ausgespannter Glühdraht.
Man wird also zweck- mϯig die luftleere oder mit einem schweren Gas gefüllte Vergleichslampe mit einem eng gewiekelten zweifach oder dreifach gewendel- ten Glühdraht, dagegen die mit einem leich- ten Gas gefüllte Lampe mit einer Einfach- wendel oder einem ausgespannten Glühdraht versehen.
Weiterhin dient es der Steigerung der Unterschiedezwischen denStrom-Temperatur- Charakteristiken, wenn die luftleere Lampe einen dünneren Draht erhält als die mit einem leichten Gas gefüllte Lampe, und wenn dieser dünnere Draht mit möglichst hoher Spannung und geringem Strom zum Glühen gebracht wird. Man kann dann bei Betriebstemperaturen, die unterhalb 1000 C liegen, noch Neigungen der Strom-Temperatur Kurve erhalten, die mit gasgefüllten Lampen nur oberhalb 2000 C erreichbar sind. Es wird also hierdurch mit zwei auf niedrige Temperatur geheizten Lampen die gleiche Genauigkeit erreicht wie bei Verwendung einer mit hoher und einer mit niederer Temperatur betriebenen Lampe.
Da die Notwen- digkeit fortfällt, eine der Lampen mit hoher Temperatur zu betreiben, wird praktisch eine unbegrenzte Lebensdauer des Gerätes erreicht.
Voraussetzung für die Brauchbarkeit aller genannten MaBnahmen ist es, dass sich für verschiedene, die Anordnung durchfliessende Stromstärken ein ausreichend verschiedenes Verhältnis der Helligkeiten beider Lampen oder der Temperaturen der Glüh- fäden dieser Lampen ergibt.
Da nach Fig. 1 das an den Lampen 4 und 5 auftretende Spannungsgefälle geringer als das an der Bildwurflampe ist, liegt in Reihe mit diesen Lampen einer der Wider stände 7, 8 oder 9. Durch einen ITmschalter 10 kann einer dieser Widerstände ausgewählt und damit die Anordnung zum Einregeln verschiedener Stromstärken verwendet werden. Das ist z. B. dann zweckmässig, wenn ein und derselbe Bildwerfer mit Lampen betrieben werden soll, die verschiedene Stromstärke oder Betriebsspannungen benotigen.
In Fig. 2 sind die beiden miteinander ver gleichbaren, einander parallel geschalteten Strahler mit 11 und 12 und ein Widerstand, der nur einem dieser Strahler vorgeschaltet ist, mit 13 bezeichnet. Die Widerstände 7, 8 und 9 und der Umschalter 10 entsprechen den ebenso bezeichneten Teilen der Fig. 1.
Falls bei dieser Schaltung die Lampen 11 und 12 nicht ohnehin verschiedene Tempera tur-Charakteristik aufweisen, kann diese durch den Widerstand 13 herbeigeführt werden.
Die bisher beschriebenen Schaltungen sind dann unzweckmässig, wenn damit zu rechnen ist, dass die Lampen 4 und 5 bezw.
11 und 12 Strom erhalten können, ohne dass gleichzeitig die Lampe 1 eingeschaltet ist.
In diesem ralle würden die Vergleichslampen eine zu hohe Spannung erhalten und könnten durchbrennen. Dieser Nachteil wird vermieden bei den Schaltungen nach den Fig. 3 und 5. In Fig. 3 sind die Vergleichslampen 14 und 15 zusammen mit einem Parallelwiderstand (Shunt) 16 mit der Bildwerferlampe 1 in Reihe geschaltet. Ist also die Lampe 1 durchgebrannt oder aus ihrer Fassung entfernt, so bleiben die Lampen 14 und 15 stromlos. Die erforderliche Verschie- denheit in der Strom-Temperatur-Charakte- ristik beider Lampen kann durch einen Parallelwiderstand 17 zu einer der Lampen hergestellt oder gesteigert werden.
Bei den Anordnungen nach den Fig. 4 und 5 sind ausser der Bildwurflampe 1 mehr als zwei miteinander vergleichbare Lampen vorgesehen.. Nach Fig. 4 liegen diese Lampen 18, 19 und 20 miteinander in Reihe. Den Lampen 19 und 20 sind zur Herbeiführung oder Steigerung der erforderlichen Unterschiede in der Strom-Temperatur-Charakte- ristik Widerstände 21 und 22 parallel geschaltet. Ein fester Widerstand 23 dient zur Anpassung an das an der Bildwerferlampe 1 auftretende Spannungsgefälle.
Nach Fig. 5 sind die drei Vergleichslampen 24, 25 und 26 einander parallel und zusammen mit einem Parallelwiderstand (Shunt) 27 mit der Bildwerferlampe 1 in Reihe geschaltet. In Reihe mit den Lampen 24 und 25 liegende Widerstände 28 und 29 sorgen wieder für die erforderlichen Unter schiede der Strom-Temperatur-Charakteristik.
Bei allen Beispielen nach den Fig. 1 bis 5 dient zum Einregeln der gewünschten Stromaufnahme der Bildwurflampe 1 der schon bei bekannten Geräten vorhandene Regelwiderstand 3. Der richtige Stromwert ist dann eingestellt, wenn die beiden vorhandenen Vergleichslampen oder zwei bestimmte von mehr als zwei Vergleichslampen gleiche oder scheinbar gleiche Helligkeit aufweisen.
Im Schaltbild nach Fig. 6 ist der als Widerstand angedeutete Stromverbraucher mit 102 bezeichnet. Die miteinander in Reihe liegenden Vergleichslampen 103, 104 und ein diesem vorgeschalteter Regelwiderstand 105 liegen in einem Parallelzweig. Um den Gesamtwiderstand des Stromkreises beim Angleichen konstantzuhalten, ist ein zweiter veränderlicher Widerstand 106 mit dem Angleichwiderstand 105 gekuppelt. Die ge suchte Stromstärke ergibt sich nach dem Angleichen aus der Stellung des gemeinsamen Abgreifkontaktes der Widerstände 105, 106.
Nach Fig. 7 wird für den Helligkeitsabgleich an Stelle von zwei Lampen eine für Zwecke der Pyrometrie bekannte Kreuz- fadenlampe benutzt, deren Fäden 107, 108 in Reihenschaltung zusammen mit einem Abgleichwiderstand 109 dem Stromverbraueher 110 parallel geschaltet sind.
An Stelle der in den Fig. 1, 2, 4, 5 verwendeten, den Vergleichsstrahlern zugeordneten Vorschaltwiderstände können bei Betrieb mit Wechselstrom auch Transformatoren Verwendung finden, um die verfügbare Spannung an die Betriebsspannung der Ver gleichsstrahler anzupassen. In diesem Falle können die Betriebsspannungen der Ver gleichsstrahler nicht nur in gleicher Grole oder niedriger, sondern auch hoher als die verfügbare Spannung liegen.
An Eand der folgenden Figuren sind mehrere Ausführungsformen der bisher nur in ihrem grundsätzlichen Aufbau beschriebenen Anordnungen dargestellt. Nach Fig. 8 werden zwei Lampen 30 und 31 miteinander verglichen. Vor der heller leuchtenden Lampe 31, die zweckmässig in ein Gehäuse 32 eingeschlossen ist, befindet sich eine lichtstreuende Scheibe 33 und ein Rotfilter 3A1.
In einer Öffnung 35 des Gehäuses 32 ist somit, je nach der Stromaufnahme der Lampe 31, eine mehr oder weniger hell leuchtende Flache zu sehen. Bei Betrachtung der Anordnung in Richtung des Pfeils 37 liegt der Glühfaden der Lampe 30 vor dieser beleuch- teten Fläche. Durch Verschieben eines Graukeils 38 lassen sich nun die Helligkeiten der beleuchteten Fläche und des Glühfadens der Lampe 30 so abgleichen, dass dieser nicht mehr wahrnehmbar ist. Die hierzu erforderliche Stellung des Keils 38 ist infolge der versehiedenen Strom-Temperatur-Charakteristiken für jede Stromaufnahme der Lampen 30 und 31 eine andere.
Aus der Stellung des Eeils 38. die mit Hilfe eines Zeigers 39 an einer Skala 40 ablesbar ist, lässt sich deshalb auf die StromstÏrke schliessen. Das Farbfilter 34 kann auch vor der Lampe 30 liegen, also beiden Lampen vorgeschaltet sein. Die Streuscheibe 33 kann fortbleiben, falls die Fäden beider Lampen unmittelbar r miteinander verglichen werden sollen. An Stelle des Graukeils 38 oder zusätzlich hierzu kann ein Farbkeil Verwendung finden.
Bei der Anordnung nach Fig. 9 werden die Helligkeiten der Lampen 41 und 42 auf einem Schirm 43 nebeneinander gesehen und lassen sich so bequem vergleichen. Zwischen den Lampen 41 und 42 befinden sich die total reflektierenden Prismen 44 und 45, die mit der Opalglasplatte 43 verkittet sein k¯n nen. Mindestens zwischen einer der Lampen (41) und dem zugehörigen Prisma ist ein Graukeil 47 vorgesehen, der nach Fig. 9 um eine Achse 46 drehbar ist. Bei der gezeigten Anordnung muss die Lampe 41 stets heller als die Lampe 42 leuchten. Durch Drehen des Graukeils 47 lässt sich dann leicht die Einstellung finden, in der beide HÏlften des Messfeldes gleich hell erscheinen.
Aus der Stellung des Graukeils 47 lässt sich dann auf die vorhandene StromstÏrke schliessen. Vor oder hinter der Streuscheibe 43 kann wieder ein Rotfilter liegen. Der Graukeil 47 kann wieder durch einen Farbkeil ersetzt oder mit einem solchen verbunden sein. In 3bande- rung der Anordnung nach Fig. 9 können auch zwei miteinander gekuppelte Graukeile verwendet werden, deren Schwärzungsverlauf verschieden gerichtet ist und von denen je einer jeder der Lampen 41 und 42 zugeord net ist. In diesem Palle kann Jede der Lampen die heller leuchtende sein.
Die in Fig. 10 gezeigte Anordnung entspricht im wesentlichen der nach Fig. 8, nur wird der Helligkeitsabgleich hierbei nicht durch einen Graukeil, sondern durch Verstellen eines beiden Lampen gemeinsam vorgeschalteten Regelwiderstandes nach Art des Widerstandes 3 der Fig. 1 bis 5 herbeigeführt. Die Anordnung zum Helligkeits- vergleich weist die beiden Lampen 50 und 51 auf. Zwischen beiden Lampen befindet sich wieder ein Rotfilter 52 und ein Opalglas 53. Die ganze Anordnung ist in den hohlen Drehknopf 54 eines Regelwiderstandes eingebaut, der durch die Widerstands- spiralen 55 und den drehbaren Abgreifkontakt 56 angedeutet ist. Dieser Widerstand entspricht dem Widerstand 3 der Fig. 1-5.
Der Knopf 54 ist durch ein klar durchsichtiges Fenster 57 abgeschlossen, das die Beobachtung des Fadens der Lampe 50 vor einem von der Lampe 51 beleuchteten Hintergrund erlaubt. Ein die Kontaktfeder 56 tragender Ring 58 dient gleichzeitig der Befestigung des zweckmässig aus Kunstharz gepressten Drehknopfes 54. Durch einen Ring 59 ist der Ring 58 gegenüber dem Gehäuse des Apparates isoliert.
Die Lampen 50 und 51 werden von einem Blechtubus getragen, der aus zwei durch Rastwirkung vereinigten Teilen 60 und 61 besteht und durch Einführen in eine Bohrung der Platte 62 für die Befestigung der Widerstandsspiralen 55 gehalten wird. Die Lampen 50 und 51 nehmen infolgedessen nicht an der Drehung des Knopfes 54 teil.
Die schräge Lage der Achse des Drehknopfes
54 erlaubt insbesondere bei Bildwerfern eine Beobachtung der zu vergleichenden Hellig- keiten bei normaler Körperlage.
Nach Fig. 11 strahlen die wieder in einen Drehknopf eingebauten Vergleichslampen 64 und 65 auf eine lichtdurchlässige Streu scheibe (Opalglas) 66, die den Abschluss des Drehknopfes bildet. Die untere Offnung des Drehknopfes ist durch eine isolierende Platte
67 verschlossen, die sowohl die Vergleichslampen als auch die Abgreifkontakte 68 eines Regelwiderstandes trägt und die den Knopf 63 in der Bohrung des Apparatgehäuses 69 sichert. Der Hohlraum des Drehknopfes 63 wird durch eine Scheidewand 70 unterteilt, so dass jede der Lampen 64, 65 nur eine halbkreisförmige Fläche beleuchtet.
Die Lampen 64 und 65 können aber auch ähnlich wie die Lampen 50, 51 (Fig. 1) so befestigt werden, dass sie und damit auch die Vergleichsfelder an der Drehbewegung des Knopfes 63 nicht teilnehmen.
Bei der Anordnung nach Fig. 12 wird wieder von einer heller leuchtenden Lampe 71 und einer wesentlich dunkler glühenden Lampe 72 Gebrauch gemacht. Um aber nicht wie bei den Anordnungen nach den Fig. 8 und 10 beim Helligkeitsvergleich durch den Kolben der dunkler glühenden Lampe hindurchsehen zu müssen, befinden sich die Lampen nebeneinander. Der Faden der Lampe 71 wird über ein total reflektierendes Prisma oder einen Spiegel 73 und eine Strahlenteilungsfläche 74, z. B. eine gewöhnliche Glasplatte, in die Betrachtungsvorrichtung zur Lampe 72 eingespiegelt. In dem Strahlungsgang der helleren Lampe oder beider Lampen liegt zweckmässig wieder ein Rotfilter 76. Mit dieser Anordnung werden also die Glühfäden beider Lampen nebeneinander gesehen und lassen sich somit in ihrer Helligkeit bezw. Temperatur leicht vergleichen.
Auch diese Anordnung lässt sich in einen hohlen Drehknopf einbauen. Nach Fig. 12 ist hierfür der Drehknopf 77 eines Einknopf- schalters verwendet, mit dem ein Schmalfilmprojektor auf verschiedene Betriebsarten, insbesondere Filmvorwärtslauf, Stillstandsprojektion, Filmrücklauf usw. eingeschaltet werden kann. Mit 78 und 79 sind an diesem Knopf befestigte Kurvenscheiben bezeichnet, die der Steuerung der verschiedenen Teile des Projektors (Schalter, Kupplungen usw.) dienen. Ein Bügel 80 dient einerseits zum Halten des Knopfes 77 in seiner Bohrung des Gehäuses 81, anderseits zum Tragen der in ein Rohr 82 eingebauten Vergleichs lampenanordnung. Eine klar durchsichtige Glasscheibe 83 schliesst die obere Offnung des Drehknopfes 77 ab.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 dient die heller leuchtende Lampe 71 gleichzeitig als Pilotlampe für einen Schmalfilm- projektor. Zu diesem Zweeke weist der Drehknopf 77 eine oder mehrere Lichtdurchgangs- öffnungen 84 auf, die sich in den Stellungen des Drehknopfes, in denen eine Beleuchtung der Filmbahn des Projektors erwünscht ist, zwischen einer Offnung 85 des Rohres 82 und einem Lichtdurchgang 86 des Projektorgehäuses befindet. Um das Eindringen von Staub zu verhindern, wird zweckmässig auch die Offnung 86 durch eine Glasscheibe 87 abgeschlossen.
In ahnlicher Weise lässt sich die hellere der Vergleiehslampen als Schalt- brettbeleuchtung, Leselampe oder derglei- chen ausnutzen. Ebenso lässt sich die hellere Lampe 51 nach Fig. 10 für diese Zwecke heranziehen.
Fig. 13 zeigt eine zweckmäBige Weiterbildung der Anordnung nach Fig. 11. Hiernach befindet sich unter der lichtstreuenden Abschlussscheibe 66 des Drehknopfes 63 eine Blende 88, die eine Offnung in Form von zwei in entgegengesetzten Richtungen zeigenden Pfeilen freilässt. Hierdurch wird in besonders sinnfälliger Weise die Drehrichtung erkennbar gemacht, in der der Drehgriff 63 verstellt werden muB, um den gewünschten Stromwert einzustellen. Zweckmässig wird vereinbart, daB jeweils der heller leuchtende Pfeil für den Drehsinn maBgebend ist. An der Linie 89, die durch die Stellung der Scheidewand 70 im Innern des Drehknopfes bestimmt wird, stossen die beiden Messfelder zusammen.
Fig. 14 stellt eine ähnliche Hilfseinrichtung dar für den Fall, dass die Einstellbewe- gung für den Abgleich der beiden Helligkeiten geradlinig erfolgt. Hiernach soll zum Verstellen eines Widerstandes beispielsweise der aus einer schlitzf¯rmigen Íffnung herausragende Rand eines Rändelknopfes 90 (oder z. B. auch ein Hebel) dienen. Dieser Rand (oder Hebel) ist zur Einstellung des richtigen Widerstandswertes entweder nach links oder nach rechts zu bewegen. Die Messfelder sind in Form zweier naeh links bezw. rechts zeigender Pfeile 91 und 92 ausgebildet.
Der jeweils heller leuchtende Pfeil kann wieder fiir die Kennzeichnung der erforderliehen Einstellbewegung dienen. Die Beleuchtung der Messfelder kann entsprechend der Fig. 11 erfolgen, wobei eine der Wand 70 entsprechende Trennwand an der Berührungsstelle beider Pfeile mit der lichtdurchlässigen Streuscheibe zusammentrifft.
Weitere Ausbildungsmoglichkeiten für die Form der beiden Vergleichsfelder, insbesondere für längs einer Geraden einzustellende Einstellorgane, sind in der Fig. 15 und 16 gezeigt. In Fig. 15 hat jedes der beiden Ver gleiehsfelder 111 und 112 die Form eines Dreieckes. An der Trennkante 115 stoBen cliese Dreiecke zuammen. Die Beleuchtung der Felder 111 und 112 kann durch eine Anordnung erfolgen, die der nach Fig. 11 ähn- lich ist. Eine zwischen beiden Lampen angeordnete Trennwand muss an der Trennkante 115 mit der die Messfelder bildenden Opalglasscheibe oder dergleichen zusammenstossen.
Bei der Anordnung nach Fig. 16 wird ein in Pfeilform ausgebildetes Messfeld 113 vollständig von einem zweiten in Form eines ent gegengesetzt gerichteten Pfeils ausgebildeten Messfeld 114 umsehlossen. Bei dieser Anordnung kann also auf Verschwinden des Messfeldes 113 innerhalb des MeBfeldes 114 eingestellt werden.
Zwei Ausführungsmoglichkeiten zur Be leuchtung der Flächen 113 und 114, die an der Trennkante 116 aneinandergrenzen, zeigen die Fig. 17 und 18. In Fig. 17 sind die beiden Vergleichslampen mit 117 und 118 bezeichnet. tuber beiden Lampen befindet sich eine Opalglasscheibe 119, ausserdem über der Lampe 117 eine unter 45¯ geneigte Glasplatte 120. auf der sich eine Vollverspiege- lung 121 befindet, die ihrer Form nach der Flache 113 nach Fig. 16 entsprechen kann und sich nur über einen Teil der Fläche der Glasplatte 120 erstreckt. ¯ber der Lampe 118 befindet sich ein total reflektierendes Prisma 122.
Mit dieser Anordnung wird der der Fläche 113 entsprechende Teil des Ge sichtsfeldes von der Lampe 118 her über Prisma 122 und Spiegel 121, der dem Ver- gleichsfeld 114 entsprechende Teil des Gesichtsfeldes dagegen von der Lampe 117 beleuchtet. Bei einem bestimmten Helligkeits- verhältnis der Lampen 117 und 118 werden also die Spiegelfläche 121 und ihre Umgebung gleich hell erscheinen.
Bei der Anordnung nach der Fig. 18 befinden sich über den Vergleichslampen 123 und 124 wieder eine Opalglasplatte 125, ein Prisma 126 und ein teildurchlässiger Spiegel 127. Der Spiegel 127 kann so verspiegelt sein, dass er etwa ein Drittel der auffallenden Strahlung reflektiert, ein weiteres Drittel hindurchlässt und den Rest absorbiert.
Ein Teil der von der Lampe 123 beleuchte- ten Halfte-der Opalscheibe 125 ist von einer voll reflektierenden Verspiegelung 128 bedeckt. Die Form dieser Verspiegelung kann wieder der der Fläche 113 nach Fig. 16 entsprechen. Dieser verspiegelte Flächenteil wird um so heller gesehen, je heller die Lampe 124, deren Strahlen über das Prisma 126 und den teildurchlässigen Spiegel 127 auf den Spiegel 128 fallen, leuchtet. Die Helligkeit der Umgebung ist dagegen ab hängig von der Lampe 123. Ähnlich wie bei der Anordnung nach Fig. 17 erscheinen für ein bestimmtes Verhältnis der Helligkeiten der Lampen 123 und 124 die Fläche 128 und ihre Umgebung gleich hell.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 19 und 20 verwendet zur wahlweisen Einrege- lung verschiedener Stromstärken in Überein- stimmung mit den Fig. 4 und 5 mehr als zwei Vergleichslampen, nämlich die Lampen 93, 94 und 95. Zwischen diesen sind drei Scheidewände 96, 97 und 98 so aufgestellt, dass jeder der Lampen einen Sektor einer gemeinsamen Vergleichsfläche beleuchtet. Um nun Zweifel darüber auszuschliessen, welche der drei Lampen für den Vergleich jeweils massgebend sind, wird über oder unter der Vergleichsfläche noch eine Blende vorgesehen, die jeweils nur zwei der drei Sektoren freigibt. Der Ausschnitt dieser Blende kann wieder ähnlich wie nach Fig. 13 die Form eines in zwei verschiedenen Richtungen zeigenden Doppelpfeils haben.
Ausserdem enthält die Blende 99 einen Ausschnitt 100, durch den hindurch in jeder der Stellungen dieser Blende 99 ein Hinweis 101 auf die Zugehörigkeit der Blendenstellung zu einer bestimmten Stromverbraucher-, insbesondere Bildwerferlampentype, Stromstärke oder dergleichen sichtbar ist. Die Hinweise auf die verschiedenen Lampentypen oder dergleichen können auf dem Gehäuse der Anordnung fest angebracht sein, wie Fig. 20 zeigt. Fig. 19 lässt erkennen, dass jeweils nur einer der Hinweise sichtbar wird.
An Stelle der Abdeckung der jeweils nicht benötigten Vergleichsfelder oder zusätzlich kann auch eine Abschaltung der nicht be nötigten Vergleichslampen erfolgen.
In vielen Fällen kann es auch zweckmässig sein, einen Vergleich der Helligkeiten zweier Leuchtfelder dadurch zu erleichtern, dass das eine der Leuchtfelder in die Ebene des andern abgebildet wird. Zwei Anordnungen, bei denen eine solche Abbildung stattfindet, sind in den Fig. 21 und 22 dargestellt. Nach Fig. 21 wird die Wendel einer Glühlampe 130 durch eine Linse 131 in der Ebene der Wendel einer andern Glühlampe 132 abgebildet. Die Justierung der Teile kann so erfolgen, dass die Wendel der Lampe 132 und die Abbildung der Wendel der Lampe 130 dicht nebeneinander liegen oder auch sich zum Teil überdecken.
Falls die Fäden beider Lampen mit verschiedenen Temperaturen betrieben werden sollen, kann durch ein im Strahlengang stehendes Rotfilter 135 der Eindruck gleicher Farben beider Wendeln erzeugt werden. Mit 133 ist weiterhin ein Abschlussglas und mit 134 eine Blende bezeichnet.
Bei der Anordnung nach der Fig. 22 beleuchtet die Lampe 136 über ein Rotfilter 137 eine lichtstreuende Scheibe, z. B. ein Opalglas 138. Die leuchtende Oberfläche dieser Scheibe wird über eine Linse 139 etwa in der Ebene der Wendel einer Glüh- lampe 140 abgebildet. 141 ist wieder eine das Gesichtsfeld begrenzende Blende und 142 ein AbschluBglas.
Durch die nach den Fig. 21 und 22 erfolgende Abbildung eines Leuchtfeldes in die Ebene des andern wird ein sehr genauer Abgleich ermöglicht, da das Auge nicht mehr auf verschiedene Entfernungen zu akkomodieren braucht. Ausserdem durchdringt das Licht der vom Auge des Beobachters weiter entfernten Lampe den Eolben der näher stehenden Lampe angenähert senkrecht, so dass ein Einfluss der Richtung f r den mittleren Teil der Wendel, der für den Abgleich benutzt wird, nicht auftreten kann.
Obwohl der Vergleich aus verschiedenen Betraehtungsrichtungen möglich ist, verschiebt sich doch beim Wechsel dieser Blickrichtung die vordere Wendel (Wendel der Lampen 132 bezw. 140) nicht gegen das Bild der Wendel der zweiten Lampe 130 oder der Opalscheibe 138. Die Einstellung ist daher aus einem gro¯en Bereich verschiedener Blickrichtun- gen mit stets gleicher Genauigkeit möglich.
Die Grouse dieses Bereiches hängt nur von der bildseitigen Offnung der Zwischenoptik ab. Da auBerdem für jede Blickriehtunog gleiche Teile von Wendel und Opalscheibe miteinander verglichen werden, kann ein Randabfall der Opalscheibenhelligkeit nicht zu Fehlmessungen führen.
Durch die Anwendung einer Zwischen- abbildung ist weiterhin die Möglichkeit gegeben, beide Wendeln dem Auge trotz ver schiedener Drahtstärken in gleicher Grosse darzubieten. Die vergrösserte Abbildung der Wendel aus dünnerem Draht oder mit dünnerem Wendeldurchmesser erleichtert die Einstellung auf gleiche Helligkeit. Hier- durch werden Messfehler vermieden, die dadurch zustande kommen können dass ein dickerer Draht in seiner Helligkeit gegenüber einem dünneren gewohnlich überbewertetwird.
An Stelle des Farbfilters 135 k¯nnen Farbfilter bei den Anordnungen nach Fig. 21 und 22 auch am Ort des AbschluBglases 133 bezw. 142 vorgesehen sein.
Device for measuring currents.
The invention relates to a device for measuring current intensities, for example the current consumption of a projector lamp.
For this purpose, use has hitherto been made of electrical measuring instruments in which a pointer was set opposite a scale under the influence of magnetic lines of force. If such devices are simply designed in the interest of cheap production, they have only low measuring accuracies. High-quality devices, on the other hand, which also produce high measuring accuracies, are not only expensive to manufacture, but also sensitive to blinds and vibrations.
According to the invention it is therefore proposed to provide two electrical emitters to be compared with one another with regard to their brightness, which have different current temperature characteristics, preferably two incandescent lamps, and are flowed through by currents that change with the current strength to be measured, the whole in such a way that When the current to be measured changes, the ratio of the radiation intensities of the two emitters also changes.
For optical pyrometers, in which the radiation intensity of a glowing body, the temperature of which is to be measured, is compared with that of an incandescent lamp of constant light intensity, it is known per se to connect a further incandescent lamp in series with the measuring lamp, the filament of which is one of the of the other lamp has different, for example opposite temperature coefficients or a thread of the same material but different thickness. The purpose of the arrangement was to be able to determine the normal luminous intensity of the measuring lamp or the temperature of the filament by comparison with the luminous intensity or the temperature of the filament of the second lamp.
It is also known to use optical pvrometers for current measurement by directing the pyrometer at a radiator through which the current to be measured flows and comparing its brightness with that of a reference light source built into the pyrometer.
Such devices, however, require a current source that is as constant as possible, independent of the circuit of the current to be measured.
In one embodiment of the subject matter of the invention, the radiators can be used by the electricity consumer. whose power consumption is to be regulated or only measured, in particular a projector lamp, connected in parallel. But it is also possible to connect the radiators in series with the power consumer whose power consumption is to be regulated or only to be measured. This type of circuit is particularly recommended when only part of the existing voltage gradient in the power consumer to be monitored, in particular a projection lamp, is destroyed.
Such lamps are often provided for an operating voltage of 50 to 75 volts, but are connected to the mains voltage of 110 or 220 volts with the aid of series resistors. If the arrangement is now maintained with the image lamp burnt out or removed from its socket, there would be the risk of the reference radiators burning through in the case of parallel connection to the image projection lamp. This risk is eliminated by connecting them in series.
In order to be completely free in the choice of the voltage that is destroyed in the reference radiators, a common resistor is expediently connected upstream of them, the current branch consisting of the resistor and radiators being kept parallel to the current consumer. In order to obtain a lower current consumption for these lamps in the case of the series connection of the reference radiators with the current consumer, a resistor (shunt) is expediently connected in parallel to them. The radiators can be connected in series or parallel to one another.
To produce the necessary differences in the current-temperature characteristics, a resistor can be connected in parallel to one of the two radiators in the case mentioned first; in the second case a resistor can be connected upstream of one of the two lamps.
In one embodiment, one radiator is operated at a significantly lower temperature than the other, and the same brightness impression is produced by connecting light-weakening means (gray filter, color filter) in front of the brighter radiator, preferably also producing the same color impression.
The arrangement can, however, also be designed in such a way that, once the desired current has been set, both radiators shine equally brightly and each illuminate one of two adjacent measuring fields, in particular one of two light-diffusing screens, which then appear equally bright.
In another embodiment of the device, the radiators, the radiation of which is to be compared with one another, and the voltages applied to these radiators are dimensioned in such a way that the filaments are in the Mē range, but especially after setting a desired current intensity, almost or completely the same temperature and expediently emit enough light to illuminate one comparison area. If, in this embodiment, the comparison surfaces illuminated by the different radiators do not appear equally bright after adjusting a desired current intensity, the brightness can be adjusted by arranging (gray or color) filters,
Appropriate dimensioning of the distances between the radiators and the associated comparison surfaces, appropriate dimensioning of the filaments and the voltages applied to them are matched.
In the above-mentioned embodiments, the different current temperature characteristics of both lamps can also be achieved in a manner known per se for optical pyrometers by differently dimensioning the heat dissipation of the filament, in particular by using filaments of different thickness, different cross-sectional shape or by holding wires of different thicknesses.
The differences in the current-temperature characteristics are also brought about or increased in other embodiments of the invention by the selection of different filling gases for the incandescent lamps or the different measurement of their pressures or by both measures together. In particular, it is advisable to operate the filament, the heat of which is to be given off essentially by radiation, in a vacuum, while the filament, whose heat is to be dissipated to a considerable extent by conduction, is operated in a gas filling, preferably in a gas that is as light as possible . Furthermore, the differences in the current-temperature characteristics of the comparison radiators can be advantageously achieved by arranging the filaments in different ways (e.g. double or
Three-fold helix on the one hand and stretched wire or single helix on the other) of the lamps serving as reference radiators can be brought about or increased. A particularly expedient embodiment is obtained by using an incandescent lamp with multiple coiled filaments, empty of air or filled with a heavy gas, on the one hand, and an incandescent lamp filled with a light gas with single coiled or stretched filament on the other hand.
A further increase is obtained in that the evacuated lamp or the lamp filled with heavy gas has a thinner wire than the other lamp, i.e. is operated with a higher voltage and / or lower current than this.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Show it
1 to 7 different types of circuits for measuring and adjusting currents or voltages,
8 and 9 are schematic representations of two devices only for measuring current intensities,
10 shows an arrangement for regulating current strengths, which is built into the rotary knob of a resistor,
11 shows a differently designed arrangement for regulating currents, which is also built into the rotary knob of a resistor,
12 shows a third embodiment of an arrangement for regulating current intensities, which is built into the rotary knob of the one-button switch of a projector, with which the device can be set to various operating modes,
Fig.
13 to 16 practical embodiments of the measuring field limitation,
17 and 18 arrangements for illuminating the comparison fields, in particular for the case of their formation according to FIG. 16,
19 and 20 show an arrangement for the optional adjustment of several current intensities with the aid of more than two radiators, namely FIG. 19 in an external view, FIG. 20 the same arrangement after removal of various parts,
21 and 22, arrangements for comparing flatness in which a light field (filament or illuminated surface) is imaged in the plane of a filament.
According to FIGS. 1 to 5, it is assumed that the power consumer whose power consumption is to be regulated is the projection lamp of a projector. Such lamps are heavily loaded in the interest of a high light output compared with normal lighting lamps. It is therefore necessary not to exceed the prescribed power consumption, because otherwise the service life, which is only short in itself, would be further shortened considerably. However, if the power consumption falls below the limit, it is also undesirable because the light output falls far short of the desired value.
The installation of high-quality pointer instruments for measuring the current is now prohibited, especially in the case of projectors, not only because of the high price, but also because of the jolts that the instrument would suffer if the projector were to move frequently.
In FIGS. 1 to 5, the projector lamp is denoted by 1, an expediently exchangeable resistor connected upstream for adaptation to the mains voltage is denoted by 2, and a resistor built into the device to regulate the current consumption is denoted by 3. According to FIG. 1, the comparator lamps 4 and 5 connected in series are provided above the projector lamp 1, which can be designed in the manner of incandescent lamps conventionally used in flashlights. These incandescent lamps must have different current-temperature characteristics at their operating temperature, which can either be essentially the same for both lamps or also be very different from one another.
There are various ways of doing this. Either the filaments are made differently strong, so that the stronger filament glows darker and the weaker one glows lighter, or a resistor 6 is connected in parallel to one of the lamps, especially when using lamps that are identical to one another.
It is also possible for the filaments of the lamps to use different materials with different temperature coefficients, e.g. B. a carbon filament and a metal filament lamp to be provided.
Another possibility for achieving different current-temperature characteristics is the different heat dissipation of the two filaments, in particular by using filaments of different diameters. The different designs of the holding wires for the glow wires also serve the same purpose.
The different values of the heat dissipation through different surroundings of the filaments can be used as a much more effective means of changing the current-temperature characteristics. For example, one comparison lamp can be filled with gas while the filament of the other is in a vacuum. A vacuum lamp can practically only emit the electrical energy it has absorbed as thermal radiation. The temperature changes only slightly with the strength of the current (thermal radiation W proportional to T4 ... T).
The slope of the curve representing the value T = f (J) is relatively small. Only at low temperatures does the discharge by holding wires of the filament become essential. If, on the other hand, the lamp is filled with gas, there are also the heat losses in the gas which, below 2000 C, lead to a considerably steeper steepness in the temperature curve, since they are directly proportional to the temperature difference between the filament and the surroundings. Since the conduction losses increase as the atomic weight of the filling gas decreases, it is advantageous to use gases that are as light as possible for the lamp to be compared with the vacuum lamp, that is to say instead of air e.g. B.
Helium or hydrogen to be used as filling gas.
The lamps to be compared with one another can also both be filled with gases, whereby care must be taken that their atomic weights are as different as possible from one another, such as e.g. B. with hydrogen and krypton.
A further increase in the difference in inclination of the curves representing the temperature characteristics of both radiators can be achieved by different design of the light field of the radiators. A double helix or a triple helix filament has a flatter T = f (J) curve than a single helix or an unclamped filament due to the reduced heat losses due to the smaller effective surface.
The comparison lamp, which is empty or filled with a heavy gas, is therefore provided with a tightly coiled, double or triple-coiled filament, whereas the lamp filled with a light gas is provided with a single filament or a stretched filament.
Furthermore, it serves to increase the differences between the current-temperature characteristics if the evacuated lamp is given a thinner wire than the lamp filled with a light gas, and if this thinner wire is made to glow with as high a voltage and a low current as possible. At operating temperatures below 1000 C, you can still obtain slopes of the current-temperature curve which can only be achieved above 2000 C with gas-filled lamps. The same accuracy is thus achieved with two lamps heated to a low temperature as when using a lamp operated at a high temperature and a lamp operated at a low temperature.
Since there is no need to operate one of the lamps at a high temperature, the device has a practically unlimited service life.
The prerequisite for the usefulness of all of the measures mentioned is that there is a sufficiently different ratio of the brightnesses of the two lamps or the temperatures of the filaments of these lamps for different currents flowing through the arrangement.
Since according to Fig. 1, the voltage gradient occurring at the lamps 4 and 5 is less than that on the image projection lamp, one of the resistors 7, 8 or 9 is in series with these lamps. By an ITmschalter 10, one of these resistors can be selected and thus the Arrangement can be used to regulate different currents. This is e.g. B. useful when one and the same projector is to be operated with lamps that require different amperages or operating voltages.
In Fig. 2, the two ver comparable, parallel-connected radiators with 11 and 12 and a resistor, which is connected upstream of only one of these radiators, denoted by 13. The resistors 7, 8 and 9 and the changeover switch 10 correspond to the parts of FIG. 1 that are also labeled.
If in this circuit the lamps 11 and 12 do not have different temperature characteristics anyway, this can be brought about by the resistor 13.
The circuits described so far are inexpedient if it is to be expected that the lamps 4 and 5 respectively.
11 and 12 can receive current without the lamp 1 being switched on at the same time.
In this case, the comparison lamps would receive too high a voltage and could burn out. This disadvantage is avoided in the circuits according to FIGS. 3 and 5. In FIG. 3, the comparison lamps 14 and 15 are connected in series with the projector lamp 1 together with a parallel resistor (shunt) 16. If the lamp 1 is burnt out or removed from its socket, the lamps 14 and 15 remain de-energized. The required difference in the current-temperature characteristics of the two lamps can be produced or increased by a parallel resistor 17 to one of the lamps.
In the arrangements according to FIGS. 4 and 5, in addition to the projection lamp 1, more than two lamps which are comparable with one another are provided. According to FIG. 4, these lamps 18, 19 and 20 are in series with one another. Resistors 21 and 22 are connected in parallel to lamps 19 and 20 in order to bring about or increase the necessary differences in the current-temperature characteristics. A fixed resistor 23 is used to adapt to the voltage gradient occurring on projector lamp 1.
According to FIG. 5, the three comparison lamps 24, 25 and 26 are connected in parallel with one another and, together with a parallel resistor (shunt) 27, in series with the projector lamp 1. In series with the lamps 24 and 25 lying resistors 28 and 29 again ensure the necessary differences in the current-temperature characteristics.
In all the examples according to FIGS. 1 to 5, the control resistor 3, which is already present in known devices, is used to regulate the desired current consumption of the image projection lamp 1. The correct current value is set when the two existing comparison lamps or two specific ones of more than two comparison lamps are the same or apparently have the same brightness.
In the circuit diagram according to FIG. 6, the current consumer indicated as a resistor is designated by 102. The comparison lamps 103, 104 lying in series with one another and a regulating resistor 105 connected upstream of this are in a parallel branch. In order to keep the total resistance of the circuit constant when matching, a second variable resistor 106 is coupled to the matching resistor 105. The current strength sought results after the adjustment from the position of the common tapping contact of the resistors 105, 106.
According to FIG. 7, instead of two lamps, a cross-thread lamp known for pyrometry purposes is used for the brightness adjustment, the threads 107, 108 of which are connected in series together with a balancing resistor 109 to the power consumer 110 in parallel.
Instead of the ballast resistors used in FIGS. 1, 2, 4, 5 and assigned to the comparison radiators, transformers can also be used when operating with alternating current in order to adapt the available voltage to the operating voltage of the comparison radiators. In this case, the operating voltages of the comparative radiators can not only be the same or lower, but also higher than the available voltage.
Several embodiments of the arrangements described so far only in their basic structure are shown in the following figures. According to FIG. 8, two lamps 30 and 31 are compared with one another. In front of the more brightly shining lamp 31, which is expediently enclosed in a housing 32, there is a light-scattering disk 33 and a red filter 3A1.
In an opening 35 of the housing 32, depending on the power consumption of the lamp 31, a more or less brightly shining surface can be seen. When viewing the arrangement in the direction of arrow 37, the filament of lamp 30 lies in front of this illuminated surface. By moving a gray wedge 38, the brightness of the illuminated surface and the filament of the lamp 30 can now be adjusted so that it is no longer perceptible. The position of the wedge 38 required for this is due to the different current-temperature characteristics for each current consumption of the lamps 30 and 31 is different.
The current strength can therefore be inferred from the position of the cable 38, which can be read off with the aid of a pointer 39 on a scale 40. The color filter 34 can also be located in front of the lamp 30, that is to say upstream of both lamps. The diffuser 33 can remain if the threads of both lamps are to be compared with one another directly. Instead of the gray wedge 38 or in addition to this, a colored wedge can be used.
In the arrangement according to FIG. 9, the brightnesses of the lamps 41 and 42 are seen side by side on a screen 43 and can thus be easily compared. The totally reflective prisms 44 and 45, which can be cemented to the opal glass plate 43, are located between the lamps 41 and 42. At least between one of the lamps (41) and the associated prism, a gray wedge 47 is provided which, according to FIG. 9, can be rotated about an axis 46. In the arrangement shown, the lamp 41 must always shine brighter than the lamp 42. By turning the gray wedge 47, the setting can then easily be found in which both halves of the measuring field appear equally bright.
The current strength present can then be inferred from the position of the gray wedge 47. A red filter can again be located in front of or behind the diffusing screen 43. The gray wedge 47 can again be replaced by a colored wedge or connected to one. In a modification of the arrangement according to FIG. 9, two gray wedges coupled to one another can also be used, the blackening of which is directed differently and of which one is assigned to each of the lamps 41 and 42. In this palace, each of the lamps can be the brighter one.
The arrangement shown in FIG. 10 corresponds essentially to that of FIG. 8, except that the brightness adjustment is not brought about by a gray wedge, but by adjusting a variable resistor similar to the resistor 3 of FIGS. 1 to 5 connected upstream of both lamps. The arrangement for brightness comparison has the two lamps 50 and 51. A red filter 52 and an opal glass 53 are again located between the two lamps. The entire arrangement is built into the hollow rotary knob 54 of a variable resistor, which is indicated by the resistance spirals 55 and the rotatable tapping contact 56. This resistance corresponds to the resistance 3 of FIGS. 1-5.
The button 54 is closed by a clear, transparent window 57 which allows the filament of the lamp 50 to be observed against a background illuminated by the lamp 51. A ring 58 carrying the contact spring 56 serves at the same time to fasten the rotary knob 54, which is expediently pressed from synthetic resin. The ring 58 is insulated from the housing of the apparatus by a ring 59.
The lamps 50 and 51 are carried by a sheet metal tube, which consists of two parts 60 and 61 united by a latching action and is held by being inserted into a bore in the plate 62 for fastening the resistance spirals 55. The lamps 50 and 51 do not participate in the rotation of the knob 54 as a result.
The inclined position of the axis of the rotary knob
54 allows the brightness to be compared to be observed with a normal body position, particularly in the case of projectors.
According to FIG. 11, the comparison lamps 64 and 65, which are again built into a rotary knob, radiate onto a translucent diffuser (opal glass) 66, which forms the end of the rotary knob. The lower opening of the rotary knob is through an insulating plate
67 closed, which carries both the comparison lamps and the tapping contacts 68 of a variable resistor and which secures the button 63 in the bore of the apparatus housing 69. The cavity of the rotary knob 63 is divided by a partition 70 so that each of the lamps 64, 65 only illuminates a semicircular area.
The lamps 64 and 65 can, however, similarly to the lamps 50, 51 (FIG. 1), be attached in such a way that they and thus also the comparison fields do not participate in the rotary movement of the button 63.
In the arrangement according to FIG. 12, use is again made of a lighter shining lamp 71 and a much darker glowing lamp 72. However, in order not to have to look through the bulb of the darker glowing lamp when comparing brightness, as in the arrangements according to FIGS. 8 and 10, the lamps are located next to one another. The filament of the lamp 71 is via a totally reflective prism or mirror 73 and a beam splitting surface 74, e.g. B. an ordinary glass plate, reflected in the viewing device for lamp 72. In the radiation path of the brighter lamp or of both lamps there is again a red filter 76. With this arrangement, the filaments of both lamps are seen side by side and can thus be compared in terms of their brightness. Easily compare temperature.
This arrangement can also be built into a hollow rotary knob. According to FIG. 12, the rotary knob 77 of a one-button switch is used for this purpose, with which a narrow film projector can be switched to various operating modes, in particular film forward running, standstill projection, film reverse etc. With 78 and 79 attached to this button cams are designated, which are used to control the various parts of the projector (switches, couplings, etc.). A bracket 80 serves on the one hand to hold the button 77 in its bore of the housing 81, on the other hand to carry the lamp assembly built into a tube 82 comparison. A clear, transparent glass pane 83 closes the upper opening of the rotary knob 77.
In the exemplary embodiment according to FIG. 12, the brighter lamp 71 simultaneously serves as a pilot lamp for a narrow film projector. For this purpose, the rotary knob 77 has one or more light passage openings 84, which are located between an opening 85 of the tube 82 and a light passage 86 of the projector housing in the positions of the rotary knob in which an illumination of the film path of the projector is desired. In order to prevent the penetration of dust, the opening 86 is expediently closed by a glass pane 87.
In a similar way, the brighter one of the comparison lamps can be used as a control panel lighting, reading lamp or the like. The brighter lamp 51 according to FIG. 10 can also be used for these purposes.
FIG. 13 shows an expedient development of the arrangement according to FIG. 11. According to this, under the light-scattering cover plate 66 of the rotary knob 63, there is a screen 88 which leaves an opening in the form of two arrows pointing in opposite directions. In this way, the direction of rotation in which the rotary handle 63 must be adjusted in order to set the desired current value is made recognizable in a particularly clear manner. It is expediently agreed that in each case the brighter arrow is decisive for the direction of rotation. At the line 89, which is determined by the position of the partition 70 in the interior of the rotary knob, the two measuring fields collide.
14 shows a similar auxiliary device for the case that the setting movement for the comparison of the two brightnesses takes place in a straight line. According to this, the edge of a knurled knob 90 (or, for example, also a lever) protruding from a slit-shaped opening is intended to serve to adjust a resistance. This edge (or lever) must be moved either to the left or to the right to set the correct resistance value. The measuring fields are in the form of two near left respectively. arrows 91 and 92 pointing to the right.
The arrow that shines brighter in each case can again be used to identify the required adjustment movement. The measurement fields can be illuminated in accordance with FIG. 11, a partition wall corresponding to wall 70 meeting the light-permeable diffuser at the point of contact between the two arrows.
Further training options for the shape of the two comparison fields, in particular for setting members to be set along a straight line, are shown in FIGS. 15 and 16. In Fig. 15, each of the two Ver equal fields 111 and 112 has the shape of a triangle. These triangles meet at the separating edge 115. The fields 111 and 112 can be illuminated by an arrangement which is similar to that according to FIG. A dividing wall arranged between the two lamps must collide at the dividing edge 115 with the opal glass pane or the like forming the measuring fields.
In the arrangement according to FIG. 16, a measuring field 113 in the form of an arrow is completely surrounded by a second measuring field 114 in the form of an arrow pointing in opposite directions. With this arrangement, it is possible to set the measurement field 113 to disappear within the measurement field 114.
17 and 18 show two possible embodiments for illuminating the surfaces 113 and 114 which adjoin one another at the separating edge 116. In FIG. 17, the two comparison lamps are labeled 117 and 118. An opal glass pane 119 is located above the two lamps, and above the lamp 117 a glass plate 120 inclined at 45 ° on which there is a full mirror coating 121, which can correspond to the surface 113 of FIG Part of the surface of the glass plate 120 extends. A totally reflective prism 122 is located above the lamp 118.
With this arrangement, the part of the field of view corresponding to surface 113 is illuminated from lamp 118 via prism 122 and mirror 121, while the part of the field of view corresponding to comparison field 114 is illuminated by lamp 117. With a certain brightness ratio of the lamps 117 and 118, the mirror surface 121 and its surroundings will appear equally bright.
In the arrangement according to FIG. 18, an opal glass plate 125, a prism 126 and a partially transparent mirror 127 are again located above the comparison lamps 123 and 124. The mirror 127 can be mirrored so that it reflects about a third of the incident radiation and another Lets one third through and absorbs the rest.
A part of the half of the opal pane 125 illuminated by the lamp 123 is covered by a fully reflective mirror coating 128. The shape of this mirror coating can again correspond to that of the surface 113 according to FIG. 16. This mirrored surface part is seen the brighter, the brighter the lamp 124, the rays of which fall via the prism 126 and the partially transparent mirror 127 onto the mirror 128, shines. The brightness of the surroundings, on the other hand, depends on the lamp 123. Similar to the arrangement according to FIG. 17, for a certain ratio of the brightnesses of the lamps 123 and 124, the surface 128 and its surroundings appear equally bright.
The exemplary embodiment according to FIGS. 19 and 20 uses more than two comparison lamps, namely lamps 93, 94 and 95, for the optional adjustment of different current intensities in accordance with FIGS. 4 and 5. Between these are three partitions 96, 97 and 98 positioned so that each of the lamps illuminates a sector of a common comparison area. In order to rule out any doubts as to which of the three lamps are relevant for the comparison, a diaphragm is provided above or below the comparison area, which only releases two of the three sectors. The section of this diaphragm can again have the shape of a double arrow pointing in two different directions, similar to that shown in FIG.
In addition, the diaphragm 99 contains a cutout 100 through which an indication 101 of the affiliation of the diaphragm position to a specific power consumer, in particular projector lamp type, current intensity or the like is visible in each of the positions of this diaphragm 99. The references to the various lamp types or the like can be permanently attached to the housing of the arrangement, as FIG. 20 shows. 19 shows that only one of the indications is visible at a time.
Instead of covering the comparison fields that are not required, or in addition, the comparison lamps that are not required can also be switched off.
In many cases it can also be expedient to facilitate a comparison of the brightnesses of two luminous fields by mapping one of the luminous fields into the plane of the other. Two arrangements in which such mapping takes place are shown in FIGS. According to FIG. 21, the filament of an incandescent lamp 130 is imaged by a lens 131 in the plane of the filament of another incandescent lamp 132. The parts can be adjusted in such a way that the filament of the lamp 132 and the image of the filament of the lamp 130 lie close to one another or even partially overlap.
If the filaments of both lamps are to be operated at different temperatures, a red filter 135 in the beam path can produce the impression of the same colors in both filaments. With 133 a cover glass and with 134 a diaphragm is also called.
In the arrangement according to FIG. 22, the lamp 136 illuminates a light-scattering disc, e.g. B. an opal glass 138. The luminous surface of this disk is imaged via a lens 139 approximately in the plane of the filament of an incandescent lamp 140. 141 is again a diaphragm that delimits the field of view and 142 is a cover glass.
The imaging of one luminous field in the plane of the other in accordance with FIGS. 21 and 22 enables a very precise comparison, since the eye no longer needs to accommodate at different distances. In addition, the light from the lamp further away from the observer's eye penetrates the bulb of the closer lamp approximately perpendicularly, so that the direction for the central part of the filament used for the adjustment cannot be influenced.
Although the comparison is possible from different viewing directions, when changing this viewing direction the front filament (filament of lamps 132 or 140) does not shift against the image of the filament of second lamp 130 or opal disk 138. The setting is therefore large A range of different viewing directions is always possible with the same accuracy.
The size of this area depends only on the image-side opening of the intermediate optics. Since the same parts of the helix and opal disc are compared with each other for every viewing direction, a drop in the brightness of the opal disc's edge cannot lead to incorrect measurements.
By using an intermediate image, it is still possible to present both coils to the eye in the same size despite different wire thicknesses. The enlarged image of the filament made of thinner wire or with a thinner filament diameter makes it easier to set the same brightness. This avoids measurement errors that can arise because a thicker wire is usually overrated in terms of its brightness compared to a thinner wire.
Instead of the color filter 135, color filters in the arrangements according to FIGS. 21 and 22 can also be used at the location of the closing glass 133 or 142 may be provided.