Bestrahlungsmessgerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein von äusseren Anschlüssen unabhängiges Bestrahlungsmessgerät in kleiner Baueinheit.
Auf verschiedenen Anwendungsgebieten tritt das Problem auf, die von einer Strahlen- oder Lichtquelle ausgesandte Strahlungs- oder Lichtmenge bzw. die auf ein Objekt auftreffende Bestrahlung oder Belichtung genau zu bestimmen. Das Objekt unterliegt hierbei in vielen Fällen einer photochemischen Umwandlung. Ist diese Umwandlung erwünscht, so ist die zu bestimmende Bestrahlung bzw. Belichtung zu dosieren; ist die Umwandlung eine unerwünschte Nebenwirkung, so können beispielsweise Materialänderungen oder Verbesserungen des Objektes anstrebenswert werden. Die genaue Kenntnis der absoluten Zahlenwerte für die gemessene Bestrahlung bzw. Belichtung ist in beiden Fällen für notwendige Rückschlüsse eine der wichtigsten Voraussetzungen.
Besondere Bedeutung hat das oben aufgezeigte Problem beispielsweise bei den Geräten zur Schnellprüfung der Lichtechtheit von Färbungen. Solche Geräte sind für die Prüfung von Textilien, Farben, Anstrichen, Lacken, Papieren, Folien, Gummibelägen, Kunststoffen u. ä. Werkstoffen bestimmt und simulieren u. a. im Zeitraffer die natürliche Bestrahlungseinwirkung auf die Stoffe. Erweist sich hierbei ein bestimmter Werkstoff für eine bestimmte in Luxsekunden oder Luxstunden dimensionierte Bestrahlung oder Belichtung als beständig, so erhält man ein Kriterium für die Lichtechtheit , was Rückschlüsse auf die Farbechtheit unter den natürlichen Einflüssen ermöglicht. Für die Qualität derartiger Prognosen ist mithin die genaue Messung der Bestrahlung bzw. Belichtung wichtigste Voraussetzung.
Bei bisher üblichen Geräten werden lediglich mit üblichen Chronometern die Betriebsstunden gezählt.
Aus einer gesonderten Ermittlung des von der Strahlungs- oder Lichtquelle ausgesandten Bestrahlungs Lichtstromes und der gemessenen Zeit wird die ungefähre Bestrahlungs- oder Beleuchtungsstärke errechnet. Es liegt auf der Hand, dass diese Ergebnisse ungenau sind, da hierbei nicht die auf die Proben tat schlich applizierte Bestrahlung oder Belichtung gemessen wird, die streng genommen das Integral über die zeitabhängige Bestrahlungs- bzw. Beleuchtungsstärke darstellt. Die auftretenden Abweichungen sind erheblich, da die Proben während eines Versuches in den üblichen Geräten nicht ortsfest angeordnet sind, sondern relativ zur Lichtquelle mehrere überlagerte Bewegungen ausführen. Deshalb liefern auch im Gerät ortsfest angebrachte Belichtungs- oder Bestrahlungsmesser keine besseren Ergebnisse.
Ausserdem werden bei den gebräuchlichen Geräten die Proben nicht nur dem Licht, sondern gleichzeitig anderen Klimaeinwirkungen ausgesetzt, was zusätzliche Abweichungen zur Folge hat.
Nach einer anderen bekannten Methode wird zur Bestimmung der effektiv auf die Proben einwirkenden Bestrahlung anstelle einer Probe eine Vergleichsprobe mit bekannten Beständigkeitseigenschaften der Bestrahlung ausgesetzt. Das Ergebnis wird hierbei durch einen Vergleich zwischen den unbekannten und den bekannten Proben festgestellt. Da aber bei dieser subjektiven Methode Fehlbeurteilungen nicht ausgeschlossen sind und man nur eine Probezuordnung in wenige, willkürlich festgelegte, dimensionslose Echtheitsstufen treffen kann, ist auch diese Methode unbefriedigend. Darüberhinaus ist diese Methode nur durch eine vorgegebene Normung bei Textilfasern anwendbar. Für die Prüfung von Lacken und Farben auf anderen Werkstoffen ist sie unbrauchbar.
Diese Nachteile und Schwierigkeiten werden durch die vorliegende Erfindung vermieden. Das erfindungsgemässe B estrahlungsmessgerät ist gekennzeichnet durch ein die zu messende Strahlung empfangendes Photo element, das über ein regelbares Glied elektrisch mit einem Elektrolytzähler verbunden ist, in dem ein der empfangenen Strahlung proportionales Volumen eines Indikators bestimmbar ausgeschieden wird.
Hiermit wird erstmalig ein Gerät geschaffen, das die Bestrahlung bzw. Belichtung entsprechend der Definition He =fEe(t)dt bzw. H rE(t)dt unmittelbar an der Einwirkungsstelle misst.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird im Strahlengang ein Filter vor dem Photoelement angeordnet. Damit wird ein Strahlungsempfangssystem geschaffen, das eine für den erwünschten Bereich geeignete spektrale Empfindlichkeit vorgibt.
Durch die Anordnung eines geeigneten Filters vor dem photoelektrischen Empfänger ist es vorteilhafterweise möglich, die spektrale Empfindlichkeit des Empfangssystems an die spektrale Empfindlichkeit des photochemischen Prozesses anzupassen, dem auch die zu untersuchenden Proben unterworfen sind.
Unter dieser Voraussetzung ist der gemessene Zahlenwert ein objektives Mass für die photochemische Wirkung, das von der spektralen Energieverteilung der Strahlenquelle unabhängig ist. Ferner lässt sich der zu untersuchende Bereich durch auswechselbare Filter variabel gestalten.
Die dem Empfangssystem zugeführte Energie wird in dem Photo element in einen Strom umgewandelt. Um eine für den Elektrolytzähler ausreichende Spannung zu erzeugen, lassen sich vorteilhafterweise mehrere Photoelemente hintereinanderschalten.
Weiterhin kann das Bestrahlungsmessgerät z. B. durch einen variablen Widerstand auf verschiedene Messbereiche eingestellt werden. Ist das Gerät durch Einstellen des Widerstandes einmal geeicht worden, besteht eine in dieser Weise festgelegte Relation zwischen den am Elektrolytzähler ablesbaren Skalenteilen und den zugeordneten Zahlenwerten der Bestrahlung oder Belichtung, z. B. in Wattsekunden pro Fläche (W.s.m-2) oder Luxstunden (lx.h).
Ist die spektrale Energieverteilung der Strahlenquelle bekannt und liegt die Eichung bereits vor, so lässt sich für jeden beliebigen Spektralbereich die entsprechende Relation zwischen den abgelesenen Skalenteilen und den zugeordneten Zahlenwerten der Bestrahlung errechnen. Das gleiche gilt auch für die Relation zwischen den abgelesenen Skalenteilen und den zu ermittelnden Zahlenwerten der Belichtung.
Vorzugsweise besteht der Elektrolytzähler aus einem mit Elektrolyt gefüllten, im wesentlichen vertikal ausgerichteten Hohlkörper mit einem oben befindlichen Kopfteil und einem nach unten anschliessenden dünnen Messrohr, wobei beispielsweise im Kopfteil oberhalb und unterhalb einer zur Horizontalen geneigten Fritteplatte Elektroden angeordnet sind, von denen die obere Elektrode in den vorzugsweise aus Quecksilber bestehenden, auf der geneigten Fritteplatte gelagerten Indikator eintaucht und die untere Elektrode in das Elektrolyt eintaucht. Das durch den an die Elektroden angelegten Strom ausgeschiedene Quecksilber sammelt sich in dem vertikal stehenden Messrohr, das aus Glas besteht und an dem der Stand der Quecksilberkuppe mit Hilfe einer in der gewünschten Einheit eingeteilten Skala abgelesen werden kann.
Vorteilhafterweise ist der Elektrolytzähler so gestaltet, dass der Pegel des Quecksilbers auf der geneigten Fritteplatte unterhalb einer an der höchsten Stelle gelegenen oeffnung in der Platte liegt, wobei die Platte derart geneigt und die Öffnung so angeordnet ist, dass sowohl eine für eine Maximalanzeige ausreichende Menge von Quecksilber vorhanden ist, als auch bei rotierender oder oszillierender Axialbewegung der Messzelle um eine vertikale Achse keine Verluste durch die Öffnung auftreten. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Elektrolytzähler auch in solchen Geräten verwendet werden kann, in denen das gesamte Empfangs system den gleichen Bedingungen unterworfen ist, wie eine Materialprobe. Das Empfangssystem kann folglich ebenso wie die Probe relativ zur Lichtquelle bewegt werden.
Die Bewegung bleibt hierbei ohne Einfluss auf das Messergebnis, wodurch sichergestellt ist, dass nur infolge der elektrischen Einwirkungen Quecksilber durch die Fritteplatte dringt und nicht infolge mechanischer Kräfte durch eine höher gelegene Öffnung getrieben wird.
Diese Öffnung dient vielmehr lediglich dazu, den Elektrolytzähler nach einer erfolgten Messung zu regenerieren, d. h. einen gewollten Rückfluss des Quecksilbers auf den oberen Teil der Fritteplatte durch Drehen des Gerätes um eine horizontale Achse zu ermöglichen.
Der Elektrolytzähler ist vorzugsweise ein Wasserstoff-Elektrolytzähler, dessen Volumen an elektrolytisch entwickeltem Wasserstoff proportional der empfangenen Strahlung ist.
Vorzugsweise wird das aus Photoelement und Filter bestehende Empfangssystem und der Elektrolytzähler als geschlossenes System zu einer abgekapselten Einheit geformt, die in Form und Grösse einem Probenträger eines üblichen Gerätes nachgebildet ist, wobei auf der Empfangsseite das Photoelement z. B. hinter einem Filter bestrahlbar angeordnet und auf der entgegengerichteten Seite vorzugsweise das mit einer Skala versehene Messrohr sichtbar ist.
Auf diese Weise wird eine von einer zusätzlichen Energiequelle unabhängige Einheit gebildet, die den wirklichen Anforderungen, denen auch die zu bestrahlenden Proben ausgesetzt sind, in der Funktion und Gestalt vollkommen angepasst ist. Vorteilhafterweise wird für die Darstellung des Messergebnisses lediglich die Strahlungsenergie ausgenutzt. Zusätzliche elektrische oder andere Anschlüsse entfallen mithin.
Durch die handliche Ausbildung zu einer kleinen Baueinheit kann das Bestrahlungsmessgerät, in einem üblichen Gerät eingesetzt, während des Betriebes sämtliche Bewegungen ebenso wie auch ein beliebiger Probenträger ausführen. Beispielsweise bewegt sich das Bestrahlungsmessgerät auf einem Karussell um die Lichtquelle herum. Hierbei wird das Messgerät wie jeder Probenträger nach je einem Umlauf um 1800 geschwenkt, wodurch der für den Probentest erwünschte Hell-Dunkel-Wechsel ebenfalls unmittelbar in das Messergebnis eingeht.
Nach einer erfolgten Messung kann das Bestrahlungsmessgerät durch einfaches Kippen um eine horizontale Achse in die Ausgangs-Nullstellung für eine weitere Messung gebracht werden. Hierbei fliesst beispielsweise das ausgeschiedene Quecksilber durch die oben erwähnte Öffnung in den oberen Kopfteil der Messzelle auf die Fritteplatte zurück.
Nachstehend werden anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Bestrahlungsmessgerät
Fig. 2 in perspektivischer Ansicht die Anordnung eines Bestrahlungsmessgerätes in einem Schnellprüfgerät zur Prüfung der Licht- und Wetterechtheit von Färbungen.
Die von einer beliebigen Strahlenquelle 10 ausgesandte Strahlung, welche durch Pfeile 12 versinnbildlicht ist, trifft zunächst auf ein Filter 14 und dann auf ein Photoelement 16. Das Photoelement 16 hat zumeist eine ausgeprägte maximale spektrale Empfindlichkeit. Um die spektrale Empfindlichkeit des Elements 16 über den gesamten Bereich des benutzten Spektrums auszugleichen, wird das Filter 14 vorgeschaltet.
Bei beispielsweise verwendeten, handelsüblichen Silicium-Photoelementen steigt die spektrale Empfindlichkeit von 4000 A an und erreicht ihr Maximum bei 8500 . Dieser Anstieg innerhalb des spektralen Bereichs kann im vorliegenden Fall durch ein blau-grün Filter, z. B. BG 18, nahezu ausgeglichen werden. Die in dieser Weise korrigierte Empfindlichkeit verläuft innerhalb des für bestimmte Untersuchungen interessierenden Spektralbereiches annähernd konstant.
Der durch die auftreffende Strahlung im Element 16 erzeugte Strom fliesst über den variablen Widerstand 18 zu den Elektroden 20 und 22 des Elektrolytzählers 24.
Dieser Zähler 24 besteht aus einem kopfartigen Glaskolben 26, in dem eine Fritteplatte 28 zur Horizontalen derart angeordnet ist, dass sich die Elektrode 20 oberhalb und die Elektrode 22 unterhalb der Fritteplatte 28 befinden. Am höchstgelegenen Punkt der Fritteplatte 28 ist eine gegenüber der sonst im ganzen halbpermeablen Fritteplatte grössere Öffnung 30. Oberhalb der Fritteplatte ist eine bestimmte Menge von Quecksilber 32 eingelassen, die mit der Elektrode 20 in elektrischer Verbindung steht. Der Quecksilberspiegel steigt jedoch nicht über den unteren Rand der Öffnung 30. Das untere Ende des Glaskolbens ist mit einem vertikalen Messrohr 34 verbunden. Das Messrohr und der oben anschliessende Innenraum des Kolbens 26 ist mit einem Elektrolyt 36 gefüllt. In diesen Elektrolyt 36 taucht die Elektrode 22 ein.
Durch den vom Photoelement 16 gelieferten Strom wird innerhalb des Elektrolytzählers 24 Quecksilber derart ausgeschieden, dass es von dem oberen, oberhalb der Fritteplatte 28 gelegenen Raum in den unteren Raum dringt und sich schliesslich im Messrohr 34 ansammelt. Die Menge des ausgeschiedenen Quecksilbers ist abhängig von der Stärke des Stroms und von der Einwirkungsdauer.
Da der Strom wiederum proportional der Bestrahlungsstärke ist, ergibt die Menge des ausgeschiedenen Quecksilb, ers ein Mass für die gesuchte Bestrahlung oder Belichtung : MHg = c'I Ee (t) dt bzw. MHg = c f E (t) dt oder M' =rEe(t)dt bzw. MHg (t) dt ; hierin bedeuten Mag die abgeschiedene Quecksilbermenge und c bzw. c'einen Eichfaktor.
Wird r E(t)dt in der Einheit [txs] und Mag in [g] gemessen, so wird der Eichfaktor c in der Einheit [g. 1x-'s-'] gemessen; entsprechend wird der Eichfaktor c' in der Einheit [W-' . s-1m2j gemessen, wenn I Ee(t)dt in der Einheit [Wsm-2] gemessen wird. Misst man nicht die abgez schiedene Quecksilbermenge, sondern die Skalenteile, so erhält man für c bzw. c'die Einheit [Skalenteile.
1x-1 . bzw. bzw. [Skalenteile. W¯t . s-'m2J.
In Fig. 2 ist in bevorzugter Ausführungsform ein Anwendungsbeispiel des Bestrahlungsmessgerätes dargestellt. Es handelt sich hierbei um die Anwendung in einem Schnellprüfgerät zur Prüfung der Lichtund Wetterechtheit von Färbungen.
Um eine Lichtquelle 40, beispielsweise einen Xenonstrahler, die von einem Filter 42 umgeben ist, um annähernd die spektrale Energieverteilung des Sonnenlichtes zu erzeugen, befinden sich auf einem Karussell 44 mehrere Probenträger 46. Das Karussell 44 führt während des Versuchs ablaufes eine Kreisbewe- gung um die Strahlenquelle 40 aus. Die Probenträger 46, die in Einsteckfassungen 48 drehbar gelagert sind, werden nach einem Umlauf um 1800 geschwenkt, so dass die auf beiden Seiten auf den Probenträgern angeordneten Proben bei jedem Umlauf der Bestrahlung ausgesetzt sind. Gleichzeitig erreicht man auf diese Weise einen der Wirklichkeit nachempfundenen Hell-Dunkel-Wechsel. Für die Bestimmung der auf die Proben einwirkenden Bestrahlung wird nun eine Fassung 48 anstelle eines Probenträgers 46 in das Bestrahlungsgerät 50 eingesetzt.
In der vom Betrachter abgewandten Wandseite ist das Photoelement 16 eingelassen, während in der dem Betrachter zuge wandten Seite das Messrohr 34 mit der Skala 38 sichtbar ist.
Irradiation meter
The present invention relates to an irradiation measuring device in a small structural unit that is independent of external connections.
The problem arises in various fields of application of precisely determining the amount of radiation or light emitted by a radiation source or light source or the radiation or exposure incident on an object. In many cases, the object is subject to a photochemical transformation. If this conversion is desired, the irradiation or exposure to be determined must be metered; if the conversion is an undesirable side effect, changes to the material or improvements to the object can be desirable. The exact knowledge of the absolute numerical values for the measured radiation or exposure is one of the most important prerequisites for necessary conclusions in both cases.
The problem outlined above is of particular importance, for example, with devices for rapid testing of the lightfastness of dyeings. Such devices are used for testing textiles, paints, paints, varnishes, papers, foils, rubber coverings, plastics and the like. Ä. Materials determined and simulate u. a. in fast motion the natural exposure to radiation on the fabrics. If a certain material proves to be stable for a certain irradiation or exposure dimensioned in lux seconds or lux hours, a criterion for the lightfastness is obtained, which enables conclusions to be drawn about the colorfastness under natural influences. The precise measurement of the irradiation or exposure is therefore the most important prerequisite for the quality of such forecasts.
With the devices that have been used up to now, the hours of operation are only counted with conventional chronometers.
The approximate irradiance or illuminance is calculated from a separate determination of the irradiation luminous flux emitted by the radiation or light source and the measured time. It is obvious that these results are inaccurate, since the irradiation or exposure actually applied to the samples is not measured, which, strictly speaking, represents the integral of the time-dependent irradiation or illuminance. The deviations that occur are considerable, since the samples are not arranged in a fixed position in the usual devices during an experiment, but rather execute several superimposed movements relative to the light source. For this reason, fixed exposure or radiation meters in the device do not provide better results.
In addition, with the usual devices, the samples are not only exposed to light, but also to other climatic influences at the same time, which results in additional deviations.
According to another known method, instead of a sample, a comparison sample with known resistance properties is exposed to the radiation to determine the radiation effectively acting on the samples. The result is determined by comparing the unknown and known samples. However, since incorrect assessments cannot be ruled out with this subjective method and one can only make a sample assignment to a few, arbitrarily defined, dimensionless authenticity levels, this method is also unsatisfactory. In addition, this method can only be used for textile fibers through a specified standard. It cannot be used for testing lacquers and paints on other materials.
These disadvantages and difficulties are avoided by the present invention. The radiation measuring device according to the invention is characterized by a photo element which receives the radiation to be measured and which is electrically connected to an electrolyte counter via a controllable element, in which an indicator volume proportional to the received radiation can be determined.
This is the first time that a device is created that measures the irradiation or exposure directly at the point of impact in accordance with the definition He = fEe (t) dt or H rE (t) dt.
In a preferred embodiment of the invention, a filter is arranged in front of the photo element in the beam path. This creates a radiation receiving system which specifies a spectral sensitivity suitable for the desired range.
By arranging a suitable filter in front of the photoelectric receiver, it is advantageously possible to adapt the spectral sensitivity of the receiving system to the spectral sensitivity of the photochemical process to which the samples to be examined are also subjected.
Under this condition, the measured numerical value is an objective measure of the photochemical effect, which is independent of the spectral energy distribution of the radiation source. Furthermore, the area to be examined can be designed variably using exchangeable filters.
The energy supplied to the receiving system is converted into a current in the photo element. In order to generate a voltage sufficient for the electrolyte meter, several photo elements can advantageously be connected in series.
Furthermore, the radiation measuring device can, for. B. can be set to different measuring ranges by a variable resistor. Once the device has been calibrated by setting the resistance, there is a relationship established in this way between the scale divisions that can be read on the electrolyte meter and the assigned numerical values of the irradiation or exposure, e.g. B. in watt seconds per area (W.s.m-2) or lux hours (lx.h).
If the spectral energy distribution of the radiation source is known and the calibration is already available, the corresponding relation between the scale divisions read and the assigned numerical values of the irradiation can be calculated for any desired spectral range. The same also applies to the relation between the scale divisions read and the numerical values of the exposure to be determined.
The electrolyte meter preferably consists of an electrolyte-filled, essentially vertically aligned hollow body with a head section at the top and a thin measuring tube connected to the bottom, electrodes being arranged in the head section above and below a fritted plate inclined to the horizontal, of which the upper electrode is in the indicator, which is preferably made of mercury and is mounted on the inclined frit plate, is immersed and the lower electrode is immersed in the electrolyte. The mercury released by the current applied to the electrodes collects in the vertical measuring tube, which is made of glass and on which the level of the mercury tip can be read with the help of a scale divided into the desired unit.
The electrolyte meter is advantageously designed so that the level of the mercury on the inclined frit plate is below an opening in the plate at the highest point, the plate being inclined and the opening arranged in such a way that both an amount of Mercury is present and no losses occur through the opening even with rotating or oscillating axial movement of the measuring cell around a vertical axis. This ensures that the electrolyte counter can also be used in devices in which the entire receiving system is subject to the same conditions as a material sample. The receiving system, like the sample, can consequently be moved relative to the light source.
The movement has no influence on the measurement result, which ensures that mercury only penetrates through the frit plate as a result of the electrical effects and is not driven through a higher opening due to mechanical forces.
Rather, this opening only serves to regenerate the electrolyte meter after a measurement has taken place, i. H. to allow the mercury to flow back to the upper part of the fritting plate by rotating the device around a horizontal axis.
The electrolyte meter is preferably a hydrogen electrolyte meter whose volume of electrolytically evolved hydrogen is proportional to the radiation received.
The receiving system consisting of the photo element and filter and the electrolyte meter are preferably formed as a closed system to form an encapsulated unit, the shape and size of which is modeled on a sample carrier of a conventional device, with the photo element z. B. arranged irradiable behind a filter and preferably the measuring tube provided with a scale is visible on the opposite side.
In this way, a unit is formed that is independent of an additional energy source and that is fully adapted in terms of function and shape to the real requirements to which the samples to be irradiated are also exposed. Advantageously, only the radiation energy is used to display the measurement result. Additional electrical or other connections are therefore not required.
Due to the handy design as a small structural unit, the radiation measuring device, used in a conventional device, can perform all movements during operation as well as any sample carrier. For example, the radiation meter moves on a carousel around the light source. Like every sample carrier, the measuring device is swiveled by 1800 after each revolution, so that the light-dark change required for the sample test is also directly included in the measurement result.
After a measurement has taken place, the radiation measuring device can be brought into the initial zero position for a further measurement by simply tilting it around a horizontal axis. Here, for example, the excreted mercury flows back to the frit plate through the opening mentioned above in the upper head part of the measuring cell.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. It shows:
1 shows a schematic representation of an irradiation measuring device
2 shows, in a perspective view, the arrangement of a radiation measuring device in a rapid testing device for testing the lightfastness and weather resistance of dyeings.
The radiation emitted by any radiation source 10, which is symbolized by arrows 12, first hits a filter 14 and then a photo element 16. The photo element 16 usually has a pronounced maximum spectral sensitivity. In order to compensate for the spectral sensitivity of the element 16 over the entire range of the spectrum used, the filter 14 is connected upstream.
In the case of commercially available silicon photo elements used, for example, the spectral sensitivity increases from 4000 A and reaches its maximum at 8500. This increase within the spectral range can in the present case by a blue-green filter, e.g. B. BG 18, are almost balanced. The sensitivity corrected in this way is approximately constant within the spectral range of interest for certain examinations.
The current generated in the element 16 by the incident radiation flows via the variable resistor 18 to the electrodes 20 and 22 of the electrolyte meter 24.
This counter 24 consists of a head-like glass bulb 26 in which a frit plate 28 is arranged to the horizontal in such a way that the electrode 20 is above and the electrode 22 is below the frit plate 28. At the highest point of the frit plate 28 there is an opening 30 which is larger than the otherwise generally semi-permeable frit plate. Above the frit plate, a certain amount of mercury 32, which is in electrical connection with the electrode 20, is let in. The mercury level does not rise above the lower edge of the opening 30, however. The lower end of the glass bulb is connected to a vertical measuring tube 34. The measuring tube and the interior of the piston 26 adjoining the top are filled with an electrolyte 36. The electrode 22 is immersed in this electrolyte 36.
The current supplied by the photo element 16 excretes mercury within the electrolyte meter 24 in such a way that it penetrates from the upper space above the frit plate 28 into the lower space and finally collects in the measuring tube 34. The amount of mercury excreted depends on the strength of the current and the duration of exposure.
Since the current is in turn proportional to the irradiance, the amount of excreted mercury gives a measure for the irradiation or exposure sought: MHg = c'I Ee (t) dt or MHg = cf E (t) dt or M '= rEe (t) dt or MHg (t) dt; Here Mag denotes the amount of mercury deposited and c or c 'a calibration factor.
If r E (t) dt is measured in the unit [txs] and Mag in [g], the calibration factor c is measured in the unit [g. 1x-'s- '] measured; accordingly the calibration factor c 'is in the unit [W-'. s-1m2j measured when I Ee (t) dt is measured in the unit [Wsm-2]. If one does not measure the separated amount of mercury, but rather the scale divisions, one obtains for c or c 'the unit [scale divisions.
1x-1. or or [scale divisions. W¯t. s-'m2J.
In FIG. 2, in a preferred embodiment, an application example of the radiation measuring device is shown. It is used in a rapid tester to test the lightfastness and weather resistance of dyeings.
Several sample carriers 46 are located on a carousel 44 around a light source 40, for example a xenon emitter, which is surrounded by a filter 42 in order to generate approximately the spectral energy distribution of the sunlight. The carousel 44 performs a circular motion during the test the radiation source 40 off. The sample carriers 46, which are rotatably mounted in plug-in mounts 48, are pivoted through 1800 after one revolution, so that the samples arranged on both sides of the sample carriers are exposed to the irradiation with each revolution. At the same time, one achieves a light-dark alternation that is based on reality. For the determination of the irradiation acting on the samples, a holder 48 is inserted into the irradiation device 50 instead of a sample carrier 46.
The photo element 16 is let into the wall side facing away from the viewer, while the measuring tube 34 with the scale 38 is visible in the side facing the viewer.