DE1044950B - Fotoelektrische Abtasteinrichtung fuer die Eichung von Elektrizitaetszaehlern - Google Patents

Description

• Fotoelektrische, Abtasteinrichtung für die Eichung von Elektrizitätszählern Bei der stroboskopischen Eichung von Elektrizitätszählern werden fotoelektrische Abtastgeräte verwendet, auchAbtastköpfe genannt, welche eine Glühlampe, eine Fotozelle und optische Linsen enthalten, wobei eine oder mehrere Linsen das Glühlampenlicht auf den Rand der Zählerankerscheibe fokussieren oder den Glübfaden abbilden und eine Linse das am Rand der Ankerscheibe reflektierte Licht sammelt und auf die Fotozelle fokussiert. Da die der Fotozelle und der Lichtquelle zugeordneten optischen Achsen einen festen Winkel miteinander bilden, muß das Abtastgerät in eine solche Stellung vor den Zähler gebracht werden, daß der Schnittpunkt der optischen Achsen auf dem Rand der Ankerscheibe liegt, und außerdem müssen die Achsen in der Ebene der Ankerscheibe und symmetrisch zum Lot des Scheibenrandes liegen, damit der maximale Lichtstrom auf die Fotozelle reflektiert wird. Eine richtige optische Einstellung des Abtastgerätes in bezug auf den Rand der Ankerscheibe auf maximalen Fotozellenstrom ohne technische Hilfsmittel ist praktisch überhaupt nicht möglich, sondern kann mit bloßem Auge nur ungefähr erfolgen. Man hat deshalb vorgeschlagen, diese Lageneinstellung an Hand eines Milliamperemeters oder einer Abstimmanzeigeröhre, welche den maximalen Fotozellenstrom anzeigt, vorzunehmen. Aber auch die Lageneinstellung unter Verwendung eines solchen elektrischen Anzeigemittels ist umständlich, mühsam und zeitraubend, weil ein solches Anzeigemittel nicht im Blickfeld des Abtastgerätes und der Ankerscheibe angeordnet werden kann und das Auge immer wieder aus der arbeitenden Blickrichtung auf das Anzeigemittel abgelenkt werden muß. Es ist daher naheliegend, am Abtastgerät einen optischen Sucher anzubringen, wie dies bei Fotoapparaten und Fernrohren üblich ist.
• Bekannte optische Sucher sind wohl immer für einen Spezialzweck entwickelt und können nicht ohne weiteres sinnvoll an einem Abtastgerät angebracht werden. Es ist ein Abtastgerät bekannt, welches auf der Winkelhalbierenden des von den optischen Achsen der Lichtquelle und der Fotozelle gebildeten Winkels einen Sucher aufweist, der aus einer Sammellinse und einer Mattglasscheibe besteht und den Rand der Ankerscheibe auf die Mattscheibe abbildet. Dieser Sucher gestattet jedoch nur, eine objektiv richtige Höheneinstellung vorzunehmen, indem auf der Mattscheibe die richtige Höhenlage durch zwei Striche markiert ist. Eine objektive Feststellung der richtigen Seitenlage und des richtigen Einfallwinkels ist aber damit nicht möglich, weil das Bild des Scheibenrandes auf der Mattscheibe beidseitig über deren Rand hinausläuft und bei starker Abweichung von der richtigen Lage höchstens unscharf wird. Das Auffinden der optisch richtigen Lage, welche allein die maximale Lichtausbeutung und den maximalen Fotozellenstrom liefert, ist trotz eines solchen Suchers von der subjektiven Übung der Bedienungsperson abhängig.
• Diesem Bekannten gegenüber betrifft die Erfindung eine fotoelektrische Abtasteinrichtung für die Eichung von Elektrizitätszählern, welche mit einem optischen Sucher zur Distanz- und Höheneinstellung bei der Justierung deren Lage gegenüber der Zählerscheibe versehen ist, der objektiv und eindeutig die richtige Lage für den maximalen Fotozellenstrom zur Anzeige bringt. Die erfindungsgemäße fotoelektrische Abtasteinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Sucher so angeordnet und ausgebildet ist, daß dessen optische Achse mit der Achse der Objektivlinse der Fotozelle zusammenfällt und hinter der Objektivlinse gebrochen ist und eine mattierte Sucherfläche mit Fadenkreuz vorgesehen ist, auf die ein aus dem Gesamtlichtstrom herausreflektiertes achsnahes Lichtbündel fokussiert ist. Zweckmäßigerweise wird dies dadurch erreicht, daß zwischen der Objektivlinse und der Fotozelle eine aus zwei Teilen zusammengekittete Planparallelplatte aus optisch geeignetem Material angeordnet ist, welche eine schief zur optischen Achse verlaufende, ebene Trennfläche aufweist, auf der im Bereich der optischen Achse ein Spiegelbelag angebracht ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine fotoelektrische Abtasteinrichtung mit aufgeschnittenem Gehäuse in verschiedenen Stellungen bezüglich des reflektierenden Randes einer Ankerscheibe und in Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch den optischen Sucher nach der LinieA-A in Fig. 1.
• In der in der Fig. 1 gezeigten Abtasteinrichtung ist in einem Rohr 1 eine Glühlampe 2 und eine Linse 3 angeordnet, welche das Glühlampenlicht auf den Rand4 einer Ankerscheibe 5 fokussiert. An Stelle einer einfachen Linse 3 kann auch ein System aus mehreren Linsen angeordnet sein. In einem anderen Rohr 6 ist eine Sammellinse 7 als Objektiv und eine Fotozelle 8 angeordnet. Die Achse der Objektivlinse 7 schneidet die Achse der Linse 3 im Brennpunkt 9 auf dem Rand 4 der Ankerscheibe 5, und die Objektivlinse 7 ist so bemessen, daß sie das reflektierte Licht auf die Fotozelle 8 fokussiert. Die beiden Rohre 1 und 6 sind durch einen Steg 10 fest miteinander verbunden, und diese drei Teile bilden das Gehäuse der Abtasteinrichtung.
• Zwischen der Objektivlinse7 und der Fotozelle 8 ist eine Planparallelplatte aus optisch geeignetem Material normal zur optischen Achse angeordnet. Diese besteht aus zwei zusammengchitteten Teilen 11 und 12, wobei, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, die Trennebene 13 schief zur optischen Achse verläuft. In der Trennebene 13 ist im Bereich der optischen Achse ein Spiegelbelag 14 angebracht, welcher ein achsnahes Lichtbündel von etwa 5 bis 1&O/o des Gesamtlichtstromes aus diesem herausreflektiert. Der obere Teil 12 der Planparallelplatte ist im Brennpunkt des reflektierten Lichtbündels normal zu dessen Achse abgeschnitten und die Schnittfläche 15 zur Sucherfläche ausgebildet, indem sie mattiert ist und ein Fadenkreuz aufweist.
• Das reflektierte Lichtbündel erzeugt auf der Sucherfläche 15 einen Lichtpunkt, der bei richtiger Lage des Abtastgerätes bezüglich des Scheibenrandes 4 im Schnittpunkt des Fadenkreuzes liegt. Zur deutlichen Ablesung dieses Lichtpunktes und des Fadenkreuzes ist der Sucherfläche 15 bildseitig eine Sammellinse 16 als Lupe vorgesetzt. Die Fotozelle 8 liegt direkt an der Austrittsfläche der Planparallelplatte, welche durch den Brennpunkt des Hauptlichtbündels geht. Die Planparallelplatte hat zudem die Eigenschaft, die sphärische Aberration der Objektivlinse 7 weitgehend aufzuheben.
• In der Fig. 1 ist im Rohr 6 der obere Teil 12 der Planparallelplatte mit dem Spiegelbelag 14 und der Sucherfläche 15 sichtbar. Das Fadenkreuz wird durch den Vertikalstrich 17 und den Horizontalstrich 18 gebildet. Liegt der Schnittpunkt 9 der optischen Achsen der Linsen 3 und 7 auf dem Scheibenrand 4 und liegen diese beiden Achsen symmetrisch zum Scheibenrandlot, so bildet der Sucher den Punkt 9 als Lichtpunkt 19 im Schnittpunkt des Fadenkreuzes ab. Ist die eingestellte Distanz zum Scheibenrand zu kurz, wie durch den Scheibenrand 20 angedeutet, so erscheint der Lichtpunkt 21 in einer Lage 22 rechts des vertikalen Striches 17. Ist die Distanz zu groß, wie durch den Scheibenrand 23 angedeutet, so erscheint der Lichtpunkt 24 in einer Lage 25 links des vertikalen Striches 17. Liegt der Scheibenrand zu hoch oder zu niedrig, so erscheint im Sucher der Lichtpunkt ober- oder unterhalb des horizontalen Striches 18. Aus der Lage des Lichtpunktes 19 bezüglich des Fadenkreuzes kann objektiv die richtige Lage des Abtastgerätes bezüglich des Scheibenrandes ermittelt werden, d. h. diejenige Lage der Abtasteinrichtung, in welcher sich der maximale Fotozellenstrom ergibt.

Claims (5)

1. PATENTANSPRUCHE: 1. Fotoelektrische Abtasteinrichtung für die Eichung von Elektrizitätszählern mit einem optischen Sucher zur Distanz- und Höheneinstellung bei der Justierung deren Lage gegenüber der Zählerscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß der Sucher so angeordnet und ausgebildet ist, daß dessen optische Achse mit der Achse der Objektivlinse der Fotozelle zusammenfällt und hinter der Objektivlinse gebrochen ist, und eine mattierte Sucherfläche mit Fadenkreuz vorgesehen ist, auf die ein aus dem Gesamtlichtstrom herausreflektiertes achsnahes Lichtbündel fokussiert ist.
2. 2. Fotoelektrische Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zwischen Objektivlinse und Fotozelle angeordnete, aus zwei Teilen zusammengekittete Planparallelplatte aus lichtdurchlässigem Material, die eine schief zur optischen Achse verlaufende, ebene Trennfläche aufweist, auf der im Bereich der optischen Achse ein Spiegelbelag angebracht ist.
3. 3. Fotoelektrische Abtasteinrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotozelle an der Austrittsstelle des Hauptlichtbündels aus der Planparallelplatte an der Stelle des dort von der Objektivlinse abgebildeten Brennpunktes anliegt und der eine Plattenteil im Brennpunkt des durch den Spiegelbelag herausreflektierten Lichtbündels normal zu dessen Achse abgeschnitten und diese Normalschnittfläche als die mattierte Sucherfläche ausgebildet ist.
4. 4. Fotoelektrische Abtasteinrichtung nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mattierten Sucherfläche bildseitig eine Sammellinse als Lupe vorgesetzt ist.
5. 5. Fotoelektrische Abtasteinrichtung nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Planparallelplatte die Aberration der ihr vorgesetzten Objektivlinse mindestens angenähert korrigiert.