DE1622501A1 - DEVICE FOR MEASURING RADIATION REFLECTED DIFFUSLY FROM A SURFACE - Google Patents
DEVICE FOR MEASURING RADIATION REFLECTED DIFFUSLY FROM A SURFACEInfo
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Description
Vorrichtung zur Messung einer von einer Oberfläche diffus reflektierten Strahlung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung einer von einer Oberfläche diffus reflektierten Strahlung, mit Hilfe eines von einer Strahlungsquelle, vorzugsweise Lichtçelle, emittierten, monochromatischen Lichtbündels, das in einen auf die zu analysierende Fläche gerichteten Me#-strahl und in einen auf die Vergleichsfläche gerichteten Vergleichs#trahl zerlegbar ist, wobei die von den Flächen diffus reflektierten Strahlen auf die Kathode eines Photomultipliers projizierbar und dessen Spannungsschwankungen auf dem Schirm eines Kathodenstrahloszillographen sichtbar zu machen sind, mit einer den Lichtstrom des Vergleichsstrahls änderbaren Lichtschsächungseinrichtung und einer rotierenden Unterbrechereinrichtung. Device for measuring a diffusely reflected from a surface Radiation The invention relates to a device for measuring one of a surface diffusely reflected radiation, with the aid of one from a radiation source, preferably Lichtçelle, emitted, monochromatic light bundle that is directed towards the Me # beam directed to the surface to be analyzed and into one on the comparison surface directed comparison # trahl can be dismantled, the diffusely reflected from the surfaces Rays can be projected onto the cathode of a photomultiplier and its voltage fluctuations can be made visible on the screen of a cathode ray oscillograph with a the light attenuation device which can be changed to the luminous flux of the comparison beam and a rotating interrupter device.
3ekanntlich kann die Farbe eines Körpers, wie die eines Papiers, eines Gewebes oder eines Puders mit Genauigkeit festgestellt werden, indem man die Strahlung bestimmt, die durch diese Substanzen bei verschiedenen Wellenlängen reflektiert wird.As is well known, the color of a body, like that of paper, can be a Fabric or powder can be determined with accuracy by looking at the radiation determined by these substances reflected at different wavelengths will.
Es wird mit einer bekannten Vorrichtung auf die Oberfläche, derea Farbe zu bestimmen ist ein Lichtstrom von bekannter Wellenlänge gerichtet und die Intensität der Strahlung, die von der Oberfläche diffus reflektiert wird, gemessen.It is applied to the surface with a known device, derea To determine color, a luminous flux of known wavelength is directed and which Intensity of the radiation that is diffusely reflected from the surface, measured.
Dafür ist eine völlige Gleichmä#igkeit der von der Strahlungsquelle emittierten Energie erforderlich, was fast immer den Einsatz von elektronischen Geräten mit sich bringt. Diese Geräte sind jedoch sehr teuer und führen dsmit auch zu einer Verteuerung der gesamten Vorrichtung.Instead, there is complete evenness of the radiation source emitted energy required what almost always the use of electronic Devices brings with it. However, these devices are very expensive and also carry it to an increase in the cost of the entire device.
Au#erdem ist es schwierig, den Absolutwert der von der zu messenden Oberfläche diffus roflbieften Strahlung genau zu bestimmon, da eine undurchsichtige Oberfläche nur einen relativ kleinen Teil des darauf gerichteten Lichtstrom wieder reflektiert.In addition, it is difficult to determine the absolute value of the to be measured Surface diffuse bent radiation to be precisely determined, as it is opaque Surface only a relatively small part of the luminous flux directed onto it reflected.
Weiterhin sind Vorrichtungen zur Durchführung der Doppelstrahl-Kompensations@cthode mit Verstärkung und Registrierung bekannt, welche von Schwankungen der Strahlungsquelle unabhangig sind. Diese Vorrichtungen dienen zur Analyse von in Küvetten gefüllte Flüssigkeiten. Es ergeben sich Jedoch relativ ungenaue Me#werte, da es praktisch nicht möglich ist, auf dem Kathodenstrahloszillographen eiae linie zu erhalten, welche Null entspricht. Die Bilder der Lichtquelle, welche vaw der Vergleichsläche irnd von der Me#fläche reflektiert werden, treffen nicht genau in denselben Punkten auf die Kathode des Photomultipliers. Da die Kathodenfläche des Photomultipliers nicht in sämtlichen Punkten die gleiche Empfindlichkeit besitzt, ergeben an sich gleiche Bilder an verschiedener Stelle unterschledliche Me#werte.There are also devices for implementing the double-beam compensation method known with reinforcement and registration, which of fluctuations are independent of the radiation source. These devices are used to analyze liquids filled in cuvettes. However, the measurement values are relatively inaccurate, since it is practically impossible to use a line on the cathode ray oscilloscope to get which equals zero. The images of the light source, which vaw the The comparison surface that is reflected by the measuring surface does not hit exactly the same points on the cathode of the photomultiplier. Since the cathode area of the Photomultiplier does not have the same sensitivity in all points, the same images result in different measured values at different points.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe die Messung der Reflektionskraft einer Oberfläche iur verschiedene WEllenlängen bei grö#tmöglicher Präzision durchführbar ist, um dadurch sehr genau das Farbspektrum dieser Oberfläche bestimmen zu könuen.The object of the present invention is to provide a device to create, with the help of which the measurement of the reflectivity of a surface iur different shaft lengths can be carried out with the greatest possible precision in order to thereby to be able to determine the color spectrum of this surface very precisely.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemä# dadurch gelost, daß die Strahlungsquelle der nichtverdeckte Teil des Fadens einer Glühbirne ist und da# auf der kathode des Photomultipliers die vom Me#strahl und von Vergleichsstrahl Ubermittelten Fadenbilder übereinander aordeabar sind. Daraus ergibt si,ch der Vorteil der Anwendung einer optisch-elektrischen Nullpunktmethode, welche eine sehr große Genauigkeit besitzt.This object is achieved according to the invention in that the radiation source the unobstructed part of the filament of a lightbulb and da # on the cathode of the Photomultipliers those transmitted by the measuring beam and the comparison beam Thread images are aordeabar one above the other. This results in the advantage of the application an optical-electrical zero point method, which has a very high level of accuracy owns.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung differiert die Anzahl der den Me#strahl umlenkenden Spiegel um eine Einheit von der den Vergleichsstrahl umlenkenden Spiegel. Diese Dissymmetrie ist wichtig zur Uberlagerung des Vergleichbildes und dos Me#bildes des Glühfadens uf der Kathode des Photomultipliers. Dieses Merkmal der ERfindung steht in Widerspruch zu der bei den bekannten Vorrichtungen angewendeten klassischen Regel, daß zwischen Vergleichsbündel und Me#bündel eine vollkommene Symmetrie herrschen mu#. Jedoch ermöglicht die erfindungsgemä#e Dissymmetrie die genaue seitenrichtige und aufrechte Überlagerung der vom Meßstrahl von vom vom Vergleichsstrahl übermittelten Fadenblider der Glühbirne d damit einen sehr genauen Me#vorgang. According to a further feature of the invention, the number of differs the mirror deflecting the measuring beam by one unit from the mirror deflecting the comparison beam Mirrors. This dissymmetry is important for superimposing the comparison image and The measurement image of the filament on the cathode of the photomultiplier. This feature the invention contradicts that used in the known devices classical rule that between comparison bundle and measurement bundle there is a perfect There must be symmetry #. However, the dissymmetry according to the invention enables the exact laterally correct and upright superposition of the measuring beam from the from the comparison beam transmitted thread blider of the lightbulb d thus a very precise measuring process.
Nach eiuem andeven Msrkmal der Erfindung weist die Vorrichtung vorteiluaftesweise einen teilreflektierenden Spiegel eur Zerlegung des monochromatischen Lichtbündels in den Me#-strabl und in den Vergleichsstrahl auf, so wie etwa senkrecht zum fleß- bzw. Vergleichsstrahl angeordnete Auflager zur Aufnahme der zu analysierenden bzw. der vergleichbaren Fläche. According to one other feature of the invention, the device advantageously has a partially reflective mirror decomposing the monochromatic light beam in the Me # -strabl and in the comparison beam, such as about perpendicular to the Fleß- or comparison beam arranged supports for receiving the to be analyzed or the comparable area.
Weiterhin besteht nach einem weiteren erfindungsgemä#en Merkmal die Lichtquelle aus dem Faden einer Glühlampe, die vor einer Blende angeordnet ist.Furthermore, according to a further inventive feature, there is the Light source from the filament of an incandescent lamp, which is arranged in front of a screen.
Dadurch wird vorteilhafterweise ein Teil des Fadens der Glühlampe als Idichtquelle benützt, dessen Bild nach der diffusch Reflektion von der messenden Oberfläche und von der Vergle@@hafläche und nach Aufrichten durch die jeweiligeh Spiegel direkt auf die Kathode des Photomultipliers projiziert wird. Hierbei verwendet man erfindungsgemä# oinen tailreflektierenden Spiegel zur Teilung des monochroimtischen Lichtbündels und eine ungleiche Spiegelanzahl für den Me#strahl und für den Vergleichsstrahl. Diese @nordnung erlaubt es, auf dem Photomultiplier eine @chr gensue Ubeeinanderstellung der beiden Abbilder des Fadens der Glühlampe zu erhalten.This advantageously makes part of the filament of the incandescent lamp used as a source of light, the image of which after diffuse reflection from the measuring Surface and from the Vergle @@ ha area and after erecting by the respective Mirror is projected directly onto the cathode of the photomultiplier. Used here a tail-reflecting mirror according to the invention for dividing the monochrome Light bundle and an unequal number of mirrors for the measuring beam and for the comparison beam. This @order allows @chr gensue juxtaposition on the photomultiplier of the two images of the filament of the light bulb.
Die Erfindung wird nachfolgene enhand von in der Zeichnung darge stellten Ausfübrungsbeispi elen naher beschrieben.The invention will be presented in the following in the drawing Darge Execution examples are described in more detail.
In der Zeichnung Zeigen: Fig. 1 ) eine schematische Darstellung je einer Ausführung Fig. 2 ) der errindungsgemäßen Vorrichtung Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung der erfindungsgemä#en Vorrichtung Fig. 4 eine Seitenansicht der erfindungsgemä#en Vorrichtung nach Fig. 3 Fig. 5 einen vergrö#erien Schnitt gemä# V-V in Fig. 4 Fig. 6 einen Schuitt gemä# VI-VI in Fig. 5 Fig. 7) Kurven auf dem Kathodenstrahloszillographen ohne Fig. 8) und mit Regelung durch die Lichtschwächungseinrichtung In Fig. 1 ist schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemä#en Vorrichtung dargestellt, mit einer Strshlungsquelle 1, vorzugsweise einer nicht punktförmigen Lichtquelle, welche durch das Objektiv 2 ein Lichtbündel durch das monochromatische Filter 3 emittiert.In the drawing show: Fig. 1) a schematic representation each an embodiment Fig. 2) of the inventive device Fig. 3 is a perspective A view of a further embodiment of the device according to the invention, FIG Side view of the device according to the invention according to FIG. 3; FIG. 5 is an enlarged Section according to # V-V in Fig. 4, Fig. 6 a section according to # VI-VI in Fig. 5, Fig. 7) curves on the cathode ray oscilloscope without Fig. 8) and with control by the light attenuation device An embodiment of the device according to the invention is schematically shown in FIG shown, with a radiation source 1, preferably a non-punctiform Light source, which through the lens 2 a light beam through the monochromatic Filter 3 emitted.
Das Lichtbündel fällt auf einen teilreflektierenden Spiegel 4, welcher einen Teil des Lichtbündels auf die zu untersuchende Oberfläche 5 reflektiert und einen anderen Teil auf die Vergleichsfläche durchtreten lädt.The light beam falls on a partially reflecting mirror 4, which a part of the light beam is reflected onto the surface 5 to be examined and loads another part to pass through on the comparison surface.
Ein Teil des sowohl durch die zu analysierende Oberfläche 5 wie durch die Vergieichsfläche 6 diffus reflektierten Bündels kommt auf den teilreflektierenden Spiegel 4 zurück und wird durch das Objektiv 7 auf die Kathode 8 eines Photomultipliers (nicht naher dargestellt) geleitet.Part of the both through the surface to be analyzed 5 and through the comparison surface 6 diffusely reflected bundle comes on the partially reflective Mirror 4 back and is through the lens 7 onto the cathode 8 of a photomultiplier (not shown in more detail).
In den Weg des Verglcichsbündels, der vom teilreflektierenden Spiegel 4 auf die Vergleichsfläche 6 geht, wurde eine Licht schwächungseinrichtung 9 (neutrales Verlauffilter) angeordnet, welche eine Scheibe aus Glas mit parallelen Flächen besitzt, deren Undurcheichtigkeit entlang der Peripherie variiert. Wenn die Lichtschwächungseinrichtung 9 sich um ihre Achse lo dreht, kann der Teil des Lichtbündels, der durch die Vergleichsfläche 6 diffus refrlektiert wird und tatsächlich auf dem teilreflektierenden Spiegel 4 auftrifft, beliebig, variiert werden.In the path of the comparison bundle, that of the partially reflecting mirror 4 goes to the comparison area 6, a light attenuating device 9 (neutral Graduated filter), which has a pane of glass with parallel surfaces, whose opacity varies along the periphery. When the light attenuator 9 rotates around its axis lo, the part of the light beam that passes through the comparison surface 6 is diffusely reflected and actually on the partially reflecting mirror 4 occurs, can be varied at will.
Die rotierende Unterbrechereinrichtung 11, welche auf ihrem zylindriechen Umfong die Öffnungen 12 trägt, die durch volle Zwischenwände 13 gleicher Dimension getrennt sind, wurde schematisch dargeptellt.The rotating interrupter device 11, which cylinder smells on its Umfong carries the openings 12 through solid partitions 13 of the same dimension are separated, has been shown schematically.
Die Konstruktion der erfindungsgemä#en Vorrichtung ist derart, daß das einfallende Lichtbündel, das von der Lichtquelle 1 auf den teilreflektierenden Spiegel 4 trifft, und auch das Schlu#bündel, das von dem teilreflektierenden Spiegel 4 auf die Kathode des Photomultipliers 8 trifft, in keinem Augenblick der Einwirkung der Unterbrechereinrichtung 11 ausgesetzt sind Im Gegenteil dazu liegen das Me#bündel, das von dem teilreflektierenden Spiegel 4 auf die zu analysierende Fläche 5 trifft und das Vergleichsbündel, das durch den teilreflektierenden Spiegel 4 auf die Vergleichsfläche 6 trifft, auf der Bahn der Öffnungen der zu der vollen Zwischenwände 13 der rotierenden Es ist ersichtlich, da# in dem beschricbenen Ausführungsbeispiel die Unterbrechereinrichtung mit dan 6 Öffnungen es ermöglicht, das Me#bündel gänzlich abzuschlie#en und das Vergleichsbündel ganz durchzulassen und umgekehrt, und zwar dadurch, da# die fraglichen Bündel einen Winkel von 90° bilden und der teilreflektierende Spiegel 4 in der Achse der Unierbrechereinrichtung angebracht ist.The construction of the device according to the invention is such that the incident light bundle, which from the light source 1 on the partially reflective Mirror 4 hits, and also the key bundle from the partially reflecting mirror 4 hits the cathode of the photomultiplier 8, at no moment of action are exposed to the interrupter device 11 On the contrary, the measurement bundle, which hits the surface 5 to be analyzed from the partially reflecting mirror 4 and the comparison bundle, which through the partially reflecting mirror 4 on the comparison surface 6 meets, on the path of the openings of the full partition walls 13 of the rotating It can be seen that the interrupter device in the exemplary embodiment described with 6 openings it makes it possible to close the measurement bundle completely and that To allow comparison bundles to pass through completely and vice versa, namely because # the The bundle forms an angle of 90 ° and the partially reflecting mirror 4 is in the axis the unbreaker device is attached.
Wenn die Lichtschwächungeinrichtung 9 ia einer Stellung steht, die einer bestimmten Absorption des Lichtstromes des Vergleichsbündels entspricht, wird die Kathode 8 des Photomultipliers die gleiche Energie empfangen (und die gleiche elektrische Spannung erzeugen), wie durch aas Meßbündel, wobei dio rotierende Unterbrechereinrichtung das Vergleichsbündel verschließt und das Meßbündel durchläßt oder das Me#bündel abschließt und das Vergleichsbündel durchläßt.When the light attenuation device 9 is generally in a position that corresponds to a certain absorption of the luminous flux of the comparison beam, is the cathode 8 of the photomultiplier receive the same energy (and the same generate electrical voltage), as by aas measuring bundle, whereby the rotating interrupter device closes the comparison bundle and lets the measuring bundle through or the measuring bundle completes and lets the comparison bundle through.
Daraus folgt, wenn auf dem Schirm des Kathodenstrahl-Oxzillographen die Spaunungsänderungen des Photomultiplikatore betrachtet werden, daß dann die Aufeinanderfolge von Stufen abwechselnd auf zwei verschiedene Niveauhöhen beobachtet werden kann, und zwar in dem Ma#e, wie die Lichtschwächungseinrichtung nicht in Tätigkeit war. Gleichzeitig kann festgestellt werden, wenn die Einrichtung entaprechend arbeitet, daß die vorher genannten Stufen auf ein gleiches Niveau gebracht werden können, so da# eine gerade linie entsteht.It follows when on the screen of the cathode ray oxcilloscope the voltage changes of the photomultiplier are considered that then the Successive steps observed alternately at two different levels can be, to the extent that the light attenuation device is not in Activity was. At the same time, it can be determined if the facility is appropriate works so that the aforementioned levels are brought to the same level so that # a straight line is created.
Bei dieser Stellung entspricht das monochromatische Licht, das durch dio zu analysierende Fläche diffus reflektiert wird', demjenigen Licht das durch die Vergleichsfläche diffus reflektiert wird, aüf Grund der Korrektur durch die Lichtschwächungseinrichtung.In this position, the monochromatic light that passes through corresponds to the surface to be analyzed is reflected diffusely ', the one Light that is diffusely reflected by the comparison surface due to the correction by the light attenuation device.
Das bedeutet mit anderen Worten, daß die Stellung der Lichtschwächungseinrichtung den Koeffizienten für die diffuse Reflexion der zu analysierenden Oberfläche ii Vorgleich mit einer Bezugsfläche, die z.B. in blanken Wei# (Titanwei#) sein kann, liefert.In other words, this means that the position of the light attenuating device the coefficient for the diffuse reflection of the surface to be analyzed ii Previously with a reference surface, which can be in bare white # (titanium white #), for example, supplies.
Die Ausführungsform, die schematisch im Bild 2 dargestellt ist, unterscheidet aich von der vorher beschricbenen Ausführungsform lediglich dadurch, daß ein Spiegel 14 in den Weg des Vergleichsbündels gesetzt wurde.The embodiment, which is shown schematically in Figure 2, differs aich from the embodiment described above only in that a mirror 14 was placed in the way of the settlement bundle.
Auf diese Weise ist es möglich, auf der Kathode 8 des Photomultipliers in übereinanderstehender Projektion swei Bilder des Fadans der Lichtquelle 1 zu erhalten, wobei das eine Bild durch das Vergleichsbündel, das niere durch das Me#-bündel übermittelt wird.In this way it is possible on the cathode 8 of the photomultiplier Two images of the fadan of the light source 1 are projected one on top of the other one image through the comparison beam, the kidney through the Me # beam is transmitted.
Wenn dagegen nach Fig. 1 gearbeitet wird, sind dio beiden Bilder aus dem Me#bündel und dem Vergeichsbündel synmetrisch in bezug auf eine Gerede und nicht direkt übereinander zu legen.On the other hand, when working according to FIG. 1, the two images are off the bundle of measurements and the bundle of comparisons synmetrically with respect to a talk and not to be placed directly on top of each other.
Die Vorrichtung, die Fig. 2 zeigt, bietet den Vorteil, direkt das Bild einer Teiles des Fadens der Lichtquelle 1 be, nutzen zu können, um die verschiedenen Lichtbündel zur Messung zu erhalten. The device shown in Fig. 2 offers the advantage of directly Image of part of the thread of the light source 1 to be able to use the various Receive light beam for measurement.
Auf diese Weise wird vermieden, bei verschiedener Genauigkeit mit Blenden arbeiten zu müssen, um die Konturen der genannten Bündel messen zu können. This way it is avoided having different levels of accuracy To have to work diaphragms in order to measure the contours of the said bundles can.
In Fig. 3 sind schematisch die verschiedenen Teile und der Weg der Lichtbündel in einer abgeänderten Ausführung dargestellt. In Fig. 3, the various parts and the path of the Light beam shown in a modified version.
In Fig. 3 sind dis Lichtquelle 1 mit dem Objektiv 2, dem Filter 3, de teilreflektierenden Spiegel 4, die u rende Fläche 5, die Vergleichsfläche 6, das Objektiv 7 und der Photomultiplier 8 dargestellt. Gleichzeitig ist ersichtlich, wiedieLichtschwächungseinrichtung 9 auf dem Weg des Vergleichsbündels angeordnet ist. In Fig. 3 the light source 1 with the lens 2, the filter 3, the partially reflecting mirror 4, the original surface 5, the comparison surface 6, the lens 7 and the photomultiplier 8 shown. At the same time it can be seen as the light attenuation device 9 is arranged on the path of the comparison beam is.
Ferner wurde ein Spiegel in den wEg des Einfal@@ündels gesetzt. Weiter wurde mit den Spiegeln 15 und 16 das Einfallsbündel, das von der Licht@uolle 1 auf den teilreflektierenden Spiegel 4 trifft, der Einuickung der rotierenden Unterbrechereinrichtung 11 entzogen, ebenso wie das umgesetzte Bündel, das vom teilreflektierenden Spiegel 4 zum Photo multiplier 8 geht. Furthermore, a mirror was placed in the path of the incident. Further became with the mirrors 15 and 16 the bundle of incidence, which from the light @ uolle 1 on the partially reflecting mirror 4 hits, the indentation of the rotating interrupter device 11 withdrawn, as well as the transferred bundle from the partially reflecting mirror 4 goes to Photo multiplier 8.
Aus Fig. 3 ist auch gut ersichtlich, wie die Unterbrechereinrichtung 11 auf. das Meßbündel und auf das Yergleichsbündel wirkt. lin Fig. 4, die in der, Seitenansicht eine Ausführungsform der erfindungsgemä#en Vorrichtung darstellt ist wieder die Lichtquelle 1, das Objektiv 2, der Spiegel, der das einfallende Lichtbündel in das Innere der Me#vorrichtung leitet, zu sehen.From Fig. 3 it can also be clearly seen how the interrupter device 11 on. the measuring bundle and acting on the equalizing bundle. lin Fig. 4, which in the, Side view shows an embodiment of the device according to the invention again the light source 1, the lens 2, the mirror that holds the incident light beam into the interior of the measuring device.
Ebenfalls ist die Lichtschwächungseinrichtung 9, ihr Bedienungsknopf lo und der Zeiger 17 dargestellt, der mit der Lichtachwächungseinrichtung verbunden ist und es ermöglicht, die Stellung in bezug auf eise feste Gradeinstellung einzustellen.The light attenuation device 9 is also its control button lo and the pointer 17 is shown, which is connected to the light monitoring device and makes it possible to adjust the position with respect to a fixed degree setting.
Fig. 4 zeigt ferner den Motor 19, der die Unterbrechereånrichtung in Rotation versetzt, den Tisch 20 für die Vergleichsfläche und dao Objektiv 7, das das umgesetzte Bündel auf die Kathode des Photomultipliers 8 konzentriert.Fig. 4 also shows the motor 19, which the interrupter device set in rotation, the table 20 for the comparison surface and the lens 7, which concentrates the converted bundle on the cathode of the photomultiplier 8.
In den fig. 5 und 6 ist im grö#eren Ma#stab im Schnitt die Vorrichtung dargestellt, die in Fig. 4 in der Scitenansicht gezeigt ist in Fig. 6 ist su sehen, wie der Motor 19 durch einen Bügel 21 auf der Lagerung 22 sitzt, die mit zwei Bolzen 29 auf dem Sockel 24 der Vorrichtung befestigt ist.In fig. 5 and 6 is the device on a larger scale in section shown in Fig. 4 in the Scitenansicht is shown in Fig. 6 shows how the motor 19 sits on the bearing 22 through a bracket 21, which is fastened with two bolts 29 on the base 24 of the device.
Der Getriebekasten des Motors 19 trägt ein rundes Gehäuse 25, in dessen Inneren sich die Unterbrechereinrichtung 11 dreht, die direkt auf der Welle 26 des flotors 19 befestigt ist. Auf der entgegengesetzten Seite ist das Gehäuse 25 mit einem Deckel 27 abgeschlossen, an dem die ganze Optik der Vorrichtung angebracht ist. Der Deckel 27 trägt im Zentrum den teilreflektierenden Spiegel 4 (dessen Winkelstellung durch die Rändelschraube 28 erfolgt), ferner die Spiegel 15 und 46 (siehe Fig. 3). The gear box of the motor 19 carries a round housing 25, in the interior of which the interrupter device 11 rotates directly on the shaft 26 of the flotor 19 is attached. On the opposite side is the case 25 completed with a cover 27 on which the entire optics of the device are attached is. The cover 27 carries the partially reflecting mirror 4 (its angular position by the knurled screw 28), furthermore the mirrors 15 and 46 (see Fig. 3).
Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in Fig. 5 die Achse 29 des L5pieeela 15 ud dic Achse 3o des Spiegels 16 allein dargestellt.For the sake of clarity, the axis 29 of the L5pieeela is shown in FIG 15 and dic axis 3o of the mirror 16 shown alone.
In Fig. 6 ist der Spiegel 15 im Schnitt dargestellt, dagegen ist der Spiegel 15 nicht zu sehen.In Fig. 6, the mirror 15 is shown in section, on the other hand is the Mirror 15 cannot be seen.
Jeder der beiden Spiegel 15 und 16 sitzt auf einer steigbügelartig gekrümmten Stange 31, die cin Gewinde 32 aufweist, das in eine Gewindeöffnung des Deckels 27 pai3t, so daß das Gewinde 32 in seiner I@ge mit einer Riffelschraubenmutter 33 festgehalten wird. Each of the two mirrors 15 and 16 sits on a stirrup-like curved rod 31, which has a thread 32, which in a threaded opening of the Cover 27 pai3t so that the thread 32 in its I @ ge with a knurled nut 33 is recorded.
Der Spiegel 16 wird auf seinem Sockel 34 mit einer mit Gewinde versehenen Grundplatte 35 mit dazwischen liegender Gummischeibe 36 befestigt. In Fig. 5 sind deutlich die geschlossenen Kästen 37 und 38 zu sehen, deren Offnungen 39 und 40 ebenso wie die Öffnungen 41 und 42, die im Deckel 27 angebracht sind, den Durchtritt der verschiedenea Lichtbündel ermöglichen.The mirror 16 is threaded onto its base 34 Base plate 35 attached with rubber washer 36 in between. In Fig. 5 are clearly to see the closed boxes 37 and 38, their openings 39 and 40 just like the openings 41 and 42, which are made in the cover 27, the passage the various light bundles allow.
Wie aus den Fig. 5 und 6 hervorgeht, ist der teilreflektierende Spiegel 4 auf seinem G@stell 43 mit einem Gewindering 44 befestigt.As can be seen from FIGS. 5 and 6, the mirror is partially reflective 4 attached to its G @ stell 43 with a threaded ring 44.
Der zylindrische Behälter 25 trägt einen loch 45, der die Unterlagen für die Vergleichsfläche und die su analysierende Fläche trägt und auf der sich auch getrennt davon die Lichtschwächungseinrichtung 9 befindet, Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist die Vergleichsfläche 6 in ihre zylindrische Unterlage 20 zwischen oino Glasplatte 46 und eine Grundplatte 47 eingebettet, die in die Unterlage So eingeschraubt ist.The cylindrical container 25 has a hole 45 that holds the documents for the comparison area and the area to be analyzed carries and on which the light attenuation device 9 is also located separately therefrom, as can be seen from FIG. 5, is the comparison surface 6 in its cylindrical base 20 between oino glass plate 46 and a base plate 47 embedded which is screwed into the base So.
Die Unterlago 20 kann leicht mittels des gerändelten Knopfes 48, der in der Grundplatte befestigt ist verändert werden.The pad 20 can be easily adjusted by means of the knurled button 48, the fixed in the base plate can be changed.
Dieser gerändelte Knopf dient gleichfalls dazu, die Vergleichsfläche zu wechseln, wenn man die Unterlage abbauen will.This knurled button is also used for the comparison area to change if you want to dismantle the base.
Die Unterlage 20 sitzt leichtgängig in einem Bett 49,das sich im Block 45 befindet.The pad 20 sits smoothly in a bed 49, which is in the block 45 is located.
Eine Öffnung 50 im Block 45 und in Gehäuse 2,5, ermöglicht es dem VErgleichsbündel, vom teilreflektierenden Spiegel 4 auf die Vergleichsflächo G- zu fallen und umgekehrt.An opening 50 in block 45 and in housing 2.5 enables this Comparison bundle, from the partially reflecting mirror 4 to the comparison surface G- to fall and vice versa.
Die Lichtschwächungseinrichtung 9 ist Teil einer Vorrichtung 51, die leichtgängig auf der festen Achse 52 im Block 45 sitzt.The light attenuation device 9 is part of a device 51 which sits easily on the fixed axis 52 in the block 45.
Ein Rändelknopf 10 der Vorrichtung 51 ermöglicht die Regulierung der Lichtschwächungseiprichtung 9, wobei eine Feder 54 die Li chtschwächungseinrichtung 9 in der Stellung hält, in die sie mit dem Rändelknopf 10 gebracht wurde.A knurled knob 10 of the device 51 enables the regulation of the Light attenuation device 9, a spring 54 being the light attenuation device 9 holds in the position in which it was brought with the knurled knob 10.
Der obezo Toil des Blockes 95 ist auch mit einem Lager 55 vers@hen zur Aufuahme der Unterlage für die zu analysierende Pläche, die cbense wie die Vergleichsfläche 6 befestigt ist.The obezo toilet of block 95 is also provided with a bearing 55 to accommodate the base for the area to be analyzed, the cbense and the comparison area 6 is attached.
Das Lager 55 ist mit dem Inneren des Gehäuses durch eine Öff-@wg 56 verburden.The bearing 55 is connected to the interior of the housing through an opening 56 buried.
In Fig. 6 ist das Filter 3 durch eine gestrichelte Linie dargestellt, das nach hinten senkrecht zur Bildebene herausgezogen werden kann.In Fig. 6, the filter 3 is shown by a dashed line, which can be pulled out to the rear perpendicular to the image plane.
Das Objektiv 7 und der Photomultiplier 8 sind bekannt und brauchen nicht im einzelnen beschrieben werden. Der Photomultiplier 8 erhält seinen Strom von einer Stromquelle stabilisierter Spannung; seine Angaben - werden auf einen, Kathodenstrahloszillographen bekannter Art übertragen, von dem in den Fig. 7 und 8 @ur der Schirm gezeigt ist, um die charakteristischen Kurven darzustellen, die beim Arbheiten gemä# der Erfindas erhalten werden. Ebenso ist die Stromversorgung des Motors 19 und der Lichtquelle 1 nicht näher dargestellt.The objective 7 and the photomultiplier 8 are known and need cannot be described in detail. The photomultiplier 8 receives its current voltage stabilized by a power source; his details - are on a, Cathode ray oscillographs of known type transmitted, of which in Figs. 7 and 8 @Only the screen is shown to show the characteristic curves that can be obtained when working according to the invention. Likewise is the power supply of the motor 19 and the light source 1 are not shown in detail.
Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Die verschiedenen T@ile der Vorrichtung werden so geregelt, da# die Abbildungen der Lichtquelle sich auf die Kathode des Photomultiplier projizieren.The device described above operates in the following way: The different parts of the device are regulated in such a way that the images of the Light source project onto the cathode of the photomultiplier.
Die Unterlage für die zu analysierende, gefärbte Fläche wird iri das Leger 55 gebracht, das oben auf der Vorrichtung liegt, während die Unterlage 20 für die Wergleichafläche 6, die z.B. ein absolutes roines Weiß nein kann, in das Bett 49 gebracht wird.The base for the colored area to be analyzed is iri das Bred layer 55, which lies on top of the device, while the base 20 for the Wergleicha area 6, which e.g. an absolute raw white no can, is put in bed 49.
Die Lichtquelle 1 wird eingeschaltet und das Filter 3, das die Wellenlänge hat, mit; der gemessen erden soll, an Ort und Stelle gebracht.The light source 1 is switched on and the filter 3, the wavelength has with; that is to be measured, brought in place.
Die verschiedenen elcktrischen Teile der Vorrichtung werden in Gang gesetzt und der Motor 19, der die Verschlu#vorrichtung betrelbt, eingeschaltet.The various electrical parts of the device are activated is set and the motor 19, which operates the closure device, switched on.
Nachdem man den Oszillographen entsprechend eingestellt hatS bemerkt nen ein Bild, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Dieses Bild, dns wie ino Schie#schartye aussieht, stellt horizontale hohe Absätze 57 mit dazwischen liegenden horizontalen niedrigen ABsätzen 58 dar.After setting the oscilloscope accordingly, S. nen an image as shown in FIG. This picture, dns like ino Schie # schartye looks like, represents horizontal high heels 57 with horizontal in between low paragraphs 58.
Di Absätzo entsprechen jeweils einer Puriode, to eines der beiden Lichtbündol (Me#bündel und Vergleichsbündel) auf die Kathode dou Photomultipliers t;rifit. Die vertikale Verschiebung der Absätze rührt daher, da# die Lichtströme der beiden I@chtbündel nicht ideptisch sind.Di paragraphs correspond to one puriode, to one of the two Lichtbündol (measurement bundle and comparison bundle) on the cathode dou photomultiplier t; rifit. The vertical displacement of the paragraphs is due to the fact that the luminous flux of the two bundles of thoughts are not ideptical.
Wird dle Stellung der Lichtschwächungseinrichtung 9 geändert, ist zu bemerken, da# die Verschiebung zwischen den Absätzen sich ändert; die Einrichtung wird nun so gersgelt, da# die Absätze auf das gleiche Niveau ge bracht werden, wie Fig. 8 In diesem Augenblick genügt es, die Stellung des Zeigers 17 zur Skale i13 abzulesen, um für die benutzte Wellenlänge den Anteil des Lichtes zu kernen, der nicht von der zu analysierenden Fläche diffus reflektiort wird, (welcher jedoch von der Vergleichsfläche diffus reflektiert werden würde, wenu dieze unter den gleichen B@dingungen beleuchtet werden würde.) Daraus geht hervor, da# es die @rfindungsgemä#e Vorrichtung durch Anwendung verschiedener Filter ermöglicht, eine Spektralanalyse der Farbe einer Fläche vorzunehmen. If the position of the light attenuating device 9 is changed, is notice that # the shift between paragraphs changes; the establishment is now regulated in such a way that # the paragraphs are brought to the same level as Fig. 8 At this moment it is sufficient to determine the position of the pointer 17 in relation to the scale i13 read off in order to nucleate the portion of the light for the wavelength used that is not diffusely reflected from the surface to be analyzed (which, however would be diffusely reflected from the comparison surface if one were among the same Conditions would be illuminated.) From this it follows that it is the @rfindungsgemä # e Device enables spectral analysis by using different filters the color of a surface.
Die Vorrichtung gemä# der Erfindung bietet den Vorteil, eine gro#e Geuauigkeit zu ermöglichen, die z.B. in der Grö#enordnung von einem Tausendstel liegt, wenn die zu analysierende : charakteristische Deziehungen zur Vergl ei chsfl äche aufweist. The device according to the invention offers the advantage of having a large To enable accuracy, e.g. in the order of magnitude of a thousandth lies when the to be analyzed: characteristic deciations for comparison has surface.
Weiterhin sind die Helligkeitswerte der Lichtquelle nicht mehr von grundsätzlicher Bedeutung, weil in Jedem Augenblick nur ein einziges Lichtbündel benutzt wird, dasin ein Me#bündel und ein Vergl@ichsbündel geteilt wird. Furthermore, the brightness values of the light source are no longer of of fundamental importance, because in each moment only a single bundle of light is used, which is divided into a Me # bundle and a comparison bundle.
Es ist also unnötig, einen Generator mit stabilder Spannung für die Lichtquelle zu vervenden, was einen der Nachteile der bisher bekannten Vorrichtungen darstellt. It is therefore unnecessary to use a generator with stable voltage for the To use light source, which is one of the disadvantages of the previously known devices represents.
Die gefärbten Flächen können in leichter Neigung zur Achse deer Leuchtbündel angeordnet werden, um, wenn erwünscht, jede Nebenrefl@xion auf die Glasscheiben, die die Flächen schützen, zu vermeiden. The colored surfaces can be slightly inclined to the axis of the light beam be arranged to avoid any secondary reflection on the panes of glass, if desired, that protect the surfaces to avoid.
Die Oberfläche dieser Glasscheiben kann o ausgebildet sein, da# @olche Nebenroflexionen vermieden werden. The surface of these glass panes can be designed because # @ such Side reflections are avoided.
Weite@hin ist es nach der ERfindung möglich, eine andere optische Unterbrechercinrfichtung als die beschriebene roteierende zu benutzen, und diese gegen das Lichtbündel zu neigen. Wide @ it is possible according to the invention, a different optical To use interrupter equipment as the described rotating end, and this to lean towards the light beam.
Es ist zu bemerken, daß die Vergleichsfläche und dic zu analysierende Fläche tatsächlich fast dieselbe Rolle spielen, wobei dir Bezeichnung Vergleichsfläche in der vorliegenden Beschreibung auf diejenige der Flächen beschränkt ist, die das difrfuse REflexiensvermögen besitzt, weil die Lichtschwächungs@inrichtung normalerweise auf dem Weg des Bündels angeordnet ist, das die Fläche trifft, welche die große diffuse Reflexionskraft besitzt.It should be noted that the comparison area and dic to be analyzed Area actually play almost the same role, with you denoting comparison area in the present description is limited to that of the surfaces that the diffrfuse reflectivity, because the light attenuating device normally placed in the path of the bundle that hits the face that the great has diffuse reflectivity.
Die Lichtschwächungseinrichtung kann wahlweise auf den WEg das Me#bündels angeordnet sein, wenn als Vergleichsfläche eine weniger reflaktierende Fläche genommen würde oder wenn auf das Vergleichsbündel eino Lichtschwächungseinrichtung mit bestimmtor Charakteriotik gesetzt würde.The light attenuation device can optionally on the way of the measurement bundle be arranged if a less reflective surface is taken as the comparison surface would or if a light attenuation device was also determined on the comparison bundle Characteriotics would be set.
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