DE172197C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

-M 172197-KLASSE 42 h.

Dr. Ing. BERTHOLD MONASCH in BERLIN.

mit Hilfe eines Selenphotometers.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Juli 1905 ab.

Wenn man Lichtquellen, wie Bogenlampen, Glühlampen und Gaslampen, in bezug auf ihre Lichtausbeute vergleichen will, muß man die mittlere sphärische oder hemisphärische Lichtstärke zugrunde legen. Dieselbe ist am umständlichsten für Bogenlampen zu messen, da die von einer Bogenlampe in den verschiedenen Richtungen einer durch die Kohlenachsen gelegten Ebene ausgehende Licht-Strahlung verschieden stark ist. Man mußte deshalb bisher nach einem sehr zeitraubenden Verfahren die mittlere räumliche Lichtstärke bestimmen, indem man unter verschiedenen Neigungswinkeln die Lichtstärke punktweise mit einem Photometer aufnahm, so die ebene Lichtausstrahlungskurve erhielt und aus letzterer entweder analytisch die räumliche Lichtstärke errechnete, was sehr zeitraubend ist, oder graphisch aus der Lichtverteilungskurve das sogenannte Rousseau'sche Diagramm konstruierte, indem man als Ordinaten die Lichtstärken, als Abszissen eine Einheit mal dem Sinus des Neigungswinkels, unter welchem die betreffende Lichtstärke gemessen wurde, wählte. Diese Rousseau'sche Fläche ist der räumlichen Lichtstärke direkt proportional. Auch das graphische Verfahren ist wegen der punktweisen Aufnahme der Kurve und der punktweisen Verwandlung in das Rousseau'sche Diagramm zeitraubend. Es gibt noch eine andere. Klasse von Photometern, welche durch eine einzige Messung die Aufnahme der mittleren räumlichen Lichtstärke gestatten. Solche Photometer bestehen aus Kugeln mit diffus reflektierenden Innenwänden oder aus einem kreisförmig angeordneten Spiegelsystem. Diese Photometer haben jedoch den Nachteil, daß sie keinen Anhalt geben, wie die Lichtausstrahlung der zu messenden Lichtquelle unter verschiedenen Neigungswinkeln verläuft.

Zweck vorliegender Erfindung ist es, die Aufnahme der Lichtverteilungskurve bezw. der Rousseau'schen Fläche direkt in kurzer Zeit zu gestatten. Es ist bekannt, daß man eine Selenzelle in Verbindung mit einer Stromquelle und einem Strommesser als Photometer verwenden kann. Ein derartiges Photometer hat aber den Nachteil, daß es nur eine punktweise Aufnahme der Licht-Verteilungskurve gestattet, während es den großen Vorteil besitzt, daß es die Messung von dem Einfluß der Lichtwirkung auf das menschliche Auge gänzlich unabhängig macht.

Um nun zu ermöglichen, daß die Aufnähme der Lichtstärke unter den verschiedenen Neigungswinkeln direkt erfolgt, wird nach der vorliegenden Erfindung die Selenzelle auf einem Träger — zweckmäßig ein Metallrohr oder mit Nut versehener oder anderweitig zweckmäßig ausgerüsteter Metallbogen, in dessen Mittelpunkt der Lichtpunkt der zu photometrierenden Lampe steht, — verschiebbar angeordnet, so daß sie auf dem Kreisbogen in allen Stellungen zwischen o° und i8o° bewegt werden kann. An der Selenzelle ist ein Seil oder Band befestigt, welches an oder in dem kreisförmig gebogenen Träger

geführt ist, und dessen anderes Ende an einer Trommel befestigt ist.

Zur näheren Erläuterung dienen die Fig. ι und 2. Fig. ι stellt eine Ansicht des Photometers dar. Fig. 2 stellt eine Ansicht in einer um 90⁰ gegen Fig. 1 verschobenen Ebene dar. α bedeutet die verschiebbare Selenzelle. ' Bewegt man dieselbe von der Stellung 90° unter der Lampe nach der Stellung o° in der Horizontalen auf dem Kreisbogen, so wickelt sich das Band b, welches über die Rolle c geführt ist, von einer im Innern des Kastens d befindlichen Trommel ab, bewegt diese Trommel und spannt eine . dieser Bewegung entgegenwirkende Feder. Die Bewegung dieser Trommel wird durch ein Zahnradgetriebe oder eine sonstige Vorrichtung auf den Papierstreifen ρ eines registrierenden Strommessers oder Widerstandmessers übertragen, welcher in dem Kasten d untergebracht ist. Das Meßinstrument kann nach Kerzenstärken geeicht werden und zeichnet die Lichtstärken oder eine denselben entsprechende Größe als Ordinaten auf dem Papierstreifen auf. Durch eine mechanische Übersetzung läßt es sich erreichen, daß, wenn die Selenzelle einen Quadranten, z. B. von e bis zur Horizontalen, zurückgelegt hat, ein Zahnrad auch einen Quadranten durchlaufen hat, und diese Kreisbewegung des Zahnrades kann in eine geradlinige Bewegung übertragen werden, bei welcher der Weg eines Punktes auf der Peripherie des Zahnrades gleich einer Konstanten mal dem Sinus des Zentriwinkels wird. Die Ausführung dieser Bewegungsübertragung auf die Schreibwalze der Registriervorrichtung kann nach dem aus der Mechanik bekannten Prinzip der Schubkurbel erfolgen. Als Registriervorrichtung selbst kann ein im Handel erhältliches registrierendes Amperemeter verwendet werden.

Die Bewegung der Zelle wird auf den Papierstreifen übertragen und ergibt bei ihm als Abszissen Strecken, die dem Sinus desjenigen Winkels proportional sind, unter welchem das Licht von der Lichtquelle auf die Selenzelle fällt. Man erhält also auf dem Papierstreifen direkt das Rousseau'sche Diagramm, wenn man die Selenzelle den Kreisbogen hat durchlaufen lassen. Der Mechanismus und das Übersetzungsverhältnis zur Übertragung der Bewegung der Selenzelle auf den Papierstreifen kann so gewählt werden, daß der Papierstreifen bei einer Bewegung der Zelle um 90 ° sich um 100 mm bewegt hat, so daß der Flächeninhalt des Rousseau'schen Diagramms in Quadratmillimetern mit einer Konstanten des Apparats multipliziert die mittlere hemisphärische (oder sphärische) Lichtstärke ergibt. ■

Die Konstante des Apparats gibt an, wieviel Hefnerkerzen einem Millimeter der Ordinate entsprechen. Ist die Lichtstärke sehr stark, so kann man das Licht, bevor es die Selenzelle trifft, durch eine oder mehrere lichtschwächende Milchglasscheiben hindurchgehen lassen, deren Schwächungskoeffizient bei der Bestimmung des Maßstabes der Ordinaten des Rousseau'schen Diagramms berücksichtigt werden muß.

Damit man nicht nur in einer Meridianebene messen kann, sondern in verschiedenen, ist der Kreisbogen e, f in einem Fuß k so drehbar gelagert, daß er einen Kreis um die Achse g, h beschreiben kann. An dem oberen Teil des Fußes k ist eine Kreisteilung i mit Zeiger angebracht, so daß man die Stellung der Selenzelle im Raum genau bestimmen kann. Die Stromzuführung zur Selenzelle geschieht durch das Seil m. Die Stromquelle ist in dem Kasten d untergebracht.

Ein Vorteil dieser gesamten Anordnung besteht noch darin, daß die Lampe selbst nicht gedreht zu werden braucht, sondern während der ganzen Messung in Ruhe verbleiben kann.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Vorrichtung zur Aufzeichnung der Lichtstärke unter verschiedenen Neigungswinkeln mit Hilfe eines Selenphotometers, dadurch gekennzeichnet, daß eine Selenzelle auf einem kreisförmig gebogenen, in seinem Fuß drehbar gelagerten Träger verschiebbar angeordnet ist und unter verschiedenen Neigungswinkeln zu der in der Mitte des kreisförmig gebogenen Trägers befindlichen Lichtquelle festgestellt werden kann, und daß je nach der Stellung der Selenzelle ein an derselben befestigtes, über eine Rolle (c) sich abwickelndes Band oder Seil (b) mit Hilfe beliebiger Anordnungen seine Bewegungen auf einen Papierstreifen (ρ) überträgt, auf den die jeweilige Widerstandsänderung der Selenzelle aufgezeichnet wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.