DE1836653U

DE1836653U - Fotowiderstand als lichtelektrischer fuehler.

Info

Publication number: DE1836653U
Application number: DEL29506U
Authority: DE
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1961-06-12
Filing date: 1961-06-12
Publication date: 1961-08-31

Description

Lichtelektrischer Fühler

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Fotowiderstände haben bekanntlich den Nachteil, daß ihr Hellwiderstand bei einer bestimmten Beleuchtungsstärke eine große Widerstandstoleranz aufweist. Dieser Nachteil ist insbesondere dann sehr störend, wenn ein Fotowiderstand gegen einen anderen ausgetauscht werden soll, da sich durch die Widerstandstoleranz öfters eine unzulässige Änderung der elektrischen Werte einer Schaltungsanordnung ergeben kann, die dann durch entsprechende Gegenmaßnahmen beseitigt werden muß.
Namentlich bei der Verwendung von Fotowiderständen als lichtelektrische Fühler bei Flammenüberwachungseinrichtungen von Ölfeuerungsanlagen ist beim Austausch von Fotowiderständen besondere Vorsicht geboten, Bei solchen Anlagen können sich nach dem Austausch eines Fotowiderstandes Verhältnisse ergeben, die zu Betriebsstörungen führen. Weist der neue Fotowiderstand z. : 13, ei nen im Verhältnis zum ersetzten Fotowiderstand kleineren Hellwiderstandswert auf, so kann, nach dem Erlöschen der Flamme, das Nachleuchten der erhitzten Ofenwandung auf den neuen Fotowiderstand so einwirken, daß dieser eine gar nicht mehr vorhandene Flamme vortäuscht, was Ursache von gefährlichen Explosionen sein

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Um diesen Nachteil zu umgehen wurde bereits vorgeschlagen,

Fotowiderstände nur zusammen mit ihrem Schutzgehäuse zu ersetzen

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und dieses mit einer einstellbaren Lichtblende zu versehen, welche im Herstellungswerk so-eingestellt und fixiert wird, daß der Fotowiderstand für eine vorgegebene Beleuchtungsstärke einen vorbestimmten Hellwiderstand aufweist.
Diese bekannte Lösung hat den Nachteil, daß sie zusätzliche Einstell-und Fixiermittel erfordert und daß der Fotowiderstand nicht mehr über seine ganze Fläche gleichmässig ausgeleuchtet wird, wodurch während des Betriebs schädliche, ungleichmässige Flächenerwärmungen auftreten, Um dies zu vermeiden, d. h. wenn der abgeblendete Fotowiderstand im Betriebszustand die gleichen elektrischen Werte aufweisen soll wie ein nicht abgeblendeter, muß seine wirksame Oberfläche um den abgeblendeten Teil größer sein. Dies bringt aber neben erhöhten Anschaffungskosten auch konstruktive Nachteile mit sich, da für die Unterbringung des nunmehr grösseren Fotowiderstandes ein entsprechend grösserer Raum benötigt wird.
Die. oben erwähnten Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch umgangen, daß zum Einstellen eines bestimmten Widerstandswertes eines Fotowiderstandes für eine vorgegebene Beleuchtungsstärke die lichtempfindliche Fläche des Fotowiderstandes in Bezug auf die einfallenden Lichtstrahlen einer Lichtquelle mit vorbestimmten optischen Eigenschaften so lange um eine ihrer Flächenachsen drehbar ist, bis bei einer bestimmten Schräglage der lichtempfindlichen Fläche die sie beleuchtenden Lichtstrahlen auf der lichtempfindlichen Fläche mit jener Beleuchtungsstärke wirksam sind, welche dem einzustellenden Widerstandswert entspricht, und daß der Fotowiderstand in der so eingestellten Schräglage in seinem Gehäuse fixierbar ist.
Die Erfindung betrifft demgemäß einen lichtelektrischen Fühler, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Mittelsenkrechte der fensterförmigen Öffnung des Gehäuses für den Betriebsfall des lichtelektrischen Fühlers in Richtung der zu überwachenden Lichtquelle eingestellt und der Fotowiderstand im Gehäuse gegenüber der Mittelsenkrechten der fensterförmigen Öffnung des Gehäuses um einen Winkel geneigt. angeordnet und in dieser Schräglage fixiert ist.
Der erfindungsgemäße lichtelektrische Fühler ist im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher einige Aus-r führungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt sind.
Es zeigen : Fig. 1 einen Schnitt durch ein zylindrisches Gehäuse mit darin untergebrachtem Fotowiderstand in schematischer Darstellung, wobei die Lichtstrahlen senkrecht auf die lichtempfindliche Fläche des Fotowiderstandes auffallen, Fig. 2 einen gleichen Schnitt wie in der Fig. 1, wobei jedoch der Fotowiderstand im Gehäuse zu den auf seine lichtempfindliche Fläche auftreffenden Lichtstrahlen axial verdreht ist, Fig. 3 einen gleichen Schnitt wie in der Fig. 1, bei dem in Bezug auf die einfallenden Lichtstrahlen das Gehäuse mit dem darin befestigten Fotowiderstand verdreht ist, Fig. 4 einen gleichen Schnitt wie in der Fig. 1 mit auf einem fensterförmigen Ausschnitt aufgesetzten Rohr und Fig, 5 einen gleichen Schnitt wie in'der Fig. 1 mit einer in der Fensteröffnung des Gehäuses eingesetzten Lichtleitblende.
In der Fig. 1 bedeutet 1 einen Fotowiderstand, auf dessen rechteckige, lichtempfindliche Fläche 2, Lichtstrahlen 3 einer nicht dargestellten Lichtquelle, die auf der lichtempfindlichen Fläche 2 eine vorbestimmte Beleuchtungsstärke erzeugen, unter einem Winkel von 990 auftreffen und die lichtempfindliche Fläche 2 optimal ausleuchten. Der Fotowiderstand 1 ist in einem zylindrischen Gehäuse 4 untergebracht, das in seiner Mantelfläche eine fensterförmige Öffnung 5 aufweist, die in ihrer Form und' Größe mit der lichtempfindlichen Fläche 2 deckungsgleich ausgebildet ist. Der Fotowiderstand 1 ist über Leitungen 6,7 und einem Messinstrument 8, z. B. ein Milliampèremeter, an eine Sekundärwicklung 9 eines Transformators 10 angeschlossen.
Bekanntlich ist einem Fotowiderstand für jede Beleuchtungstärke ein bestimmter Hellwiderstand zugeordnet. Wie eingangs bereits erwähnt, weisen aber die einzelnen Fotowiderstände untereinander für eine vorgegebene Beleuchtungsstärke eine mehr oder weniger große Widerstandstoleranz auf, die durch eine Nachkorrektur am Fotowiderstand selbst nicht beseitigt werden kann.
Soll der Fotowiderstand für eine vorgegebene Beleuchtungstärke einen bestimmten Hellwiderstandswert aufweisen, so kann dies nur dadurch erreicht werden, daß die Intensität der auf die lichtempfindliche Fläche 2 des Fotowiderstandes auftreffenden Lichtstrahlen so lange verändert wird, bis der gewünschte Widerstandswert erreicht ist.
Gemäß der Erfindung wird zum Einstellen eines bestimmten Widerstandswertes bei einer vorgegebenen Beleuchtungsstärke der Fotowiderstand 1, welcher üblicherweise-in einem Glaskolben 11 eingeschmolzen und im Gehäuse 4 untergebracht und auf diese Weise zu einem lichtelektrischen Fühler zusammengebaut ist, in einer nicht gezeichneten Vorrichtung den Lichtstrahlen 3 so ausgesetzt, daß diese parallel zur Mittelsenkrechten 12 der fensterförmigen Öffnung 5 auf die lichtempfindliche Fläche 2 auftre : 6 fen. Nun wird der Fotowiderstand 1 über die Abschlußleitungen 6, 7 und das Meßinstrument 8 an die durch die Sekundärwicklung 9 des Transformators 10 erzeugten, vorbestimmten Betriebsspannung gelegt. Mit Hilfe des Meßinstrumentes 8 wird nun der Hellwiderstandswert des Fotowiderstandes 1 ermittelt. Dieser Wert wird im allgemeinen kleiner als der gewünschte sein. Im festgehaltenen Gehäuse 4 wird nun der Fotowiderstand 1 um seine Längsachse 13, die vorzugsweise mit derjenigen des Gehäuses 4 koaxial liegt, solange z. B. im Uhrzeigersinn gedreht (s. Fig. 2), bis mit zunehmender Schräglage die Beleuchtungsstärke auf der lichtempfindlichem Fläche 2 soweit abgenommen hat, daß das Instrument 8 den gewünschten Hellwiderstandswert anzeigt.
Durch eine entsprechende Drehung lässt sich auf diese Weise bei einem beliebigen Fotowiderstand und einer vorgegebenen Beleuchtungsstärke ein gewünschter Hellwiderstandswert einjustieren, so daß alle Fotowiderstände nachher praktisch den gleichen Hellwiderstand aufweisen und bedenkenlos gegeneinander ausgetauscht werden können.
Nach erfolgter Justierung wird der Fotowiderstand 1 mit dem Gehäuse 4 mittels Klebstoff, Giessharz usw. unlösbar verbunden.
Durch die erläuterte Einstellung der Fotowiderstände kann insbesondere jener minimale Hellwiderstandswert des Fotowiderstandes sehr genau eingestellt werden, welcher bei einer vorbestimmten Beleuchtungsstärke ein in den Stromkreis des Fotowiderstandes eingeschaltetes Relais mit Sicherheit zum Abschalten bringt, was insbesondere bei der Verwendung des Fotowiderstandes als lichtelektrischer Fühler bei Flammenüberwachungseinrichtungen von Ölfeuerungsanlagen von ausserordentlicher Wichtigkeit

ist.
Bei einem lichtelektrischen Fühler gemäß der vorliegenden Erfindung verlaufen die Randflächen 14, 15 der beiden längeren Seiten der rechteckförmigen Fensteröffnung 5 zweckmässigerweise nicht radial, sondern parallel zur Mittelsenkrechten 12 der Fensteröffnung 5 und diese ist genau so dimensioniert wie die lichtempfindliche Fläche 2. Diese Gestaltung der Randflächen 14, 15 verhindert wenigstens teilweise, daß nach dem Justieren des Fotowiderstandes 1, z. B. durch unzweckmässige Montage, d. h. durch nachträgliches Verdrehen des Gehäuses 4 bezüglich der bei der Justierung vorhanden gewesenen Richtung der Lichtstrahlen 3 (s. Fig. 3), auf der lichtempfindlichen Fläche 2 des Fotowiderstandes 1 eine gegenüber der Justierung etwas stärker wirksame Beleuchtungsstärke, d. h. ein etwas kleinerer Hellwiderstand des Fotowiderstandes 1 auftritt. Bei einer unsachgemässen Drehung des Gehäuses 4 unterbricht nämlich die obere Kante 16 der rechten Randfläche 15 einen Teil der Lichtstrahlen 3, wodurch die lichtempfindliche Fläche 2 von einem Teil der einfallenden Lichtstrahlen 3 abgedeckt wird, so daß die auf der lichtempfindlichen Fläche 2 wirksam werdende Beleuchtungsstärke praktisch nicht zu-, sondern nur abnehmen kann.
Eine noch mögliche geringfügige Zunahme der Beleuchtungstärke, die bei einer unsachgemässen Montage des lichtelektrischen Fühlers noch auftreten kann, wird dadurch vermieden, daß der Fotowiderstand 1 im Gehäuse 4 bei der Justierung soweit aus seiner Mittellage in Richtung nach der rechten Randfläche 15 der Fensteröffnung 5, bezüglich welcher seine eine Längskante 17 den grösseren Abstand aufweist, soweit verschoben wird, bis gemäß der Fig. 2 seine rechte Längskante 17 in die parallel zu den Lichtstrahlen 3 verlaufende Ebene, in welcher die rechte Randfläche 15 der Fensteröffnung 5 enthalten ist, zu liegen kommt, wie durch die strichpunktierte Linie 18 in der Fig. 2 angedeutet ist.
Bei einer anderen Ausführungsform ist, wie in der Fig. 4 gezeigt, die Fensteröffnung 5 des Gehäuses 4 mit einem entsprechend der Fensteröffnung 5 geformten Rohr 19 versehen, um den Binstrahlungswinkel der Lichtstrahlen 3 bei Verdrehen des Gehäuses 4 weiter zu begrenzen. Noch vollkommener wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß in der Fensteröffnung 5 des Gehäuses 4 mindestens ein Lichtleitblech 20 (so Fig. 5), parallel zu den einfallenden Lichtstrahlen 3 und parallel zu den Längsseiten 14, 15 der Fensteröffnung 5 angeordnet wird, so daß eine zusammengesetzte Lichtleitblende entsteht. Die Lichtleitbleche 20 können gerade oder gewellt ausgebildet sein, sie können auch abwechselnd angeordnet werden. Die Lichtleitblende kann mit einer Glasscheibe 21 abgedeckt sein.
Ein besonderer Vorteil des erläuterten, erfindungsgemäß hergestellten lichtelektrischen Fühlers besteht darin, daß dieser einen Fotowiderstand aufweist, der einen ganz bestimmten Hellwiderstandswert für eine vorbestimmte Beleuchtungsstärke besitzt, ohne daß dieser zu diesem Zweck grösser dimensioniert sein muß und ohne Aufwand von zusätzlichen Mitteln. Dadurch werden die Widerstandstoleranzen, die eine Vielzahl von Fotowitderständen untereinander bei gleicher Beleuchtungsstärke aufweisen, unwirksam gemacht, so daß es ohne weiteres möglich ist, solche elek-

trischen Fühler beliebig untereinander auszutauschen.

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- Schutzansprüche-

Claims

S 0 hut z ans p r ü ehe 0 Sohutzansprüche.

1.)LichtelektrischerFühler, d a durch gekennzeichnet, daß zum Einstellen eines bestimmten Widerstandswertes met

Fotowiderstandes für eine vorgegebene Beleuchtungsstärke die lichtempfindliche Fläche (2) des Fotowiderstandes (1) in Bezug auf die einfallenden Lichtstrahlen (3) einer Lichtquelle mit vorbestimmten optischen Eigenschaften um eine ihrer Flächenachsen drehbar ist, bis bei einer bestimmten Schräglage der lichtempfindlichen Fläche (2) die sie beleuchtenden Lichtstrahlen (3) auf der lichtempfindlichen Fläche (2) mit jener Beleuchtungsstärke wirksam sind, welche dem einzustellenden Widerstandswert entspricht, und daß der Fotowiderstand (1) in der so eingestellten Schräglage in seinem Gehäuse (4) fixierbar ist.
2.) Lichtelektrischer Fühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Fläche (2) um ihre Flächenlängsachse schwenkbar ist.
3,) Lichtelektrischer Fühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelsenkrechte (12) der fensterförmigen Öffnung (5) des Gehäuses (4) für den Betriebsfall des licht= elektrischen Fühlers in Richtung der zu überwachenden Lichtquelle eingestellt und der Fotowiderstand (1) im Gehäuse (4) gegenüber der Mittelsenkrechten (12) der fensterförmigen Öffnung (5) des Gehäuses (4) um einen Winkel geneigt angeordnet und in dieser Schräglage fixiert ist.
4.) Lichtelektrischer Fühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Randflächen (14,15) der fensterförmigen Öffnung (5) parallel zur Mittelsenkrechten (12) der Fensteröffnung (5) verlaufen.
5.) Lichtelektrischer Fühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotowiderstand (1) so weit aus seiner Mittellage nach derjenigen Randfläche (15) der fensterförmigen Öffnung (5) verschoben angeordnet ist, zu welcher eine seiner Längskanten (17) in Schräglage den größeren Abstand aufweist, daß diese Längskante (17) in die parallel zu den Lichtstrahlen (3) verlaufenden Ebene, in welcher die entsprechende Randfläche (15) der Fensteröffnung (5) enthalten ist, zu liegen kommt.
6.) Lichtelektrischer Fühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die fensterförmige Öffnung (5) des Gehäuses (4) mit einem diesem Ausschnitt (5) entsprechend geformten Rohr (19) versehen ist.
7.) Lichtelektrischer Fühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der fensterförmigen. Öffnung (5) des Gehäuses (4) eine Lichtleitblende (19,20) vorgesehen ist.
8.) Licht-elektrischer Fühler nach Ansprüchen 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitblende (19,20) aus Lichtleitblechen (20) besteht, die parallel zu der Mittelsenkrechten (12) der Fensteröffnung (5) und parallel zu den Randflächen (14, 15) derselben angeordnet sind.
9.) Lichtelektrischer Fühler nach den Ansprüchen 3,7- und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitbleche (20) aus geraden Blechstücken bestehen.
100) Lichtelektrischer Fühler nach den Ansprüchen 3,7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitbleche (20) aus gewellten Blechstücke bestehen.
11.) Lichtelektrischer Fühler nach den Ansprüchen 3, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd gerade und gewellte Lichtleitbleche (20) vorgesehen sind.
12.) Lichtelektrischer Fühler nach den Ansprüchen 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitblende (19,20) mit einer Glasscheibe (21) abgedeckt ist.