DE2548635C3 - Anordnung zur Konstantregelung der Lichtintensität einer Gasentladungslampe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Gasentladungslampen, wie Xenonlampen, ändern durch Alterung die abgestrahlte Lichtmenge. Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind Einrichtungen zum Konstanthalten der Lichtmenge bekannt (GB-PS 9 73 520). Hierbei ist unmittelbar neben der Gasentladungslampe ein Photoelement angeordnet, das eine der Lichtmenge proportionale Istspannung erzeugt, die nach Verstärkung in einem Komparator mit einer Sollspannung verglichen wird. Mit dem Ausgangssignal des Komparators wird die Lichtmenge der Gasentladungslampe gesteuert, beispielsweise elektronisch über eine Phasenanschnittssteuerung mittels Thyristoren. Da das Photoelement bei dieser bekannten Regelanordnung unmittelbar neben der Gasentladungslampe angeordnet ist, wird es durch Lichtabsorption erwärmt und das Ausgangssignal ist daher nicht mehr allein proportional der Lichtmenge. Dadurch sind Fehlregelungen zu befürchten. Eine Temperaturänderung von 10⁰C entspricht beispielsweise einer Lichtmengenänderung von 10%.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Temperaturabhängigkeit einer Regelanordnung der eingangs erwähnten Art zu beseitigen. Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die abgesetzte Anordnung des Photoelements ist dieses nicht mehr unmittelbar der Lichtbestrahlung der Gasentladungslampe ausgesetzt, und das Photoelement wird deshalb auch weniger erwärmt. Durch die Verwendung der Lichtleiter zwischen Photoelement und Gasentladungslampe ist es beispielsweise möglich, das Photoelement unmittelbar außerhalb eines Prüfgeräts anzuordnen, in dessen Innerem die Gasentladungslampe angeordnet ist. Das Photoelement wird aber bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht nur weniger erwärmt und ist deshalb weniger temperaturabhängig, sondern es ist mit dem zusätzlichen temperaturabhängigen Widerstand auch eine elektrische Maßnahme zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit der Aus-

gangsspannung des Photoelements vorgesehen, die eine eventuelle Änderung der Ausgangsspannung des Photoelements durch dessen Erwärmung beseitigt Eine erfindungsgemäße Anordnung eignet sich daher besonders für Wetter- und Lichtechtheits-Prüfgeräte, bei denen es besonders drauf ankommt, die Lichtmenge der zugehörigen Gasentladungslampe konstant zu halten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert

F i g. 1 zeigt den bei der erfindungsgemäßen Anordnung verwendeten Lichtleiter,

F i g. 2 zeigt die elektrische Schaltung der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig,3 zeigt die Verwendung einer erfindungsgemäten Anordnung bei einem Wetterprüfgerät

Nach Fig. 1 besteht der lichtleitende Teil aus gebündelten Glasstäben 1 mit einem Durchmesser von jeweils 2 bis 3 mm, die an einem Ende mit relativ großem Krümmungsradius rechtwinklig gebogen sind. Die Glasstäbe weisen auf ihrer Oberfläche eine im Vakuum aufgedampfte Aiuminiumbeschichtung 2 auf. Die Aiuminiumbeschichtung soll das Licht das am lichtempfangenden Ende 3 in die Glasstäbe eintritt und zur Streuung neigt, reflektieren und zum lichtaustretenden Ende 4 leiten. Eine Anzahl von Glasstäben ist in einem Rohr 5 zusammengefaßt Ein Flansch 6 ist am Ende des Rohrs 5 zu dessen Befestigung auf dem oberen Teil der Testkammer der Bewilterungs- oder der Lichtechtheitsprüfvorrichtung angebracht Mit dem Flansch 7 wird das Rohr mit dem Lichtempfangsteil verbunden. Die Glasstäbe sind von der im Vakuum aufgedampften Aiuminiumbeschichtung 2 so bedeckt, daß sie nicht der offenen Luft ausgesetzt werden. Dabei ist die beschichtete Oberfläche mit einem Klebemittel abgedeckt um eine gute Bewitterungsbeständigkeit ohne Verlust des Reflexionsvermögens der Oberfläche auch nach langem Gebrauch zu gewährleisten.

Das Lichtempfangsteil enthält ein Lichtempfangselement 8, wie eine Siliciumphotozeile, und einen wärmeempfindlichen Widerstand 9 zur Temperaturkompensation. Diese Bauteile sind auf einem Ring 10 beispielsweise mit einem Klebemittel befestigt Der wärmeempfindliche Widerstand 9 ist in der Nähe der Rückseite des Lichtempfangselements 8, wo er nicht von Licht bestrahlt wird, angebracht Das Lichtempfangselement 8 ist mit einer elektrischen Schaltung gemäß F i g. 2 verbunden.

Fig.2 zeigt eine elektrische Schaltung mit einer Siliciumphotozelle 8 und einem wärmeempfindlichen Widerstand 9 zur Temperaturkompensation. Wenn die Siliciumphotozelle eine positive Temperaturcharakteristik hat, also ihr Ausgangssignal mit wachsender Temperatur ansteigt, soll der wärmeempfindliche Widerstand 9 ebenfalls eine positive Temperaturcharakteristik aufweisen. Wenn die Siliciumphotozelle eine negative Temperaturcharakteristik hat, ihr Ausgangssignal also mit steigender Temperatur abfällt, soll der wärmeempfindliche Widerstand 9 ebenfalls eine negative Temperaturcharakteristik aufweisen. Die Widerstände 11 und 12 sind SQ angepaßt, daß sie innerhalb des gewünschten Temperaturkompensationsbereiches arbeiten. Bei einer derartigen Anordnung wird das der Lichtmenge entsprechende Ausgangssignal, das von einem Verstärker 14 verstärkt wird, kompensiert, mit einer Referenzspannung 13 verglichen und über einen Hilfsverstärker 15 an einen Motor 16 geführt. Wenn sich das Ausgangssignal von der Referenzspannung unter-

scheidet, wird der Motor gesteuert, so daß die von der Regelvorrichtung aufgenommene Lichtmenge der Referenzspannung entspricht. Soll die Lichtmenge verändert werden, so kann die Referenzspannung variiert werden. Ein Spannungsregler 17 ist mit dem Motor 16 und der Sekundärseite des Eingangstransformators 18 verbunden. Der Mittelabgriff und der Schieber des Spannungsreglers sind mit der Sekundärseite des Transformators 19 verbunden. Ein Ende des Transformators ϊ9 ist dabei mit der Xenonlampe 20 verbunden. Die Spannung des Transformators 19, der an den Spannungsregler 17 angeschlossen ist, wird zu der Spannung des Eingangstransformators 18 addierL Die Versorgungsspannung der Xenonlampe wird dabei so geregelt, daß die abgestrahlte Lichtmenge konstant gehalten wird. Die Spule 21 ist eine Drossel für die Xenonlampe.

In F i g. 3 ist eine Ausführungsform gezeigt, in der die erfindungsgemäße Anordnung mit dem lichtleitenden Teil 22, der zu regelnden Xenonlampe 20 und einer elektrischen Schaltung 23, wie einem Spannungsregler, in einer Bewitterungsvorrichtung untergebracht ist. Der Rahmen 24 trägt sich drehende Proben und ist um die Xenonlampe drehbar. Die auf dem Rahmen angebrachten Proben 25 werden mit Licht von der Xenonlampe bestrahlt und einem Bewitterungstest unterzogen.

Die Lampe verschleißt nach langem Gebrauch, wobei die abgestrahlte Lichtmenge einerseits vermindert wird, jedoch andererseits durch Regelung in vorgenannter Weise die Anfangslichtmenge erhalten bleibt, so daß der Test unter den Bedingungen einer konstanten Lichtmenge durchgeführt wird. Erfindungsgemäß nutzt sich der lichtleitende Teil nicht ab und bleibt stabil. Dies macht eine wirksame Kompensation der Temperaturveränderungen in der Prüfvorrichtung und der Umgebung möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Anordnung zur Konstantregelung der Lichtintensität einer Gasentladungslampe, bei der über ein Photoelement eine der Lichtmenge proportionale Istpsannung erzeugt wird, die in einem Komparator mit einer Sollpsannung verglichen wird, durch dessen Ausgangssignal die Lichtmenge der Lampe gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Photoelement (8) von der Gasentladungslampe (20) entfernt angeordnet ist, und die Lichtübertragung über einen dazwischen angeordneten, an sich bekannten Lichtleiter (1 bis 5) erfolgt

Z Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Photoelement (8) ein temperaturabhängiger Widerstand (9) mit dem Photoelement analoger Temperatur-Charakteristik zur Temperaturkompensation in Reihe geschaltet ist

3. Anordnung nach Anspruch Z dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand (9) unmittelbar neben dem Photoelement (8), insbesondere auf dessen unbeleuchteter Rückseite, angeordnet ist.