DE2614110B2 - - Google Patents
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
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Description
a) daß die Kontakteinrichtung (14) ein die Kontaktträgerwelle (22) umgebendes und aus
einem Material hohen elektrischen spezifischen Widerstandes bestehendes Gehäuse (17,18,19)
mit zwei in axialer Richtung übereinanderliegenden Kammern aufweist,
b) daß in den Kammern je ein Kontaktelementenpaar mit einem stationären Kontaktelement
(29) uno einem an diesem schleifenden drehbaren Kontaktelenv,nt (33) angeordnet sind,
c) daß die Kammern gegeneinander hermetisch abgeschlossen, gegenüber <. :r Umgebung abgedichtet
und mindestens so weit mit Öl gefüllt sind, daß das jeweilige Kontaktelementenpaar
(29,33) im Öl untergetaucht ist, und
d) daß die von den Kontaktelementen (29, 33) zu dem Lichtdetektor (12) und dem Meßgerät (16)
führenden Anschlußleitungen (13,15) durch die Kontaktträgerwelle (22) bzw. die Gehäusewand
im oberen Randbereich jeder Kammer abgedichtet aus diesen herausgeführt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
e) daß das Gehäuse zwei in axialer Richtung übereinander gesetzte, je eine Kammer bildende
Gehäuseteile (17,18) aufweist,
f) daß der Boden des oberen Gehäuseteiles (18) über eine erste Dichtung (21) als Deckel am
offenen Ende des unteren Gehäuseteiles (17) anliegt und durch eine über eine zweite
Dichtung (21) an seinem offenen Ende anliegende Abdeckung (19) verschlossen ist,
g) daß die Abdeckung (19) und mindestens der obere Gehäuseteil (18) jeweils eine Lagerbüchse
(24) für die Kontaktträgerwelle (22) aufweisen und
h) daß an den innerhalb der Lagerbüchsen (24) liegenden Wellenabschnitten jeweils Nuten
zum Einlegen von O-Ringen (25,26) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stationären Kontaktelemente von
auf dem jeweiligen Boden der Gehäuseteiie (17, 18) aufliegenden Metallringen (29) gebildet und die
drehbaren Kontaktelemente (33) jeweils mittels eines Federbügels (34) an der Kontaktträgerwelle
(22) befestigt sind.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen der Beständigkeit von Materialproben gegen Witterungseinflüsse
und Sonneneinstrahlung, umfassend einen mit einer drehbar gelagerten Welle drehfest
verbundenen, um eine Lichtquelle drehbaren Probendrehrahmen mit einer der Lichtquelle zugewandten
Probenaufnahmefläche und eine Meßeinrichtung zur kontinuierlichen Messung der auf die Proben auffallenden
Strahlungsintensität mit einem an der Probenaufnahmefläche angeordneten Lichtempfangselement und
einem mit diesem über eine Kontakteinrichtung verbundenen stationären Meßgerät, wobei die Kontakt-
2tt einrichtung eine mit der Welle des Probendrehrahmens
drehfest verbundene Kontaktträgerwcüe, mit dem
Lichtempfangselement verbindbare und an der Kontaktträgerwelle angeordnete drehbare Kontaktelemente
und mit dem Meßgerät verbindbare, den drehbaren Kontaktelementen zugeordnete stationäre Kontaktelemente
aufweist
Bei einer bekannian derartigen Prüfeinrichtung ist die
Kontaktträgerwelle über einen Flansch an der den Probendrehrahmen tragenden Welle befestigt. Auf der
Kontaktträgerwelle sind über eine Isolierbuchse und durch ein Isolierstück voneinander getrennt zwei
Kontaktscheiben angeordnet, an denen die von dem Lichtempfangselement an dem Probendrehrahmen
kommenden Anschlußdrähte mit Hilfe von Kontakt-
jj schrauben angeschlossen sind. Auf den Umfangsflächen
der Kontaktscheiben gleiten in einem stationären Kontaktelemententräger federnd gelagerte Kontaktbürsten.
Diese bekannte Kontakteinricht\.ii£ mit den aneinander gleitenden Kontaktelementen ist ungeschützt und liegt offen an der Luft. So kann sich Abrieb von den Kohle- oder Metallbürsten und den Kontaktscheiben an den Kontakten und auf dem Isoliermaterial absetzen. Zudem kann Feuchtigkeit in die Kontakteinrichtung gelangen. Sowohl der Abrieb als auch Feuchtigkeit verschlechtern die Isolierung zwischen den beiden Kontaktelementenpaaren erheblich. Da ein Lichtempfangselement wie etwa ein Fotovervielfacher und ein Fotoelement einen hohen Eingangswiderstand aufwei-
Diese bekannte Kontakteinricht\.ii£ mit den aneinander gleitenden Kontaktelementen ist ungeschützt und liegt offen an der Luft. So kann sich Abrieb von den Kohle- oder Metallbürsten und den Kontaktscheiben an den Kontakten und auf dem Isoliermaterial absetzen. Zudem kann Feuchtigkeit in die Kontakteinrichtung gelangen. Sowohl der Abrieb als auch Feuchtigkeit verschlechtern die Isolierung zwischen den beiden Kontaktelementenpaaren erheblich. Da ein Lichtempfangselement wie etwa ein Fotovervielfacher und ein Fotoelement einen hohen Eingangswiderstand aufwei-
-,« sen, der im Hinblick auf die gewünschte Leistung
erforderlich ist, führt selbst eine geringe Verminderung d"is Isolationswiderstandes bereits zu erheblichen
Meßfehlern. Beispielsweise wird ein Widerstand von mehr als 2000 ΜΩ bei frischen Kontakten manchmal auf
etwa 20 ΜΩ durch eine Verunreinigung vermindert. In diesem Fall fließt ein Strom in dem Fotovervielfacher
selbst dann, wenn er keine Lichtenergie empfängt, d. h.
es ergibt sich ein scheinbarer Lichternpfangszustand.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art s;o auszubilden,
daß eine genaue Messung über eine längere Gebrauchszeit gewährleistet ist, ohne daß die Isolation zwischen
den Kontaktelementen aufgrund einer Verunreinigung bei Abnutzung der Kontaktelemente verschlechtert
wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die eingangs genannte Vorrichtung gemäß dem kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 ausgebildet.
Da die Kontaktelementenpaare in öl untergetaucht
sind, wird ein eventuell entstehender Abrieb durch das
öl gebunden und kann somit das Isoliermaterial nicht verschmutzen. Ferner kann in das hermetisch abgeschlossene
Gehäuse der Kontakteinrichtung keine Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft eindringen. Dadurch
ermöglicht es die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung, eine genaue Messung der Lichtenergie in einer
Wetterfestigkeitsprüfeinrichtung über eine längere Betriebszeit hin zu erreichen.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt
F i g. 1 eine Darstellung, welche die gesamte Konstruktion einer Wetterfestigkeits-Prüfeinrichtung veranschaulicht,
in welcher eine Kontakteinrichtung eingebaut ist,
F i g. 2 eine Darstellung, welche die Konstruktion der
Kontakteinrichtung veranschaulicht,
F i g. 3 eine perspektivische Teildarstellung, weiche einen Metallring zeigt,
F i g. 4 einen Teilschritt durch den Kontaktteil,
F i g. 5 ein Blockdiagramm, welches ein /mwenaungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Einrichtung veranschaulicht,
Fig.6 eine graphische Darstellung, weiche Prüfergebnisse
bei der erfindungsgemäßen Kontakteinrichtung veranschaulicht, und
F i g. 7 eine graphische Darstellung, welche Prüfergebnisse bei einer bekannten Kontakteinrichtung
veranschaulicht.
In der Fig. 1 ist bei 1 eine Wetterfestigkeits-Prüfeinrichtung
dargestellt, mit 2 ist eine Kohlenbogen-Lichtquelle
bezeichnet, die innerhalb der Prüfeinrichtung angeordnet ist, mit 3 ist ein Probendrehrahmen
bezeichnet und mit 4 sind Proben bezeichnet, welche in einer Reihe auf der Innenwand des Probenprüfrahmens
angeordnet sind.
Mit 7 ist ein Motor bezeichnet, welcher dazu dient,
eine Drehwelle 5 des Drehrahmens über ein Kegelrad 9 eines Getr^bes 8 in Drehung zu versetzen. Mit 10 ist ein
Lüfter bezeichnet, welcher dazu dient. Luft mit bestimmter Temperatur und Feuchtigkeit, die innerhalb
eines Raumes 11 eingestellt werden, in den Innenraum der Prüfkammer einzuführen.
Mit 12 ist ein Lichtempfangselement bezeichnet, welches dazu dient, die Lichten>;rgie zu messen. Es
besteht aus einer fotoelektrischen Röhre oder aus einem
Fotovervielfacher, wobei seine Leitungen 13 durch das Rohr hindurchgeführt sind, welches die Drehwelle 5
bildet und mit einer Kontakteinrichtung 14 verbunden sind.
Leitungen 15 von der Kontakteinrichtung sind mit einem Meßgerät 16 verbunden. Die Fig. 2 ist eine
Schnittdarstellung, welche die interne Konstruktion Her Kontakteinrichtung 14 gemäß der Erfindung veranschaulicht.
Bei 17 ist ein unteres Gehäuse dargestellt, bei 18 ist ein oberes Gehäuse dargeMellt, und bei 19 ist eine
obere Abdeckung dargestellt. Diese Teile sind alle aus einem Material mit einem hohen spezifischen elektrischen
Widerstand hergestellt (beispielsweise aus Tetrafluorä(hylen),
und sie legen eine obere und eine untere Kammer fest Das obere Gehäuse, das untere Gehäuse
und die obere Abdeckung sind durch Schrauben 20 mit Dichtungspackungen 21 miteinander befestigt welche
zwischen der oberen Abdeckung und dem oberen Gehäuse sowie zwischen dem oberen Gehäuse und dem
unteren Gehäuse angeordnet sind.
Bei 22 ist eine drehbare Welle dargestellt, die an der Oberseite mit einem Flansch 23 ausgestattet ist, der
daran befestigt ist und mit der drehbaren Welle 5 der Prüfeinrichtung verbunden ist Um eine ölströmung
zwischen den zwei Kammern zu verhindern, ist ein 5 O-Ring in einer ringförmigen Nut angeordnet, die in
einem Abschnitt der Welle 22 ausgebildet ist welcher sich innerhalb eines Lagerabschnittes 24 des Gehäuses
18 erstreckt Ein ähnlicher O-Ring 26 ist auch innerhalb eines Lagerteils der oberen Abdeckung 19 angeordnet,
ίο Das untere Ende der Welle ist in einem dritten Lager 27
gelagert welches aus einem Material hergestellt ist, das sich von demjenigen der Welle 22 unterscheidet
(beispielsweise aus Kupfer, Messing oder einem ähnlichen Material), um eine glatte Drehung der Welle
is zu gewährleisten, und ist mit einem Lagerteil 28 des
unteren Gehäuses 17 verklebt oder in anderer Weise verbunden. Mit 29 sind Metallringc bezeichnet an deren
Umfangsteil jeweils Leitungen 30 angelötet oder angeschweißt sind. Die Ringe 29 sind an dem Boden des
unteren bzw. des oberen Gehäuse? 17 bzw. 18 angeklebt oder snoeschraubt ^in dem dar^cs^ilten Falle sind sie
angeklebt).
Jede Leitung von jedem Ring ist durch eine Öffnung 32 hindurchgeführt die in einem oberen Abschnitt jedes
Gehäuses ausgebildet ist, und ist mit einem Anschlußstück 31 verbunden, wobei die Öffnung durch einen
Klebstoff abgedichtet ist und das Anschlußstück 31 nach dem Herstellen des Anschlusses an dem Gehäuse 17
oder dem Gehäuse 18 befestigt wird Der Anschluß von dem Meßgerät ist jeweils mit den Anschlußstücken 3t
durch eine geeignete Einrichtung wie eine Verschraubung oder Lötung verbunden.
Mit 33 sind Kontaktabschnitte bezeichnet, von denen
jeder über eine Blattfeder 34 mit einem Vorsprung 35
verbunden ist, der seinerseits mit Hilfe von Schrauben an der drehbaren Welle 22 angebracht ist, wobei die
Position der Befestigung derart eingestellt ist, daß der Kontakt über den Ring gleiten kann, -ind ?war mit
einem angemessenen Druck, um eine ordnungsgemäße
Übertragung des Fotostroms zu gewährleisten.
Die Anordnung des Kontaktteils ist in der Fig.4
veranschaulicht. Gemäß der Darstellung ist die Leitung 39 an einem Kontaktstück 36 aus Metall (z. B. Messing)
befestigt, und zwar mit Hilfe einer Lötung oder durch
eine mechanische Befestigung.
Mit 37 ist ein Metallelement bezeichnet (welches
beispielsweise aus Messing besteht), in welches das Kontaktstück 36 herausnehmbar eingesetzt ist um den
Austausch zu erleichtern, und welches mit der Blattfeder 34 verklebt oder verschweißt ist.
In der Fig. 2 ist bei 38 eine Öffnung dargestellt, welche in einem Abschnitt der Welle ausgebildet ist und
durrh welche die Leitung in den oberen Teil der Welle geführt ist um einen Anschluß mit der Leitung 13 von
dem Lichtempfargselement innerhalb der Prüfeinrichtung herzustellen. Nachdem die Leitung eingesetzt irt,
wird die Öffnung mit einem Klebstoff abgedichtet.
Die Fig.3 ist eine perspektivische Darstellung,
welche den Kontaktteil veranschaulicht. Mit 29 ist ein ,o Ring bezeichnet, bei 30 ist eine Leitung dargestellt, und
bei 33 ist der Kontaktteil veranschaulicht. Leitungen 39 und 40, welche von einander gegenüber angeordneten
Kontakten abgehen, sind miteinander verbunden, bevor sie durch die Öffnung hindurchgeführt sind. In der
Fig.2 ist bei 41 ein ölpegel dargestellt. Bei 42 sind
Metallstücke dargestellt welche dazu dienen, die Kontakteinrichtung mittels Schrauben oder mittels
anderer Einrichtungen an den Boden der Wetterfestig-
keits-Prüfeinrichtung zu befestigen. Die Welle 5 des
Probendrehrahmens der Wetterfestigkeits-Prüfeinrichtung ist an ihrem unteren Ende mit einem Flansch 43
ausgestattet, der mit dem Flansch 23 an der Oberseite der drehbaren Welle 22 verbunden ist. Während somit -,
das Lichtempfangselement in Drehung versetzt wird, kann der von dort kommende Fotostrom mit dem
Meßperät verbunden werden.
Ein Beispiel eines Lichtenergie Meßsystems, welches die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung verwendet, in
wird nachfolgend beschrieben.
Die F-' i g. 5 ist ein Blockdiagramm eines solchen Systems. Bei 44 ist eine Lichtempfangsstufe dargestellt,
die aus einem Filter und einer fotoelektrischen Röhre besteht und Lichtenergie in einen entsprechenden π
elektrischen Strom umwandelt. Bei 45 ist die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung dargestellt, welche zwischen
der Lichtempfangsstufe 44 und dem Meßgerät 52 angeordnet ist, welches innerhalb eines mil einem
unterbrochenen Linienzug dargestellten Rechtecks >o
angeordnet ist. Bei 46 ist innerhalb des Meßgeräts ein Impulswandler dargestellt, welcher dazu dient, den
Strom von dem Lichtempfangselement in ein entsprechendes Impulssignal umzuwandeln, welches in einem
Vorverstärker 48 verstärkt wird und dann durch eine r> Flip-Flop-Schaltung 49 in ein binäres Signal umgewandelt
wird. Das Impulsausgangssignal der Flip-Flop-Schaltung wird durch einen Verstärker 50 verstärkt und
dann in einem Zähler 51 gezählt. Bei 47 ist eine Energieversorgungsschaltung dargestellt, welche eine in
Energiequelle mit den einzelnen Schaltungselementen verbindet.
Die Energie, welche dem Lichtempfangselement zugeführt wird, wird im Zähler 51 proportional zu ihrer
Intensität gezählt. Indem somit derjenige Energiewert π
kalibriert wird, der zur Erzeugung einer bestimmten Zählung erforderlich ist, kann der Energiewert aus der
Zählung ermittelt werden. Die erfindungsgemäße Kontakteinrichtung einerseits und die bekannte Kontakteinrichtung
andererseits wurden zrri Vergleich geprüft, und die dabei gewonnenen Meßergebnisse
werden unten diskutiert.
Wie oben bereits ausgeführt wurde, wird bei einer Verminderung des Isolationswiderstandes des Kontaktteils
die Zählung erhöht, um den Meßfehler aufgrund der elektrischen Eigenschaften der fotoelektrischen
Röhre zu vergrößern. Bei einem anfänglichen Isolationswiderstand von mehr als 2000 ΜΩ ist die Zählung
der Energie von der Kohlenbogen-Lampe normal und beträgt etwa 60 Zählungen pro Minute. Jedoch nimmt
mit einer Verminderung des Widerstandes die Zählung zu, wie es unten angegeben ist, und zwar auch dann,
wenn dieselbe Energie von der Bogenlampe abgestrahlt wird.
Widerstand
Zählungen
pro Minute
pro Minute
Oberhalb von
2000 ML>
200 Mli
200 Mli
60
70
150
Die Xontakteinrichtung erhält im wesentlichen den anfänglichen Widerstandswert von 2000 ΜΩ über eine
lange Betriebszeit bei, wie es in der F i g. 6 dargestellt ist, in welcher der Widerstand über der Anzahl der
Zählungen pro Tag aufgetragen ist.
Andererseits wird der Widerstand bei der Kontakteinrichtung nach dem Stand der Technik innerhalb von
sieben Tagen auf etwa 20 ΜΩ vermindert, wie es aus der Fig. 7 ersichtlich ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Vorrichtung zum Prüfen der Beständigkeit von Materialproben gegen Witterungseinflüsse und
Sonneneinstrahlung mit einem um eine Lichtquelle drehbaren Probendrehrahmen mit einer der Lichtquelle
zugewandten Probenaufnahmefläche sowie mit einer Meßeinrichtung zum kontinuierlichen
Messen der auf die Proben auffallenden Strahlungsintensität mit Hilfe eines an der Probenaufnahmefläche
angeordneten Lichtempfangselements und eines mit diesem über eine Kontakteinrichtung verbundenen
stationären Meßgerät, wobei die Kontakteinrichtung eine mit der Welle des Probendrehrahmens
verbundene Kontaktträgerwelle, mit dem Lichtempfangselement verbindbare und an der Kontaktträgerwelle
angeordnete drehbare Kontaktelemente und mit dem Meßgerät verbindbare, den drehbaren Kontaktelementen zugeordnete stationäre
iContaktelenicnic aufweist, dadurch gekennzeichnet,
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762614110 DE2614110C3 (de) | 1976-04-01 | 1976-04-01 | Wetterfestigkeits-Prufeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762614110 DE2614110C3 (de) | 1976-04-01 | 1976-04-01 | Wetterfestigkeits-Prufeinrichtung |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2614110A1 DE2614110A1 (de) | 1977-10-06 |
DE2614110B2 true DE2614110B2 (de) | 1978-12-14 |
DE2614110C3 DE2614110C3 (de) | 1979-08-23 |
Family
ID=5974198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762614110 Expired DE2614110C3 (de) | 1976-04-01 | 1976-04-01 | Wetterfestigkeits-Prufeinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2614110C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19733957A1 (de) * | 1997-08-06 | 1999-02-11 | Atlas Mat Testing Tech Gmbh | Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen des zeitlichen Verlaufs der Bestrahlungsstärke in einem Bewitterungsprüfgerät |
-
1976
- 1976-04-01 DE DE19762614110 patent/DE2614110C3/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19733957A1 (de) * | 1997-08-06 | 1999-02-11 | Atlas Mat Testing Tech Gmbh | Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen des zeitlichen Verlaufs der Bestrahlungsstärke in einem Bewitterungsprüfgerät |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2614110A1 (de) | 1977-10-06 |
DE2614110C3 (de) | 1979-08-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |