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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 268696 KLASSE 21 e. GRUPPE- M 268696 CLASS 21 e. GROUP

JOHN STEWART DOW in LONDON.JOHN STEWART DOW in LONDON.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Spannungsschwankungen eines Stromkreises, das auf photometrischer Grundlage beruht und die bekannte Erscheinung nutzbar macht, daß Glühlampen verschiedener Art, z. B. Metallfaden- und Kohlenfadenlampen in ihrer Lichtstärke auf Schwankungen der Spannung verschieden stark ansprechen.The present invention relates to a method for determining voltage fluctuations in a circuit that is on photometric basis and makes the known phenomenon usable that incandescent lamps of various kinds, e.g. B. Metal filament and carbon filament lamps in their light intensity respond differently to voltage fluctuations.

ίο Es ist bekannt, daß eine Spannungsänderung von ι Prozent bei einer Kohlenfadenlampe eine Änderung der Lichtstärke um ungefähr 7 Prozent verursacht, während die entsprechende Änderung der Lichtstärke bei einer Wolframmetallfadenlampe nicht größer als 4 Prozent ist. Es ergibt sich also bei einer Spannungsänderung von 1 Prozent eine rela-ίο It is known that a voltage change of ι percent in a carbon filament lamp a change in light intensity of approximately 7 percent caused, while the corresponding change in light intensity at a tungsten metal filament lamp is not greater than 4 percent. So it arises with one Voltage change of 1 percent a rela-

. tive Änderung der Lichtstärken einer Kohlenfaden- und einer Wolframlampe um 3 Prozent,. tive change in the light intensity of a carbon filament and a tungsten lamp by 3 percent,

d. h. nahezu um so viel, wie die Änderung in der Lichtstärke der Metallfadenlampe beträgt, eine Änderung, die auf photometrischem Wege leicht festzustellen ist. Die Anwendung des neuen Verfahrens gestattet also die Her-, stellung von Spannungskontrollapparaten von außerordentlicher Empfindlichkeit.d. H. almost as much as the change in the light intensity of the metal filament lamp, a change that can easily be detected photometrically. The application the new method thus allows the production of voltage control apparatus from extraordinary sensitivity.

Der Apparat kann in der praktischen Ausführung im wesentlichen die übliche Form eines Photometers erhalten, indem die beiden parallel in den Stromkreis geschalteten Lampen zu beiden Seiten eines in bekannter Weise teils durchscheinenden, teils reflektierenden Schirmes angeordnet sind, der durch eine Schauöffnung in einem die Lampen und den Schirm einschließenden Kasten beobachtet werden kann.In its practical implementation, the apparatus can essentially have the usual shape of a photometer by placing the two lamps in parallel in the circuit on both sides, in a known manner, partly translucent, partly reflective Are arranged screen, the lamps and the through a viewing opening in one Screen enclosing box can be observed.

Das Verfahren bietet aber außerdem auch die Möglichkeit, durch Anordnung einer andersartigen Vergleichslampe in einem Photometer die Lichtstärke der Normallampe zu kontrollieren bzw. zu regeln, indem als Normallampe und Vergleichslampe Lampen gewählt werden, die bei der für die Erzeugung der Einheitslichtstärke bei der Normallampe erforderlichen Spannung genau die gleichen ⁴^ bzw. in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehende Lichtstärken ergeben. Gleichzeitig hat man dann auch eine Kontrolle darüber, ob die die Normallampe speisende ■ Stromquelle noch die genügende Spannung besitzt.However, the method also offers the possibility of controlling or regulating the light intensity of the standard lamp by arranging a different type of comparison lamp in a photometer by choosing lamps as the standard lamp and comparison lamp that have the voltage required to generate the standard light intensity for the standard lamp result in exactly the same ⁴ ^ or in a certain ratio to each other light intensities. At the same time, you can also check whether the power source feeding the normal lamp ■ still has sufficient voltage.

Auf der Zeichnung ist in Fig. 1 das Schaltungsschema eines photometrischen Normalapparates veranschaulicht, der auf dem neuen Verfahren beruht. ·>5 In the drawing, FIG. 1 shows the circuit diagram of a photometric standard apparatus which is based on the new method. ·> 5

Die Fig. 2 bis 5 zeigen eine konstruktive Ausführungsform des Normalapparates, und zwar ist Fig. 2 eine perspektivische Außenansieht, Fig. 3 ein senkrechter Schnitt, Fig. 4 ein wagerechter Schnitt und Fig. 5 eine Ansieht auf die linke Schmalseite von Fig. 2.2 to 5 show a structural embodiment of the normal apparatus, and Although FIG. 2 is a perspective external view, FIG. 3 is a vertical section, FIG. 4 a horizontal section and FIG. 5 a view of the left narrow side of FIG. 2.

In dem Schaltungsschema der Fig. 1 ist mit C die Kohlenfadenlampe, mit M die Metallfadenlampe bezeichnet, die beide parallel unter Einschaltung eines Regulierwiderstandes R ^5 in den Stromkreis eines Akkumulators A gelegt sind, der mittels eines Schalters .S geschlossen und geöffnet werden kann.In the circuit diagram of Fig. 1, C denotes the carbon filament lamp, M denotes the metal filament lamp, both of which are placed in parallel with the switching on of a regulating resistor R ^ 5 in the circuit of an accumulator A , which can be closed and opened by means of a switch .S.

Bei Benutzung des Apparates wird der durch die Lampe geschickte Strom zunächst mittels des Widerstandes R so geregelt, daß die Metallfadenlampe eine gewisse vorgeschriebene Lichtstärke von beispielsweise einer Kerze ergibt, was durch Vergleichen mit irgendeiner Lichtquelle bekannter Lichtstärke bewirkt werden kann. Sodann verändert man die Stellung der Kohlenfadenlampe C in ihrerWhen using the apparatus, the current sent through the lamp is first regulated by means of the resistor R so that the metal filament lamp gives a certain prescribed light intensity of, for example, a candle, which can be effected by comparison with any light source of known light intensity. Then you change the position of the carbon filament lamp C in their

ίο Entfernung vom Schirm so lange, bis der Schirm von beiden Lampen gleiches Licht empfängt, und stellt dann die Lampe C in dieser Stellung fest. Der Normalapparat ist jetzt gebrauchsfertig, und die Vergleichslampeίο Distance from the screen until the screen receives the same light from both lamps, and then fixes lamp C in this position. The normal device is now ready for use, as is the comparison lamp

is darf in ihrer Stellung nicht verändert werden, bis es etwa erforderlich wird, den Normalapparat wieder einzuregulieren.its position must not be changed, until it becomes necessary to regulate the normal apparatus again.

Läßt die Spannung des Akkumulators nach, so wird durch den Spannungsabfall die Lichtstärke der beiden Lampen in ungleicher Weise beeinflußt. Dies wird sich sofort auf dem photometrischen Schirm in einer Störung des photometrischen Gleichgewichtes bemerkbar machen. Durch Regelung des Stromes mittels des Widerstandes R kann dann der Normalapparat wieder auf seine ursprüngliche Lichtstärke gebracht werden. Dies ist der Fall, sobald das photometrische Gleichgewicht wieder hergestellt ist. Eine ähnliche Regelung kann vorgenommen werden, wenn die Spannung des Akkumulators infolge frischer Ladung ungewöhnlich hoch ist. Der Normalapparat wird auf diese Weise, vorausgesetzt, daß die Eigenschaften der Lampen sich nicht ändern, stets genau dieselbe Lichtstärke geben. Eine Änderung der Eigenschaften der Lampen wird sich aber nur äußerst langsam einstellen, weil die Lampen im allgemeinen nicht langer als ι bis 2 Minuten eingeschaltet zu sein brauchen. If the voltage of the accumulator decreases, the light intensity of the two lamps is influenced in an unequal way by the voltage drop. This will immediately become noticeable on the photometric screen as a disturbance of the photometric equilibrium. By regulating the current by means of the resistor R , the normal apparatus can then be brought back to its original light intensity. This is the case as soon as the photometric equilibrium is restored. A similar regulation can be carried out if the voltage of the battery is unusually high as a result of a fresh charge. The normal apparatus will in this way, provided that the properties of the lamps do not change, always give exactly the same light intensity. A change in the properties of the lamps will, however, only occur extremely slowly because the lamps generally do not need to be switched on for longer than 1 to 2 minutes.

Ergibt sich bei einer Kontrolle der Lichtstärken der Lampen, daß diese sich verringert hat, so kann der Apparat leicht durch bloße Wiederholung des ursprünglichen Einstellungsverfahrens geregelt werden. Eine weitere Kontrolle ist dadurch möglich, daß man zwei andere Lampen, die abwechselnd an die Stelle der Lampen C und M gesetzt werden, einschaltet, die dann je mit der Lampe M bzw. C übereinstimmende Resultate ergeben müssen.If, after checking the light levels of the lamps, it is found that the intensity has decreased, the apparatus can easily be adjusted by simply repeating the original adjustment procedure. A further check is possible by switching on two other lamps, which are placed alternately in place of lamps C and M , which must then give results that correspond to lamps M and C, respectively.

Bei der praktischen Ausführung des Normalapparates gemäß Fig. 2 bis 5 ist zwischen der einstellbaren Kohlenfadenlampe C und der Metallfadenlampe M der photometrische Schirm P in schräger Stellung angeordnet. Durch eine Öffnung α auf der Breitseite des Apparates kann der Schirm P beobachtet werden. In the practical embodiment of the normal apparatus according to FIGS. 2 to 5, the photometric screen P is arranged in an inclined position between the adjustable carbon filament lamp C and the metal filament lamp M. The screen P can be observed through an opening α on the broad side of the apparatus.

Der Schirm P ist aus einer durch die Kohlenfadenlampe erleuchteten Mattglasscheibe O¹ und einer Glasplatte O³ mit Spiegelbelag zusammengesetzt. Der Spiegelbelag der Platte O³ ist zum Teil ausgespart, so daß drei durchsichtige Schlitze entstehen, durch die die Rückseite der Mattglasscheibe O¹ sichtbar ist.The screen P is composed of a frosted glass pane O ¹ illuminated by the carbon filament lamp and a glass plate O ³ with a mirror coating. The mirror covering of the plate O ³ is partially cut out, so that three transparent slots are created through which the back of the frosted glass pane O ^{1 is} visible.

Zwischen der Metallfadenlampe M und dem Schirm P ist eine Mattglasscheibe O² angeordnet, die von der Metallfadenlampe M erleuchtet wird. Der durch die Öffnung α schauende Beobachter sieht in dem Spiegel O³ das reflektierte Bild der Mattglasscheibe O² und durch die Schlitze im Spiegelbelag den durchscheinenden Schirm O¹. Zeigt der mittlere Schlitz die gleiche Helligkeit wie seine Umgebung, während die beiden Seitenschlitze entsprechend ihrer größeren bzw. kleineren Entfernung von der Kohlenfadenlampe C sich dunkel bzw. hell ,hervorheben, so ist das richtige Verhältnis der Lichtstärkeri der beiden Lampen C und M bzw. ihre richtige gegenseitige Einstellung erreicht. Um die Beobachtung der gleichen Helligkeit beim mittleren Schlitz zu erleichtern, kann in die öffnung α ein gefärbtes Glas gesetzt werden, das die Farbentöne des Lichtes der beiden Lampen für das Auge gleichmacht.A frosted glass pane O ² , which is illuminated by the metal filament lamp M , is arranged between the metal filament lamp M and the screen P. The observer looking through the opening α sees the reflected image of the frosted glass pane O ² in the mirror O ³ and the translucent screen O ¹ through the slits in the mirror covering . If the middle slit shows the same brightness as its surroundings, while the two side slits stand out dark or light according to their larger or smaller distance from the carbon filament lamp C , then the correct ratio of the luminous intensities of the two lamps C and M or theirs is correct mutual attitudes achieved. In order to make it easier to observe the same brightness in the middle slit, a colored glass can be placed in the opening α , which makes the color tones of the light from the two lamps the same for the eye.

Im unteren Teil des Kastens ist einerseits der den Stromkreis der Lampen speisende Akkumulator A, andererseits der Regulier-λviderstand R untergebracht. Der zum Schalten des letzteren dienende Knopf T befindet sich an der Außenseite des Apparates unterhalb der Öffnung a. Auf der gleichen Seite befindet sich auch der Schalter 5" für das Ein- und Ausschalten der Lampen. Auf der der Metallfadenlampe M entsprechenden Schmalseite des Kastens ist ferner eine zum Schutz gegen das Eindringen von Staub dienende Glasscheibe D angebracht, durch die das Licht der Normallampe dringt, wenn mit ihr außerhalb des Apparates liegende Lichtquellen verglichen werden sollen. Eine Linie F auf der Breitseite des Kastens zeigt den Mittelpunkt der Normallampe M an, so daß, wenn in einem Abstande davon ein photometrischer Schirm angebracht wird, die Beleuchtung, die letzterer empfängt, bekannt ist.In the lower part of the box, on the one hand, the accumulator A, which feeds the circuit of the lamps, and, on the other hand, the regulating resistor R are accommodated. The button T used to switch the latter is located on the outside of the apparatus below opening a. On the same side there is also the switch 5 ″ for switching the lamps on and off. On the narrow side of the box corresponding to the metal filament lamp M there is also a pane of glass D serving to protect against the ingress of dust through which the light from the normal lamp if light sources outside the apparatus are to be compared with it, a line F on the broad side of the box indicates the center of the standard lamp M , so that if a photometric screen is placed at a distance from it, the lighting will be received by the latter , is known.

Der vom Akkumulator A nicht eingenommene freie Raum im unteren Teil des Kastens dient zur Aufnahme eines einen Photometrierschirm Z tragenden Metallständers U, in dessen Fuß ein stählernes Bandmaß untergebracht ist, das bei Benutzung des Apparates zum Photometrieren mit seinem Ende in einen am Boden des Kastens angeordneten Haken W eingehängt werden kann, so daß es sich beim Fortziehen des Ständers von seiner Rolle abwickelt und ohne weiteres die Entfernung des Schirmes Z von der Normallampe M angibt.The free space not occupied by the accumulator A in the lower part of the box is used to hold a metal stand U carrying a photometry screen Z, in the foot of which a steel tape measure is housed, which, when the apparatus is used for photometry, ends with one at the bottom of the box Hook W can be hung so that it unwinds from its roll when the stand is pulled away and indicates the distance between the screen Z and the normal lamp M without further ado.

Statt den Belag der spiegelnden Scheibe O³ Instead of the coating on the reflective disk O ³

des Photometerschirmes P mit mehreren schlitzartigen Durchbrechungen zu versehen, kann man auch eine zusammenhängende bandartige Durchbrechung des Belages vorsehen. Ferner kann man, statt die Lampe C gegenüber dem Schirm, auch umgekehrt den Schirm P gegenüber der Lampe C einstellbar machen.To provide the photometer screen P with several slot-like openings, one can also provide a continuous band-like opening in the covering. Furthermore, instead of the lamp C in relation to the screen, the screen P in relation to the lamp C can also be reversed.

Claims

Patent Claims:

i. Method for determining voltage fluctuations in a circuit, characterized in that caused by the voltage fluctuations unequal changes in the light intensity of those connected in parallel in the circuit various lamps, e.g. B. metal filament and carbon filament lamps, compared using a photometer will.

2. The application of the method according to claim 1 for setting the standard light intensity of the standard lamp of a photometer, characterized in that a comparison lamp of a different type is connected in parallel to the normal lamp of the photometer becomes the same or one in a certain voltage at the voltage under which the normal lamp gives the uniform light intensity Relative to the standing light intensity, which is observed on a photometric screen.

1 sheet of drawings.