DE2853458C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung der relativen Helligkeit einer Probe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung sowie auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 6 angegebenen Gattung.

Das gattungsgemäße Verfahren und die gattungsgemäße Vorrichtung sind aus der DE-AS 15 72 706 bekannt. Beim bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung wird der von einer Lichtquelle impulsförmig abgestrahlte Lichtstrahl auf ein Bezugsnormal (Referenzlichtbündel) und eine Probe (Meßlichtbündel) gerichtet. Hierzu ist vorzugsweise ein sich drehender Spiegel vorgesehen, der den Lichtstrahl abwechselnd auf das Bezugsnormal und die Probe richtet. Entsprechend der abwechselnden Beleuchtung des Bezugsnormals und der Probe wird in einer ersten Meßphase das vom Bezugsnormal remittierte Referenzlichtbündel und in einer zweiten Meßphase das von der Probe remittierte Meßlichtbündel einem photoelektrischen Wandler zugeführt. Eine dem Wandler nachgeschaltete Auswerteschaltung ermöglicht über einen Nullabgleich die Ermittlung eines auf die Intensität des Referenzlichtbündels normierten Helligkeitssignals. Im übrigen lehrt die DE-AS 15 72 706 Schwankungen der impulsförmigen Lichtquelle dadurch auszugleichen, daß ein Teil des impulsförmigen Lichtbündels mittels eines teildurchlässigen Spiegels auf ein lichtempfindliches Kontrollelement gelenkt wird, das seinerseits als verstärkungsmodulierendes Steuerelement mit dem photoelektrischen Wandler oder mit nachgeschalteten Verstärkerstufen gekoppelt ist. Zwar sind mit dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung Störlichteinflüsse insoweit korrigierbar, als sie sich auch auf das als verstärkungsmodulierendes Steuerelement für den photoelektrischen Wandler vorgesehene lichtempfindliche Kontrollelement auswirken. Störeinflüsse, die unmittelbar vom optoelektrischen Wandler herrühren, beispielsweise Dunkelstromanteile und/oder Meßwert- * crfälschungen infolge eines sich ändernden Arbeitspunktes bei nichtlinearer Kennlinie des photoelektri-

sehen Wandlers, werden beim bekannten Verfahren bzw. der bekannten Vorrichtung nicht korrigiert. Im übrigen handelt es sich bei der aus der DE-AS 15 72 706 bekannten Korrekturschaltung zur Änderung des Verstärkungsgrades einzelner Dynoden innerhalb des Photomultipliers um eine vergleichsweise aufwendige Schaltung.

Bei vorliegender Erfindung kann die Probe Mehl, insbesondere Getreidemehl sein, dessen Helligkeit bestimmt werden solL Bei der Herstellung von Mehl wird nämlich eine möglichst hohe Ausbeute an hellen Mehlen angestrebt Der eigentliche Mehlkörper ist hell bzw. gelblich-weiß und hat einen Anteil von ca. 82^5% eines Weizenkoms. Die Schalenteile sind dagegen dunkel und geben dem Mehl die Dunkelfärbung. Demgemäß wird eine möglichst weitestgehende Trennung zwischen den hellen Mehlen einerseits und den mehlfreien Schalen bzw. dem Grüsch andererseits angestrebt In der Praxis bedeutet dies etwa 82% helle Mehle, davon 60% weiße Mehle. Durch den Lomplizierten Aufbau des Getreidekorns und die »Massen«-Vermahlung bedingt, muß jedoch eine leichte Vermischung der Fraktionen in Kauf genommen werden. Die Mehlhelligkeitsmessung bietet nun ein Instrument zur Feststellung des Vermischungsgrades der Fraktionen.

In der Praxis wird die Mehlhelligkeit vielfach noch mit der sogenannten Pekar-Probe oder mit der Aschenprobe ermittelt Bei der Aschenprobe ergeben die Schalenteile höhere Aschenwerte im Verhältnis zum reinen Mehlkörper. Auf dem Umweg über die Asche kann deshalb bestimmt werden, wie hoch in einem Mehlmuster der Schalenanteil ist. Hieraus wiederum kann ein gewisser Rückschluß auf die Mehlhelligkeit vorgenommen werden. Nachteilig bei der Aschenprobe ist die Zeit, die dafür gebraucht wird, z. B. 6 und mehr Stunden. Mit der Aschenprobe können deshalb nur rückblickend Helligkeitsgrad und Mühleneinstellung ermittelt werden. Eine Sofortaussage über den momentanen Stand der Mahlprodukte gestattet die Aschenprobe nicht, so daß sie für eine kontinuierliche Oberwachung zur Steuerung einer Mühle nicht geeignet ist.

Bei der Pekar-Probe dagegen werden ein Kontrollmuster sowie ein zu prüfendes Mehlmuster auf einen Spachtel nebeneinander gesetzt, wobei die Oberflächen der Mehlmuster durch Abstreifen egalisiert werden. Sodann werden die Muster befeuchtet. Die Probenvorbereitung ist sehr einfach und nimmt kaum eine Minute in Anspruch, die Pekar-Probe erlaubt nun durch Betrachten mit bJoßem Auge eine erstaunlich feine Erfassung der Helligkeitsnuancen zwischen Probe und Muster. Die Pekar-Probe ist zwar heute allgemein gebräuchlich, erfordert aber den Einsatz eines Menschen zur Vorbereitung und Oberprüfung der Mehlmuster. Sie gestattet demnach nicht eine automatische Helligkeitsmessung, wie beispielsweise die bekannte gattungsgemäße Vorrichtung.

Ferner sind aus der CH-PS 4 14 205 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur photoelektrischen Messung der Helligkeit von trockenen bis nassen Müüerei- und Teigwarenprodukten, beispielsweise Mehlen, Grießen und anderen Zwischenprodukte:: ^kannt. Im einzelnen wird hierbei ein Photoelenitiii üurch einen von der Produktprobe remittierten Lichtstrom zwecks direkter photoelektrischer Messung und Anzeige der Helligkeit dieser Produktprobe beaufschlagt. Ein Eichwert bzw. b5 ein Referenzwert wird dadurch erhalten, daß zuvor das von einem Eichnormal remittierte Licht gemessen wird. Zur Vermeidung von systematischen Meßfehlern werden hierbei nur eine Lichtquelle und nur ein photoelektrischer Wandler verwendet Die Produktprobe und das Eichnormal müssen aber abwechselnd an ein und dieselbe Stelle und den Meßkopf gebracht werden. Eine derartige Vorgehensweise eignet sich nicht für einen kontinuierlichen Einsatz in einer Getreidemühlenanlage. Insbesondere eignet sich die bekannte Vorrichtung nicht als Kontrollgerät im Rahmen einer Steuerung einer Getreidemühlenanlage. Dagegen ist die bekannte Vorrichtung in hohem Maße für den Einsatz im Labor geeignet

Aus der US-PS 36 84 378 ist es bekannt ein Referenzlichtbündel und ein Meßlichtbündel kontinuierlich auf einen Strahlumschalter zu richten, so daß eine Impulsfolge von alternierenden Referenzlichtbündel- und Meßlichtbündel-Signalen von einem dem Strahlumschaher nachgeschalteten photoelektrischen Wandler abgegeben wird. Ferner ist ein synchron zum Strahlumschalter arbeitender elektrischer Schalter vorgesehen, welcher die beiden Impulsfolgen über Mittelwertbildner einem Quotientenbildner zuführt Zur Mittelwertbildung und Quotientenbildung weisen die für diesen Vorgang vorgesehenen Bauteile eine gewisse Speicherfunktion auf. Im übrigen befaßt sich die US-PS 36 84 378 mit dem Problem der Dunkelstromkorrektur bei Flimmerphotometern.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattjng sowie die Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 6 angegebenen Gattung derart zu verbessern, daß der Einfluß von Störgrößen, z. B. Fremdlicht und/oder Dunkelstrom, verringerbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in verfahrensmäßiger Hinsich: durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale und in vorrichtungsmäßiger Hinsicht durch die im Kennzeichen des Anspruchs 6 angegebenen Merkmale gelöst.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß sich der konstruktive Aufwand der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besonders gering halten läßt. Darüber hinaus ist der Störeinfluß von Fremdlicht und/oder Dunkelstrom besonders gut kompensierbar. Während der zweiten Meßphase erzeugt der photoelektrische Wandler nämlich ein Signal R+M+ S+ D, wobei R der Referenzlichtanteil, Aider Meßlichtanteil, 5 der Fremdlichtanteil und D der Dunkelstromanteil im Wandlerausgangssignal sein soll. In der ersten Meßphase dagegen gibt der photoelektrische Wandler das Signal R+S+D ab. Ausgehend von diesen Signalen ist mittels einer besonders einfachen Rechenschaltung, nämlich einer Subtraktionsschaltung, der Meßlichtanteil M in reiner Form erhältlich. Wird nun M auf das Signal R +S+D durch Quotientbildung bezogen — diese Operation läßt sich durch eine einfache Quotientenschaltung durchführen —, dann ist das erhaltene Quotientensignal, d. h. das relative Helligkeitssignal, auch für sehr kleine Werte von M weitgehend unabhängig von Fremdlicht-Einflüssen und Dunkelstromanteilen, da M in reiner Form dargestellt wird, während der Referenzlichtanteil R wesentlich größer als 5 und D gemacht werden kann und damit durch den Fremdlichtanteil S und den Dunkelstromanteil D im Wandler nur unwesentlich verändert wird.

Bei den bekannten Verfahren, bei denen einmal nur das Referenzlichtbündel und das andere Mal nur das Meßlichtbündel den photoelektrischen Wandler beaufschlagen, ist eine Quotientenbildung nur in der Form (M+S+D)Z(R+S+D) möglich. Wenn in diesem Fall,

ζ. B. für sehr dunkle Proben bzw. Mehle, M sehr klein wird, ergibt sich eine erhebliche Verfälschung des Meßergebnisses. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, daß ein bestimmter Arbeitspunkt des Wandlers durch geeignete Wahl der Intensität des den Wandler in beiden Meßphasen beaufschlagende Ii Referenzlichtbündels vorgebbar ist.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Untei'ansprüche.

Durch die Maßnahme gemäß dem Unteranspruch 2 wird der Vorteil erreicht, daß die Einrichtung zur Unterbrechung des remittierten Meßlichtbündels während der ersten Meßphase unmittelbar vor dem photoelektrischen Wandler anbringbar und hierdurch besonders bequem zu der gemäß Unteranspruch 9 angegebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausbaubar ist.

Die Maßnahme gemäß Unteranspruch 3 hat den Vorteil, daß neben der reinen Darstellung des Meßsignals M auch das Referenzlichtsignal R von störenden Fremdlichteinflüssen befreit ist.

Durch die Lehre des Unteranspruchs 4 wird der Vorteil erreicht, daß hierdurch auch das Referenzlichtsignal R isoliert darstellbar ist, indem von in der ersten Meßphase erhaltenem Signal R+S+ D das während der Dunkelphase erhaltene Signal S+D subtrahiert wird. Somit kann auch noch der Einfluß des Fremdlicht- und Dunkelstromanteils auf den Nenner des gesuchten Quotienten völlig ausgeschaltet werden.

Die Maßnahme gemäß dem Unteranspruch 5 ermöglicht eine kontinuierliche Helligkeitsmessung und damit den Einsatz der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem kontinuierlich arbeitenden Produktionsbetrieb, beispielsweise einer Mühlenanlage. Durch periodische Wiederholung der Meßphasen läßt sich auch ein über einige Meßphasen gemittelter Mittelwert des Meßlichtbündels gewinnen, der in vielen Fällen ausreicht und insbesondere bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung von Walzen einer Mühlenanlage besser geeignet ist, da hierdurch unnötige Eingriffe in die Walzenstühle bei nur vorübergehenden Helligkeitsschwankungen vermieden werden.

Die Lehre gemäß dem Unteranspruch 8 eignet sich in besonderem Maße zur Durchführung des Verfahrens gemäß Unteranspruch 5. Eine rotierende Blendenanordnung ist an sich aus der US-PS 27 09 751 bekannt.

Eine besonders einfache und somit störungssichere Weiterbildung der Vorrichtung gemäß Unteranspruch 8 ist in Unteranspruch 9 angegeben. Die relevanten Betriebsstellungen einer derartigen rotierenden Trommel lassen sich auch besonders bequem mittels der im Unteranspruch 10 angegebenen Lichtschranke feststellen, wobei die letztgenannte Maßnahme zur besonders einfachen und somit störungssicheren Synchronisation des Betriebes der Auswerteschaltung mit dem Betrieb der optischen Einrichtung dient Die Maßnahme gemäß dem Unteranspruch 10 hat sich in der Praxis besonders gut bewährt, da sich auf diese Weise die Steuerimpulse für die Auswerteschaltung durch die gleiche Blende erzeugen lassen, welche die Unterbrechung des Meßlichtbündels durchführt

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden also die Strahlengänge derart unterbrochen, daß der photoelektrische Wandler während zeitlich verschobener Phasen von verschiedenen Licht- bzw. Teillichtbündeln beleuchtet wird, wobei vorzugsweise das Referenzlichtbündel kontinuierlich und das Meßlichtbündel diskontinuierlich den optoelektrischen Wandler beaufschlagen. Das Referenzlicht- und das Meßlichtbündel bestehen hierbei vorzugsweise aus Gleichlicht und werden durch Aufspaltung desselben Lichtstrahls gewonnen. In der Auswerteschaltung werden die den einzelnen Teillichtbündeln zugeordneten Ausgangssignale soweit als erforderlich zwischengespeichert, anschließend mittels einer Subtraktionsschaltung voneinander subtrahiert und dann vorzugsweise einem Quotientenbildner zugeführt, welcher den Quotienten aus dem Meßlichtbündel und dem Referenzlichtbündel bildet. Die Subtraktionsschaltung hat hierbei den Vorteil, daß sie die eingangs genannten additiven Störkomponenten aus dem Meßlichtsignal eliminiert Der Quotientenbildner hat den Vorteil, daß er muiliplikalive Störgrößen, beispielsweise Alterungserscheinungen der Lichtquelle und/oder der Verstärker kompensiert.

Wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Helligkeit von Mehl in einer Getreidemühlenanlage gemessen, dann wird hiermit eine der wichtigsten Kontrollfunktionen innerhalb einer Mühle durchgeführt Da die Mehlhelligkeit von der Vermahlung, d. h. der Einstellung der Walzenstühle, der Reinigung, der Mahlvorbereitung usw. beeinflußt wird, tritt regelmäßig ein gewisser Streubereich der Helligkeitswerte auf. Kurzzeitige Helligkeitsschwankungen kann man nun dadurch »in den Griff« bekommen, daß vor der Quotientenbildung der Mittelwert des Signals, welches der Helligkeit des Meßlichtbündels entspricht über mehrere Meßzyklen gebildet wird. Das Resultat der Quotientenbildung läßt sich nun in Prozenten in bezug auf ein Eichnormal anzeigen, registrieren und auf Über- oder Unterschreiten festlegbarer Grenzen untersuchen. Ein Über- oder Unterschreiten der festgelegten Grenzen, im Idealfall ein Abweichen von einer vorgegebenen Konstanten kann nun unmittelbar als Abweichung der vorgegebenen Helligkeit für das zu vermählende Mehl signalisiert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen sich neben ihrem Einsatz für die kontinuierliche Überwachung der Mehlhelligkeit innerhalb einer Getreidemühlenanlage auch zur Messung der Mehlhelligkeit im Labor. Somit sind ein Verfahren und eine Vorrichtung entwickelt worden, die sich wegen ihrer Einfachheit in besonderem Maß für den Einsatz bei den relativ rauhen Verarbeitungsbedingungen innerhalb einer Getreidemühlenanlage eigner und darüber hinaus in hohem Maße störunanfällig sind.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 den schematischen Aufbau eines Helligkeits-Meßgerätes,

F i g. 2 den Signalverlauf an verschiedenen Punkten der Anordnung gemäß F i g. 1 bei dessen Einsatz zui Helligkeitsmessung einer kontinuierlich hergestellter und durch die Anordnung geführten Probe und

F i g. 3 eine gegenüber der Darstellung in F i g. 1 abgewandelte Synchronisiereinrichtung.

Gemäß F i g. 1 weist das Helligkeits-Meßgerät als Lichtquelle eine Lampe 1 auf, welche einen Lichtstrahl la abgibt der über eine Sammellinse 2 auf einen teil- bzw. halbdurchlässigen Spiegel 3 gelenkt wird. Dei Spiegel 3 zerlegt den Lichtstrahl 1a in zwei Teillichtbündel, nämlich ein Referenzlichtbündel bzw. einen erster Teilstrahl 4 und ein Meßlichtbündel bzw. einen zweiter

Teilstrahl 5. Der erste Teilstrahl 4 wird unmittelbar auf ein als photoelektrischer Wandler dienendes Fotoelement 7 abgelenkt, während der zweite Teilstrahl 5 den Spiegel 3 durchtritt und auf eine Probe- bzw. Meßfläche 8 fällt, die durch eine Mehlschicht gebildet wird, welche durch eine Glasscheibe abgedeckt ist. Von der Meßfläche 8 wird — in Abhängigkeit von deren Helligkeitswert — der zweite Teilstrahl 5 remittiert und dann durch Linsen 9 gebündelt und auf das Fotoelement 7 gelenkt.

Das Fotoelement 7 ist durch eine rotierende Trommel 6 umgeben, welche auf einer Seite mit einer Zylinderwand 6a versehen ist, während die andere Seite freigelassen ist. Je nach Stellung der Trommel 6, die durch eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung angetrieben wird, wird deshalb der durch die Linsen 9 gesammelte Anteil des zweiten Teilstrahls 5 zum Fotoelement 7 durchgelassen oder aber mittels der Zylinderwand 6a vom Fotoelement 7 abgeschirmt. Während demnach der erste Teilstrahl bzw. Referenzstrahl 4 kontinuierlich auf das Fotoelement 7 fällt, wird der zweite Teilstrah! bzw. Meßstrahl 5 durch die Trommel 6 zyklisch unterbrochen. Konstruktiv hat sich die Anordnung der Trommel 6 als besonders einfach erwiesen, doch ist selbstverständlich eine Unterbrechung durch andere geeignete Blendenanordnungen oder Ablenkeinrichlungen möglich, sofern diese im Strahlengang nach dem Spiegel 3 angeordnet sind. -

Der Ausgang des Fotoelements 7 ist an den Eingang eines Verstärkers 11 angeschlossen, dessen Ausgang an eine Umschalteinrichtung 12 angeschaltet ist. Der Steuereingang der Umschalteinrichtung 12 ist an eine als Lichtschranke 10a ausgebildete fotoelektrische Überwachungseinrichtung 10 angeschlossen. Die Überwachungseinrichtung ist zum Einfall des remittierten Lichtes so angeordnet, daß die Trommel- bzw. Zylinderwand 6a im Betriebsablauf immer dann in der Überwachungseinrichtung 10 ein Unterbrechungssignal erzeugt, wenn der Strahlengang des von der Linse 9 kommenden Meßstrahls 5 freigegeben wird. Sobald sich die Trommel 6 um 180° weitergedreht hat und den Strahlengang des zweiten Teilstrahls 5 wieder unterbricht, wird die Lichtschranke 10a der Überwachungseinrichtung 10 wieder freigegeben und ein Steuerimpuls an die Umschalteinrichtung 12 abgegeben.

Nachstehend ist die Funktion der Anordnung im Zusammenhang mit dem Signal-Diagramm gemäß F i g. 2 erläutert. Das Signal-Diagramm soll dabei lediglich prinzipiell den Signalverlauf erläutern, ohne daß dabei auf die Signalart (z. B. digital oder analog) Bezug genommen wird und ohne daß die dargestellten Amplitudenwerte oder die Kurvenverläufe und Zeitverläufe wirklichkeitsgetreu uargcicüi sind. Die zu untersuchende Probe wird hierbei in Form eines Mehlstroms kontinuierlich durch die Meßanordnung geführt

Während der ersten Meßphase Γι wird der Meßstrahl 5 durch die Trommelwand 6a unterbrochen, so daß auf das Fotoelement 7 lediglich der Referenzstrahl 4 auffällt Dementsprechend gibt das Fotoelement 7 ein dem Referenzstrahl 4 entsprechendes Signal ab, welches im Verstärker 11 verstärkt und an die Umschalteinrichtung 12 angelegt wird. Sobald nach einer Drehung der Trommel 6 um 18^r° die Trommelwand 6a den Meßstrahl 5 freigibt, erhöht sich der Lichteinfall am Fotoelement 7 um einen dem Meßstrahl 5 entsprechenden Wert, welcher über die gesamte Dauer der zweiten Meßphase Ti erhalten bleibt Nach einer weiteren Drehung um 180° fällt der Ausgangswert am Fotoelement 7 wieder ab, weil die Trommelwand 6a wieder in den Strahlengang des Meßstrahls 5 eintritt. Der Kurvenverlauf am Eingang der Umschalteinrichtung 12 ι ist in F i g. 2 mit A bezeichnet. Das während der ersten Meßphase Γι anliegende Signal Si entspricht demgemäß dem Referenzsignal Sr, während das während der zweiten Meßphase T₂ anliegende Signal dem Referenzsjgnal Sr plus Meßwertsignal Sm entspricht. Die

ίο Überwachungseinrichtung 10 schaltet die Umschalteinrichtung 12 in der ersten Meßphase Γι auf einen ersten Zwischenspeicher 13 und während der zweiten Meßphase Γ2 auf einen zweiten Zwischenspeicher 14. Am Ausgang des ersten Zwischenspeichers 13 liegt das Signal D an, welches durch den Zwischenspeicher 13 während der zweiten Meßphase Γ₂ erhalten bleibt, obwohl am Ausgang des Verstärkers 11 bereits das Signal S₂ erscheint. Am Ausgang des zweiten Zwischenspeichers 14 liegt während der gleichen Zeit das Signal

:o Sz an, so daß in der zweiten Meßphase Γ2 am Eingang einer ersten Rechenschaltung 15 gleichzeitig das Signal

51 und das Signal S2 erscheint. In der ersten Rechenschaltung 15 wird die Differenz aus dem Signal

52 und dem Signal Si gebildet, was ersichtlicherweise das Meßwertsignal Sm entstehen läßt, welches an den ersten Eingang einer zweiten Rechenschaltung 16 gelegt wird. Der zweite Eingang der zweiten Rechenschaltung 16 ist mit dem Ausgang des ersten Zwischenspeichers 13 verbunden, so daß dort das Referenzsignal Sr anliegt. In der zweiten Rechenschaltung 16 wird ein Anzeigewert A dadurch gebildet, daß das Meßwertsignal Sm durch das Referenzsignal Sr dividiert wird und das Ergebnis mit einer Anzeigekonstante K multipliziert wird. Die Anzeigekonstante K ergibt sich aus der Art der gewünschten Anzeige durch ein Instrument 17 in bekannter Weise. Ersichtlicherweise ist damit der Anzeigewert A auf jeden Fall dem Quotienten aus dem Lichtwert des Referenzstrahls 4 und des Meßstrahls 5 proportional. Etwaige Helligkeitsschwankungen der Lampe 1 oder Empfindlichkeitsschwankungen des Fotoelements 7 werden durch die Quotientenbildung eliminiert. Zur Rückstellung bzw. zur Aktivierung der einzelnen Bauelemente, insbesondere der beiden Zwischenspeicher 13, 14 sowie der ersten und zweiten Rechenschaltung 15,16, sind diese mit den Ausgängen / einer nicht dargestellten Synchronisations- und Steuerschaltung verbunden, welche nach dem Ablauf der einzelnen Meßphasen Γι bzw. T₂ die Bauelemente aktivieren bzw. auf Null zurückstellen, um eine neue Meßphase einzuleiten. Die Ausgestaltung dieser Bauelemente ist dem Fachmann im übrigen bekannt und geläufig, so daß hier auf nähere Darstellung verzichtet wird.
F i g. 3 zeigt ein etwas abgewandeltes Ausführungs-

beispiel, bei welchem eine Schwellwert-Überwachungseinrichtung 10b vorgesehen ist Diese ist unmittelbar mit dem Eingang der Umschalteinrichtung 12 verbunden, so daß sie ebenfalls die Signale Si und S₂ (F i g. 2) empfängt. Die Überwachungseinrichtung iOb weist eine bekannte Schwellwert-Meßanordnung auf, deren Schwellwert derart eingestellt ist, daß beim Anliegen eines Eingangssignals, welches den Wert Sr überschreitet, ein Signal an die Steuerleitung 10c abgegeben wird, die ihrerseits mit dem Steuereingang der Umschalteinrichtung 12 verbunden ist Dementsprechend wird die Umschalteinrichtung 12 jedesmal umgeschaltet, sobald beim Wechsel von der ersten Meßphase Γι auf die zweite Meßphase Γ₂ der Signalwert am Eingang der

Überwachungseinrichtung 106 ansteigt. Auf diese Weise kann auf die fotoelektrische Überwachung der Trommel 6 gemäß F i g. 1 verzichtet werden. Im übrigen ist die Funktionsweise der Anordnung identisch mit dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Messung der relativen Helligkeit einer Probe, bei dem

a) aus einem Lichtstrahl ein Referenz- und ein Meßlichtbündel erzeugt wird,

b) die zu untersuchende Probe mit dem Meßlichtbündel beaufschlagt wird,

c) während einer ersten Meßphase das Referenzlichtbündel und während einer zweiten Meßphase das von der Probe remittierte Meßlichtbündel einem photoelektrischen Wandler zugeführt wird,

d) aus den elektrischen Ausgangssignalen des Wandlers ein auf die Intensität des Referenzlichtbündels normiertes Helligkeitssignal ermittelt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

e) dem photoelektrischen Wandler während der zweiten Meßphase neben dem Meßlichtbündel zusätzlich das Referenzlichtbündel zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Probe remittierte Meßlichtbündel während der ersten Meßphase unterbrochen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der photoelektrische Wandler gegen Fremdlicht abgeschirmt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während einer dritten Meßphase durch Unterbrechung beider Lichtbündel ein Dunkelsignal erzeugt wird, mit dem der Fremdlicht- und Dunkclstromanteil in den während der ersten und zweiten Meßphase erhaltenen Ausgangssignalen des Wandlers kompensierbar ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einzel- w nen Meßphasen periodisch wiederholt werden.

6. Vorrichtung zur Messung der relativen Helligkeit einer Probe mit

a) einer Lichtquelle,

b) einem photoelektrischen Wandler,

c) einer zwischen Lichtquelle und Wandler angeordneten optischen Einrichtung zur Erzeugung eines den Wandler während einer ersten Meßphase beaufschlagenden Referenzlichtbündels sowie eines die zu untersuchende Probe beleuchtenden und den Wandler während einer zweiten Meßphase beaufschlagenden Meßlichtbündels,

d) einer an den Wandler angeschlossenen und mit dem Betrieb der optischen Einrichtung synchronisierten Auswerteschaltung zur Ermittlung eines auf die Intensität des Referenzlichtbündels normierten Helligkeitssignals,

dadurch gekennzeichnet, daß

e) die optische Einrichtung (3,6) so ausgebildet ist, *>o daß der Wandler (7) während der zweiten Meßphase (T2) auch mit dem Referenzlichtbündel (4) beaufschlagt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung zur Erzeugung des Meß- und des Referenzlichtbündels (5, 4) einen der Lichtquelle (1) nachgeordneten teildurchlässigei· Spiegel (3) aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung eine rotierende Blendenanordnung (6) zur Unterbrechung des Meßlichtbündels (5) jeweils während der ersten Meßphase (Ti) aufweist

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Blendenanordnung aus einer den Wandler (7) umgebenden rotierenden Trommel (6) besteht, die einen das Meßlichtbündel (5) periodisch freigebenden Mantelbereich und eine den kontinuierlichen Durchtritt des Referenzlichtbündels (4) zum Wandler (7) gestattende öffnung in ihrer einen Stirnfläche aufweist

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet daß zur Synchronisation des Betriebes der Auswerteschaltung (12 bis 17) mit dem Betrieb der optischen Einrichtung (3,6) eine auf die Stellung der Blendenanordnung (6) ansprechende Lichtschranke (10, lOa^vorgesehen ist

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Synchronisation des Betriebes der Auswertschaltung mit dem Betrieb der optischen Einrichtung (3, 6) eine das Ausgangssignal das Wandlers (7) empfangende Schwellwertschaltung (lOb) vorgesehen ist.