DE3030283C2 - Device for measuring the cylindrical illuminance - Google Patents
Device for measuring the cylindrical illuminanceInfo
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Description
dadurch^ekennzeichnet, daßcharacterized in that
a) einem kreisförmigen Abschatter (i),a) a circular shadow (i),
b) einem kreisringförmigen Abschatter (8), dessen Außendurchmesser gleich dem Außendurchmesser des kreisförmigen Abschatters (1) ist,b) an annular shadow (8), the outer diameter of which is equal to the outer diameter of the circular shader (1) is,
c) einem zwischen den Abschattern (1,8) befindlichen, lichtdurchlässigen, den Lichtstrahlen aussetzbaren Streukörper (4), dessen Außendurchmesser gleich dem der Abschatter (1,8) ist, undc) one located between the shutters (1,8), translucent diffuser (4) that can be exposed to the light rays, the outer diameter of which equal to that of the shader (1,8), and
d) einem unterhalb des Streukörpers (4) angeordneten lichtempfindlichen Empfänger (9) zur Messung des vom Streukörper (4) aufgenommenen Lichtes,d) a light-sensitive receiver (9) arranged below the diffuser (4) for Measurement of the light absorbed by the diffuser (4),
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
e) der Streukörper (4) zylinderförmig ausgebildet ist und aus einem volumenstreuenden Material besteht,e) the diffuser (4) is cylindrical and made of a volume-diffusing material consists,
f) eine Blende (3), deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Streukörpers (4) ist, den Streukörper (4) nach -.ben abschließt, undf) a diaphragm (3), the diameter of which is smaller than the diameter of the diffuser (4), the Diffuser (4) ends after -.ben, and
g) der kreisförmige Abschatter (1) und der kreisringförmige Abschatter (8) durch lichtdurchlässige Tuben (2,7), deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Streukörpers (4) ist, in einem vorgegebenen Abstand zum Streukörper (4) gehaltert sind, derart, daß achsnah einfallende Lichtstrahlen oben und unten jeweils auf eine Schulter des Streukörpers (4) treffen.g) the circular shading (1) and the circular shading (8) through translucent Tubes (2,7), the diameter of which is smaller than the diameter of the diffuser (4), in one predetermined distance to the diffuser (4) are held in such a way that incident near the axis Light rays at the top and bottom each hit a shoulder of the diffuser (4).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Streukörper mit Hohlräu3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the diffuser with Hohlräu
e) der Streukörper (4) zylinderförmig ausgebildet ist und aus einem volumenstreuenden Material besteht,e) the diffuser (4) is cylindrical and made of a volume-diffusing material consists,
f) der kreisförmige Abschatter (1) und der kreisringförmige Abschatter (8) durch lichtundurchlässige Tuben (2,7), deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Streukörpers (4) ist, in einem vorgegebenen Abstand zum Streukörper (4) gehaltert sind, derart, daß achsnah einfallende Lichtstrahlen oben und unten jeweils auf eine Schulter des Streukörpers (4) treffen.f) the circular shading (1) and the circular shading (8) through opaque Tubes (2,7), the diameter of which is smaller than the diameter of the diffuser (4), in a predetermined distance from the diffuser (4) are held in such a way that incidence close to the axis Light rays at the top and bottom each hit a shoulder of the diffuser (4).
men versehen istmen is provided
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Lichtdurchlässigkeit im Bereich der unteren Schulter an der Unterseite des Streukörpers (4) ein weiterer Streukörper (5) angeordnet ist, dessen AuOendurchmesser kleiner als der des Streukörpers (4) ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that to increase the Light transmission in the area of the lower shoulder on the underside of the diffuser (4) is another Diffuser (5) is arranged, the outer diameter of which is smaller than that of the diffuser (4).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des Streu'r.örpers (4) bzw. der Streukörper (4,5) zur Messung der halbzylindrischen Beleuchtungsstärke lichtdeckend abdeckbar sind.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that parts of the Streu'r.örpers (4) or the diffuser (4, 5) for measuring the semi-cylindrical illuminance can be covered with light are.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der zylindrischen Beleuchtungsstärke gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for measuring the cylindrical illuminance according to the preamble of claim 1.
Die zylindrische Beleuchtungsstärke ist eine Bewertungsgröße, die zur Beurteilung einer Beleuchtungsanlage
bezüglich ihrer Qualität wichtig ist. Die optische Achse einer solchen Vorrichtung ist vertikal ausgerichtet
Die auf die Vorrichtung fallenden Lichtstrahlen werden gemäß des Kosinus ihres Lichteinfallwinkels — gemessen
gegen eine Ebene senkrecht zur optischen Achse — bewertet Die Vorrichtung muß deshalb rotationssymmetrisch
um die optische Achse aufgebaut sein; Strahlen aus dem Halbraum über der Ebene senkrecht
zur optischen Achse und aus dem Halbraum unterhalb dieser Ebene müssen gleich bewertet sein.
Es giltThe cylindrical illuminance is an assessment parameter that is important for assessing the quality of a lighting system. The optical axis of such a device is aligned vertically. The light rays falling on the device are evaluated according to the cosine of their angle of incidence of light - measured against a plane perpendicular to the optical axis. The device must therefore be constructed rotationally symmetrical about the optical axis; Rays from the half-space above the plane perpendicular to the optical axis and from the half-space below this plane must be weighted equally.
It applies
2. Vorrichtung zur Messung der zylindrischen Beleuchtungsstärke, bestehend aus ;. = — L-dfl-costj =2. Device for measuring the cylindrical illuminance, consisting of ;. = - L-dfl-costj =
Λ n O0 Λ n O 0
2π2π
•J*·• J * ·
E2 =E 2 =
Lichteinfallswinkel gemessen gegen eine Ebene senkrecht zur optischen Achse.
Vertikale Beleuchtungsstärke.
Winkel in der Ebene senkrecht zur optischen Achse.Angle of incidence of light measured against a plane perpendicular to the optical axis.
Vertical illuminance.
Angle in the plane perpendicular to the optical axis.
Geräte zur Messung der zylindrischen Beleuchtungsstärke sind bekannt (»Lichttechnik«, 28. Jahrg., Nr. 5, 1976, S. 230-234).Devices for measuring the cylindrical illuminance are known (»Lichttechnik«, 28th year, No. 5, 1976, pp. 230-234).
Sie bestehen aus einer hohlen Kugel aus volumenstreuendem Material, die mit einer öffnung auf einen lichtempfindlichen Empfänger gestülpt wird. Die KugelThey consist of a hollow ball made of volume-dispersing material, which has an opening on one light-sensitive receiver is placed. The ball
ist nur in einem Bereich um den Äquator lichtdurchlässig,
die übrigen Bereiche sind mit einem diffus reflektierenden weißen Belag versehen, der im Inneren der Kugel
für eine gleichmäßige Verteilung des eindringenden Lichtstroms sorgt. Durch diese Maßnahme wird bewirkt,
daß von oben und unten eindringender Lichtstrom trotz unsymmetrischer Anordnung des lichtempfindlichen
Empfängers auf der Unterseite gleich bewertet wird. Nachteilig ist, daß der Reflektorbelag im Inneren
der Kugel zeitlich sich verändert. Ferner hat sich gezeigt, daß die gewünschte Genauigkeit der winkelabhängigen
Anpassung nur durch die Kalibrierung jeder einzelnen Kugel erreicht werden kann. Dagegen hat es
sich bewährt, die Kugel nach oben und unten durch kreisförmige Blenden vom gleichen Durchmesser wie
die Kugel abzuschließen, um für längs der optischen Achse einfallende Lichtstrahlen eine Bewertung zu verhindern.
Es ist auch bereits bekannt, zur Messung einen zylin-is only translucent in one area around the equator, the other areas are provided with a diffusely reflective white coating, which ensures an even distribution of the penetrating luminous flux inside the sphere. This measure has the effect that luminous flux penetrating from above and below is evaluated equally despite the asymmetrical arrangement of the light-sensitive receiver on the underside. The disadvantage is that the reflector coating inside the ball changes over time. It has also been shown that the desired accuracy of the angle-dependent adaptation can only be achieved by calibrating each individual sphere. On the other hand, it has proven useful to close the ball at the top and bottom by circular diaphragms of the same diameter as the ball in order to prevent an assessment for light rays incident along the optical axis.
It is also already known to use a cylindrical
derförmigen Streukörper zu benutzen, der oben durch eine lichtundurchlässige Scheibe und unten durch eine lichtundurchlässige Ringscheibe begrenzt ist. An die öffnung in der Ringscheibe kann ein lichtempfindlicher Empfänger angesetzt werden (»Lichttechnik«, 22. Jahrg. Nr. 12,1970, S. 595—597). Hierbei treten aber Fehler durch nahe zur optischen Achse einfallendes Licht auf.To use the shaped diffuser, the top through an opaque disk and below through a opaque washer is limited. A light-sensitive device can be attached to the opening in the ring disc Receivers are included ("Lichttechnik", 22nd year. No. 12, 1970, pp. 595-597). Here, however, occur Errors due to light falling close to the optical axis.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Messung der zylindrischen Beleuchtungsstärke zu schaffen, die langzeitstabil ist, einfach herzustellen ist und nach der Herstellung nicht oder nur mit geringem Aufwand kalibriert werden muß.The object of the invention is to provide a device for measuring the cylindrical illuminance create that is long-term stable, is easy to manufacture and after manufacture not or only with little Effort must be calibrated.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Ebenso wie bei vorbekannten Lösungen wird davon ausgegangen, daß die Vorrichtung durch Kreisblenden nach oben und unten zur Abschattung des längs der optischen Achse einfallenden Lichtes abgeschlossen werden kann.This object is achieved according to the invention with the features of claim 1 or claim 2. Further developments result from the subclaims. As with previously known solutions, it will assumed that the device by circular diaphragms up and down to shade the along the optical axis incident light can be completed.
Gemäß der Erfindung wird der lichtdurchlässige Teil der Vorrichtung nicht durch eine hohle Kugel gebildet, sondern durch einen zylindrischen Streukörper aus, wie vorher, volumenstreuendem Material. Der Durchmesser des Streukörpers ist gleich dem Durchmesser der Kreisblenden. Dies führt rein theoretisch zu einer cosgetreuen Bewertung der auftreffenden Lichtstrahlen. Durch die unterschiedlichen Lichtwege im Inneren des Streukörpers werden aber tatsächlich achsnah einfal- !ende Lichtstrahlen unterbewertet. Um dem abzuhelfen, muß der Zylinder oben und unten eine Schulter besitzen, auf die achsnah Lichtstrahlen auftreffen, während senkrecht zur optischen Achse einfallende Lichtstrahlen durch die Schulterflächen nicht bewertet werden. Die Kreisblenden müssen als Folge in einem gewissen Abstand zu dem Streukörper angeordnet werden.According to the invention, the translucent part of the device is not formed by a hollow sphere, but by a cylindrical diffuser, such as before, volume-dispersing material. The diameter of the diffuser is equal to the diameter of the Circular apertures. In purely theoretical terms, this leads to a cos-accurate evaluation of the incident light rays. However, due to the different light paths inside the diffuser, incidence is actually close to the axis. ! end rays of light undervalued. To remedy this, the cylinder must have a shoulder at the top and bottom, impinging on the light rays close to the axis, while light rays incident perpendicular to the optical axis cannot be assessed by the shoulder surfaces. As a result, the circular apertures must be at a certain distance be arranged to the diffuser.
Der Streukörper kann voll aus Material bestehen, er kann aber auch ausgehöhlt sein, wenn z. B. aus fertigungstechnLchen Gründen eine Materialanhäufung nicht wünschenswert ist.The diffuser can be made entirely of material, but it can also be hollowed out if, for. B. from manufacturing technology For reasons of material accumulation is not desirable.
Der lichtempfindliche Empfänger ist auch hier unsymmetrisch auf der Unterseite der Vorrichtung angeordnet; dies kann bei einigen volumenstreuenden Materialien zu einer Unterbewertung des aus dem unteren Halbraum einfallenden Lichtes führenHere, too, the light-sensitive receiver is arranged asymmetrically on the underside of the device; in the case of some volumetric materials, this can lead to an undervaluation of the lower one Lead half-space incident light
In diesen Fällen wird der Zylinder im Bereich der unteren Schulter lichtdurchlässiger gemacht. Dies kann durch eine Verkleinerung des Zylinderdurchmessers geschehen oder durch die Verwendung eines weniger absorbierenden Materials oder durch eine Kombination beider Eigenschaften.In these cases, the cylinder is made more transparent in the area of the lower shoulder. This can by reducing the cylinder diameter or by using a less absorbent one Material or a combination of both properties.
Aus fertigungstechnischen Gründen ist es oft sinnvoll, den Zylinder sandwichartig zu unterteilen.For manufacturing reasons, it often makes sense to divide the cylinder like a sandwich.
An den folgenden Abbildungen soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is intended to be detailed in the following figures explained.
A b b. 1 zeigt eien Schnitt durch eine herkömmliche Vorrichtung;A b b. Fig. 1 shows a section through a conventional device;
A b b. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung.A b b. 2 shows a section through a device according to the invention.
In der herkömmlichen Bauweise, Abb. 1, wird die Kugel 11 zwischen den schwarzen Blenden 1 und 8 angeordnet. Blenden- und Kugeldurchmesser D sind gleich.In the conventional construction, Fig. 1, the ball 11 is arranged between the black diaphragms 1 and 8. Orifice and ball diameter D are the same.
Die Kugel ist im Äquatorbereich 14 lichtdurchlässig, während sie in den übrigen Bereichen 12 und 13 durch eine diffus reflektieren .is weiße Beschichtung abge-Der lichtempfindliche Empfänger wird in eine unterseitige Öffnung der Kugel eingesetzt.The sphere is translucent in the equatorial region 14, while it is transparent in the other regions 12 and 13 a diffusely reflecting white coating light-sensitive receiver is inserted into an opening on the underside of the sphere.
Die Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispie! nach A b b. 2 wird ebenfalls durch die Blenden 1 und 8 begrenzt.The device according to the Ausführungsbeispie! according to A b b. 2 is also through the apertures 1 and 8 limited.
Die Blende 8 ist als Kreisring ausgeführt, um die Einbringung des lichtempfindlichen Empfängers zu ermöglichen, er könnte aber auch seitlich eingeführt werden.The aperture 8 is designed as a circular ring to enable the light-sensitive receiver to be introduced, but it could also be introduced from the side.
Vor dem lichtempfindlichen Empfänger kann zu Kalibrierungszwecken ein Abschwächer 6 angebracht sein.An attenuator 6 can be attached in front of the light-sensitive receiver for calibration purposes.
Der Abstand zum Streukörper wird durch Tuben 2 und 7 von kleinerem Durchmesser als der zylindrische Streukörper hergestellt. Eine zusätzliche Blende 3 kann deshalb auch entfallen, wenn der Tubus 2 lichtundurchlässig ist. Es ist erkennbar, daß der Zylinder Schultern 15 und 16 besitzt zum Auffangen schwacher Lichtstrahlen.The distance to the diffuser is given by tubes 2 and 7 of a smaller diameter than the cylindrical one Diffuser produced. An additional screen 3 can therefore also be omitted if the tube 2 is opaque is. It can be seen that the cylinder has shoulders 15 and 16 for intercepting weak rays of light.
Die unsymmetrische Anordnung des lichtempfindlichen Empfängers 9 wird durch den im Durchmesser verringerten Streukörper 5, der — wenn vorhanden — innen auf der Seite des lichtempfinH'Schen Empfängers angeordnet ist, ausgeglichen.The asymmetrical arrangement of the light-sensitive receiver 9 is due to the diameter reduced diffuser 5, which - if present - inside on the side of the light-sensitive receiver is arranged, balanced.
Die Streukörper 4 und 5 sind in dem Beispiel ohne Hohlräume. Die ganze Anordnung ist symmetrisch zur optischen Achse 10. Lichtstrahlen aus dem oberen und unteren Hohlraum werden gleich bewertet.The diffusers 4 and 5 are in the example without cavities. The whole arrangement is symmetrical to the optical axis 10. Light rays from the upper and lower cavity are evaluated equally.
Der Ansatz 17, der den Zylinder 4 nach oben abschließt, hat den Zweck, den Tubus 2 auf einfache Weise zu halten.The approach 17, which closes the cylinder 4 at the top, has the purpose of the tube 2 in a simple manner to keep.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE19803030283 DE3030283C2 (en) | 1980-08-09 | 1980-08-09 | Device for measuring the cylindrical illuminance |
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| DE3030283A1 DE3030283A1 (en) | 1982-03-18 |
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-
1980
- 1980-08-09 DE DE19803030283 patent/DE3030283C2/en not_active Expired
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