DE3310631A1

DE3310631A1 - Licht- und wetterechtheitspruefgeraet

Info

Publication number: DE3310631A1
Application number: DE19833310631
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. Dr. Becker; Ursula Eysholdt; Werner 6497 Steinau Fritz; Walter Sturm; Jürgen Dipl.-Ing. Dr. 6450 Hanau Witt
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: Atlas Material Testing Technology GmbH
Priority date: 1983-03-24
Filing date: 1983-03-24
Publication date: 1984-10-04
Also published as: DE3310631C2; US4618776A

Description

Hanau, 21. März 1983 ZPL-Kk/ha

W.C. Heraeus GmbH Licht- und Wetterechtheitsprüfgerät"

Die Erfindung betrifft ein Licht- und Wetterechtheitsprüfgerät für Proben mit einem Prüfraum, Strahlern zur Simulation von Sonnenlicht oder Sonnenlicht ähnlicher Strahlung, Einrichtungen zur Klimatisierung und Drehung der Proben und mit einem im Prüfraum auf Probenebene angeordneten Sensor, der die von den Strahlern abgegebene Strahlung empfängt und die empfangene Strahlung in entsprechende Signale umwandelt.

Es sind Licht- und Wetterechtheitsprüfgeräte bekannt, die mit einem UV-Meßgerät (Prospekt D 310 608/2 C 5.82/N Ku der Heraeus GmbH, Produktbereich Original Hanau) ausgerüstet sind, das einen Sensor aufweist, der in Probenebene angeordnet ist und sich mit den Proben bewegt, ein wasserdichtes Gehäuse mit einer Optik, einem Strahlungsempfänger, einem Integrator, einem Speicher und einer Versorgungseinheit bestehend aus 2x9 Volt-Batterien. Der Strahlungsempfänger ermöglicht Wellenlängenmessungen im Bereich von 300 bis 400 nm. Der Sensor wird mittels eines Kabels bei Stillstand der Proben mit einem Lesegerät außerhalb des Bewitterungsgerätes verbunden. Das Lesegerät ermöglicht dann die Anzeige des Momentanwertes der Strahlungsstärke und der Strahlungsdosis.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Bewitterungsgerät zu schaffen, das eine genaue Messung in verschiedenen Spektralbereichen und die Messung während der Bewegung der Proben ermöglicht.

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Gelöst wird diese Aufgabe für ein Prüfgerät der eingangs charakterisierten Art erfindungsgemäß dadurch, daß der Sensor mehrere Empfangszellen für jeweils verschiedene zu messende Spektralbereiche und einen Sender zur drahtlosen Übermittlung der Signale aufweist. Der Sensor ist zweckmäßigerweise zur elektrischen Energieversorgung mit Solarzellen bestückt. Vorzugsweise ist ein Signalempfänger für die Sendezentrale angeordnet, der als eine an der Gehäusewand des Gerätes in den Probenraum hineinragende Antenne ausgebildet ist. Mittels eines Kabels ist die Antenne zweckmäßigerweise mit einer in der Gehäusewand angeordneten Steckerbuchse zum Anschluß einer Auswerteeinheit verbunden. Der Sender ist zusätzlich mit einem in Probenebene angeordneten Temperaturmeßfühler verbunden.

Die Vorteile des erfindungsgemäß ausgebildeten Licht- und Wetterechtheitsprüfgerätes liegen darin, daß die Strahlung mehrerer Verschiedener Spektralbereiche gleichzeitig während der Prüfung der Proben ohne Abschaltung des Gerätes gemessen werden kann, wobei immer die gleiche Beeinflussung von Proben und Sensor durch Anordnung des Sensors in Probenebene erfolgt und die Schwarztafeltemperatur in Probenebene gemessen wird.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Nutzung der ohnehin vorhandenen Sonnenenergie durch Solarzellen und somit in der Einsparung an mittels Batterien bereitzustellender Energie.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es stellen dar:

Figur 1 die schematische Darstellung eines Licht- und Wetterechtheitsprüfgerätes im Querschnitt;

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Figur 2 den Sensor

Figur 3 die Vorderansicht der Auswerteeinheit;

Figur 4 ein Signalübertragungsblockschaltbild

Gemäß Figur 1 weist das Licht- und Wetterechtheitsprüfgerät einen Prüfraum 10 auf, in dem die Proben 14 drehbar angeordnet sind. In der Probenebene befindet sich ein Sensor der genauso von den Strahlern 2 bestrahlt wird wie die Proben 14. An der Gehäusewand 8 ist ein in den Probenraum 10 hineinragender Signalempfänger 3 in Form einer Antenne 3, beispielsweise Ringantenne oder Stabantenne, angeordnet. Die Antenne 3 ist mittels eines Kabels 11 mit einer an der Außenseite der Gehäusewand 8 angeordneten Steckbuchse 12 zum Anschluß einer Auswerteeinheit 13 verbunden. Um die allgemeine Wärmebelastung zu reduzieren ist das Quarzglasgehäuse 15 mit einer IR-strahlungsvermindernden Schicht versehen, die aber genügend Wärmestrahlung von den Strahlern durchläßt, um die Solarzellen zu betreiben.

Der Sensor 1 gemäß Figur 2 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 4, das einen weitgehend strahlungsdurchlässigen Bereich aus Quarzglas in Form einer Röhre 15 und an den beiden Enden der Röhre 15 einen metallischen Verschluß 16 mit Dichtung aufweist. In der Röhre 15 sind beispielsweise sechs Empfangszellen 6 in Reihe angeordnet, die den Empfang von jeweils sechs verschiedenen Spektralbereichen ermöglichen. Die Spektralbereiche des Ausführungsbeispiels haben bei vier partiellen UV-Bereichen eine Wellenlänge von 300 bis 320 nm, 330 bis 350 nm, 355 bis 375 nm und 380 bis 400 nm, bei einem gesamten UV-Bereich die Wellenlänge von 300 bis 400 nm und bei einem sichtbaren Bereich einschließlich UV-Bereich (nachfolgend als Globalbereich bezeichnet) die Wellenlänge von 300 bis 800 nm. Das Sensorgehäuse hat außerdem noch eine Anschlußmöglichkeit für ein Temperaturmeßfühler 6t. Der Temperatur-

meßfühler ist zur Messung der Schwarztafeltemperatur geeignet

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und zweckmäßigerweise in Probenebene angeordnet. Im Inneren des Sensors sind zur Energieversorgung Solarzellen 7 und elektronische Schaltkreise zur Übertragung der in Signale umgewandelten Strahlung angeordnet.

Die Vorderansicht der Auswerteeinheit 13 ist in Figur 3 gezeigt. Die Auswerteeinheit 13 weist eine Anzeige 17, eine Bestrahlungsdosisvorwahlanzeige 20, einen Schlüsselschalter 18 mit 3 Positionen zur Vorwahl des Wellenlängenbereichs und zur Zuordnung der Vorwahl, sechs Tasten 21 zur Vorwahl der Bestrahlungsstärken zu den entsprechenden Wellenlängenbereichen, eine Temperaturtaste 22, eine Taste 23 zum Anzeigen der Bestrahlungsdosis für den gesamten UV-Bereich und eine Taste 24 zum Anzeigen der Bestrahlstärke.

Gemäß dem Blockschaltbild in Figur 4 erfolgt die Messung und Anzeige der Strahlung derart, daß während der Prüfung der Proben 14 im Probenraum 10 von dem Sensor 1 die von den Strahlern 2 ausgehende Strahlung empfangen und mittels Empfangszellen 6 in elektrische Signale umgewandelt wird. Die Energieversorgung erfolgt, wie bereits beschrieben, mittels der die gleiche Strahlung empfangenden Solarzellen 7. Die der Strahlung entsprechenden Signale werden mittels eines Multiplexers 25 abgefragt und anschließend seriell frequenzmoduliert mittels des Senders 4 übertragen. Die von dem Empfänger empfangenen Signale werden einem demodulierenden Demultiplexer 26 zugeführt. Mit Hilfe eines zur Tastatur 21 gehörenden Schalters kann wahlweise ein einem der sechs Spektralbereiche oder der Temperatur entsprechendes Signal in einer Momentanmeßwertschaltung 27 und mit Hilfe des Schlüsselschalters 18 und des Multiplexers 35 kann wahlweise ein einem UV-Spektralbereich oder dem Globalbereich entsprechendes Signal mit einer Bereichsstrahlungsdosismeßschaltung 28 verbunden werden. Zusätzlich ist eine Gesamtdosismeßschaltung 29 fest mit einem der,UV-Gesamtstrahlung entsprechenden Anschluß am Demultiplexer 26 verbunden. Während der Prüfung liegen

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je nach ausgewähltem Bereich am Ausgang der Momentanmeßschaltung 27 und am Ausgang der Bereichsstrahlungsdosismeßschaltung 28 sowie an der UV-Gesamtdosismeßschaltung 29 dem gemessenen Wert entsprechende Signale an. Durch entsprechende Taste bzw. Schalter ist es nun möglich jeweils einen Wert in der Anzeige 17 sichtbar zu machen. Gleichzetig sind alle Ausgänge mit einem Speicher 30 für die Datenlangzeitregistrierung sowie für die Datenbereitstellung für einen anschließbaren Drucker zusätzlich verbunden. Der Ausgang der Momentanmeßwertschaltung 28 ist zusätzlich mit einem Digita]/Analogumwandler 31 verbunden. Der Taster 23 ist zu wahlweisen Verbindung der Anzeige 17 mit der Momentanmeßwertschaltung 27 oder der Bereichsstrahlungsdosismeßschaltung 28, und die Taste zur Verbindung der Anzeige 17 mit der UV-Gesamtstrahlungsdosismeßschaltung vorgesehen. Des weiteren kann durch die Betätigung des Vorwahlschalters 20 eine Vorwahleinheit 32 entweder mit der Bereichstrahlungssosismeßschaltung 28 oder der Gesamtstrahlungsdosismeßschaltung 29 mittels Schlüsselschalter 18 verbunden werden. Ein Relaisschalter 34 von einem Relais 33 schaltet, wenn die vorgewählte Strahlungsdosis mit der gemessenen Strahlungsdosis übereinstimmt. Der von außen zugängliche Anschluß ermöglicht für den Anwender die Ein- oder Ausschaltung beliebiger Geräte, beispielsweise eine Vorrichtung zur Unterbrechung des Netzstromkreises für das genannte Gerät.

Mittels des vorstehend erläuterten Gerätes ist es nun möglich, genaue und vergleichbare Messungen während der Prüfung der Proben durchzuführen, da sich der Sensor während des Betriebes auf Probenebene befindet.

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Claims

Hanau, 21. März 1983 ZPL-Kk/ha

W.C. Heraeus GmbH

"Licht- und Wetterechtheitsprüfgerät¹¹

Schutzansprüche

l.yLicht- und Wetterechtheitsprüfgerät für Proben mit einem ^ Prüfraum, Strahlern zur Simulation von Sonnenlicht oder Sonnenlicht ähnlicher Strahlung, Einrichtungen zur Klimatisierung und Drehung der Proben und mit einem im Prüfraum auf Probenebene angeordneten Sensor, der die von den Strahlern abgegebene Strahlung empfängt und die empfangene Strahlung in entsprechende Singale umwandelt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (1) mehrere Empfangszellen (6) für jeweils verschiedene zu messende Spektralbereiche und einen Sender (5) zur drahtlosen Übermittlung der elektrischen Signale aufweist.
2. Licht- und Wetterechtheitsprüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (1) in dem Gehäuse (4) zur elektrischen Energieversorgung mit Solarzellen (7) bestückt ist.
3. Licht- und Wetterechtheitsprüfgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gehäusewand (8) des Gerätes (9) ein Empfänger für die Sendersignale angeordnet ist, der als eine in den Probenraum (10) hineinragende Antenne (3) ausgebildet ist.
4. Licht- und Wetterechtheitsprüfgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (3) mittels eines Kabels (11) mit einer in der Gehäusewand (8) angeordneten Steckbuchse (12) zum Anschluß einer Auswerteeinheit (13) elektrisch verbunden ist.
5. Licht- und Wptterechtheitsprüfgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zusätzlich mit einem in Probenebene angeordneten Temperaturmeßfühler (6t) elektrisch leitend verbunden ist.