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Vergleichslichtquelle für optische Meßinstrumente. Bei .optischen
Meßinstrumenten, wie Photoinetern, Kolorimetern, Tyndallmetern, Nephelometern usw.
benötigt man für die jeweils in Betracht kommende Bestimmung oder Messung eine Vergleichslichtquelle,
die entweder selbstleuchtend ist oder von einer Lichtquelle beleuchtet wird und
nach Reflektion Licht in das Auge des Beobachters gelangen läßt. Es ist bekannt,
daß die jeweils durchzuführende Bestimmung oder Messung um so leichter ist, j e
mehr sich die Färbung der Vergleichslichtquelle der des zu prüfenden Lichts oder
Gegenstandes nähert. Die bekannten Vergleichslichtquellen, die in der Regel aus
einer beleuchteten Fläche bestehen, wobei gegebenenfalls durch eingeschaltete gefärbte
Gläser die Färbung der Vergleichsfläche geändert werden kann, oder die aus einer
geeignet gefärbten Flüssigkeit gebildet werden, sind wenig geeignet, namentlich,
wenn stärkere Anforderungen nach möglichster Anpassung der Färbung der Vergleichslichtquelle
an diejenige des zu
prüfenden Objekts gestellt werden. Bei gefärbten
Vorschaltgläsern macht sich der Mangel genügender Abstufung geltend; bei gefärbten
Flüssigkeiten als Filter kommt neben demselben Nachteil noch der Umstand störend
in Betracht, daß die Haltbarkeit einer so gebildeten Vergleichslichtquelle recht
zweifelhaft ist.
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Die Erfindung will eine sekundäre Vergleichslichtquelle schaffen,
die also von einer besonderen Lichtquelle aus bestrahlt wird und nach Reflektion
Licht in das luge des Beobachters ohne die erwähnten :Mängel gelangen läßt. Die
Eigenart der Erfindung liegt darin, daß die sekundäre: Vergleichslichtquelle durch
die gleichmäßig beleuchtete Oberfläche eines in seiner Färbung leicht veränderlichen
Pulvers gebildet wird. Die Pulvermasse wird zweckmäßig zwischen einer Glasplatte
und einem federnden Kolben oder einem ähnlichen Organ angeordnet und zusammengedrückt,
so daß durch das Pulver eine ebene Fläche gebildet wird, die eine gute Beobachtungsmöglichkeit
gestattet. Derartige Pulver lassen sich leicht durch einfaches Vermischen zweier
oder mehrerer geeignet gefärbter Pulver in jeder gewünschten Färbung schaffen. Kommen
dabei Körperfarben zur Anwendung, die an sich schon in verschiedenen Farbtönen zu
haben sind, so ist ein derartig gefärbtes und als Vergleichslichtquelle benutztes
Pulver auch in seiner Färbung dauernd haltbar und kann in optischen Meßinstrumenten
beliebig oft verwendet «erden.
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Ein derartiges, als Vergleichslichtquelle benutztes, gegebenenfalls
gefärbtes Pulver bedarf nun in vielen Fällen einer besonderen Beleuchtungsvorrichtung,
die es allseitig gleichmäßig und möglichst stark beleuchtet. Die bekannten Beleuchtungsvorrichtungen,
wie sie in Photometern und ähnlichen Meßinstrumenten bekannt sind, sind für diesen
Zweck nicht immer ausreichend. Gemäß der Erfindung wird daher gleichzeitig die Beleuchtungsvorrichtung
derart ausgestaltet, daß sie allen praktisch in Frage kommenden Anforderungen entspricht.
Der Grundgedanke der neuen Beleuchtungsvorrichtung liegt :darin, -daß die pulverförmige
Vergleichslichtquelle allseitig von einer Kugel oder einem kugelähnlichen Körper
umgeben ist, der innen weiße (kreideartige), zerstreut reflektierende Flächen hat
und seinerseits entweder eine Lichtquelle enthält oder dem durch eine Öffnung, einen
Spalt usw. von außen ein Lichtstrom zugeführt-wird, so daß infolge zerstreuter Reflektion
an den kreideartigen Flächen des kugeligen oder kugelähnlichen Körpers eine allseitige,
gleichmäßige und starke Beleuchtung der pulverförmigen Vergleichsfläche veranlaßt
wird. Bringt man bei von außen zutretendem Licht-- strorn vor der Lichtzutrittsöffnung
zu der kugeligen oder kugelähnlichen Beleuchtungsvorrichtung eine meßbar veränderliche
Blende an, so kann man durch Einstellung dieser Blende die Helligkeit in der Beleuchtungsvorrichtung
und damit auch die Helligkeit der pulverförmigen Vergleichsfläche in meßbarer Weise
ändern. Weitere Einzelheiten und Änderungen des Erfindungsgedankens ergeben sich
aus der Beschreibung.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
und zwar in einem senkrechten Schnitt durch die Vergleichslichtquelle und durch
eine Ausführungsform der zugehörigen Beleuchtungsvorrichtung; .xvie sie .bei optischen
Meßinstrurnenten, der verschiedensten Art Benutzung finden kann.
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In der Zeichnung ist i die eigentliche Vergleichslichtquelle. Sie
besteht aus einem gegebenenfalls gefärbten Pulver. Die Pulvermasse liegt zwischen
einer Glasplatte 2 und einem unter Wirkung einer Feder 3 stehenden Kolben .4, so
daß das Pulver durch den federnden Kolben q. an die Glasplatte 2 angedrückt wird,
also hinter der Glasplatte mit dem Pulver eine ebene Fläche geschaffen wird. Man
benutzt entweder geeignet gefärbte Pulverarten oder man mischt verschieden gefärbte
Pulver. Die Vergleichslichtquelle ist in einer Hülse 5 angeordnet, die herausnehmbar
in einer Fassung 6 sitzt. Wie in der Zeichnung punktiert angedeutet, ist die Beleuchtungsvorrichtung
nach Art einer Kugel 7 oder kugelähnlich, wie dies durch Patent 2503 1.I bekannt
geworden ist, derart ausgestaltet, daß die Vergleichslichtquelle i etwa im unteren
Teil dieser Kugel liegt. Die Kugel 7 ist innen mit weißen (kreideartigen) zerstreut
reflektierenden Flächen versehen und enthält entweder eine Lichtquelle, z. B, in
Gestalt einer oder mehrerer elektrischen Glühlampen, oder ist mit einer Öffnung
8 versehen, durch welche ein von außen kommender Lichtstrom in das Innere der Kugel
eindringt.
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Bei Anordnung einer Lichtquelle im Innern der Kugel bestrahlt diese
zunächst die unter der Glasplatte a -befindliche gefärbte Fläche der Pulvermasse.
Zum großen Teil gehen aber die Lichtstrahlen der Lichtquelle nach den verschiedenen
Teilen der Kugel, wo überall zerstreute Reflektion stattfindet, so daß die ganze
Innenfläche stark beleuchtet wird und ihrerseits die pulverartige Vergleichsfläche
beleuchtet. Die Lichtquelle kann indessen durch eine Blende an direkter Bestrahlung
der Vergleichsfläche i gehindert werden.
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Kommt der Lichtstrom von außen durch die Öffnung 8, so lenkt man zweckmäßig
diesen Lichtstrom derart, daß er nicht unmittelbar die gefärbte Vergleichsfläche
trifft. .Bringt
man dann vor der Lichtzutrittsöffnung 8 eine meßbar
verstellbare Blende 9 an, so kann man die Lichthelligkeit innerhalb der Kugel 7
und damit auch die Helligkeit der Beleuchtung der Vergleichsfläche i meßbar verändern.
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Nun ist es gemäß der Erfindung nicht unbedingt notwendig, die reine
Kugelgestalt für die Beleuchtungsvorrichtung zu wählen, vielmehr können Abweichungen
von dieser Kugelgestalt Anwendung finden, sofern nur den übrigen Anforderungen entsprochen
wird. So zeigt die Zeichnung in vollen Linien eine Abart, bei der die Beleuchtungsvorrichtung
die Gestalt eines Zylinders io hat, der oberhalb der Vergleichslichtquelle i steht.
Dieser Zylinder ist innen gleichfalls mit weißen, zerstreut reflektierenden Flächen
versehen und erhält einen Lichtstrom, der eine gleichmäßige Beleuchtung der Vergleichslichtquelle
i veranlaßt. Man kann den Zylinder io auch aus weiß durchscheinendem Stoffe herstellen
und ohne einen besonderen Längsspalt oder eine Lichtzutrittsöffnung nur durch seitliche
Bestrahlung eine Beleuchtung veranlassen, die, weil auch hier innerhalb des Zylinders
zerstreute Reflektion stattfindet, eine gleichförmige Beleuchtung im Innern des
Zylinders und damit auch eine Beleuchtung der Vergleichslichtquelle i herbeiführt.
Die Helligkeitsregelung kann nötigenfalls durch Abblendung in der Höhe erfolgen
und empirisch bestimmt werden.
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Bei Vorstehendem ist allerdings zu beachten, daß die Oberfläche der
Glasplatte 2, an die die pulverförmige Masse der Vergleichslichtquelle i angedrückt
wird, für gewisse Strahlen reflektierend' wirkt. Kommt nämlich durch die Beobachtungsöffnung
i i bei Umkehrung des Strahlenganges der in der Zeichnung eingezeichnete Lichtstrom
und würde er nach Reflektion an der Oberfläche der Glasplatte 2 auf eine hell beleuchtete
Fläche strahlen, so müßte naturgemäß weißes, an der Oberfläche der Glasplatte :2
reflektiertes, also dem Einfluß der eigentlichen Vergleichslichtquelle i nicht unterworfenes
Licht in den Strahlengang des Beobachters gelangen und könnte dadurch die Beobachtung
beeinträchtigen. Um dies zu vermeiden, wird die gegenüber der Vergleichslichtquelle
i angeordnete Lichtaustrittsöffnung i2 z. B. von einer schwarz gefärbten Fläche
13 umgeben, so daß von dieser Fläche Licht nicht ausgehen kann und eine Reflektion
solchen Lichts an der Oberfläche der Glasplatte 2 und dessen Zumischung in den zu
beobachtenden Lichtstrom ausgeschlossen ist.