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Vorrichtung zum Blessen der Zeit, die ein sich bewegender Körper zwischen
zwei Marken gebraucht Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der von
einem Läufer, einem Pferd o. dgl. zum Zurücklegen einer bestimmten Strecke benötigten
Zeit mit Hilfe der Unterbrechung eines- eine photoelektrische Zelle bestrahlenden
Lichtbündels. In dieser Weise arbeitende Meßvorrichtungen sind bekannt. Werden mit
denselben Messungen im Freien ausgeführt, so kann es vorkommen, daß starke Schwankungen
des Tageslichtes, wie sie z. B. durch vor der Sonne vorüberziehende Wolken hervorgerufen
werden, die Meßvorrichtung so stark beeinflussen, daß deren Aufzeichnungen unscharf
und ungenau ausfallen. Dieser Nachteil wird nach der Erfindung dadurch beseitigt,
daß die Intensität des Lichtbündels periodisch verändert wird, so daß auf den Durchgang
eines Körpers durch das Lichtbündel mehrere Perioden entfallen. Die von der photoelektrischen
Zelle erzeugten Stromschwankungen werden dann in bekannter Weise auf die Schreibvorrichtung
mittels eines Transformators oder einer Kapazität übertragen, so daß nur die periodischen
Änderungen der Intensität einen Einfluß ausüben, langsame Änderungen dagegen ohne
Einfluß bleiben. Zweckmäßig werden dabei entweder durch Beeinflussung der Lichtquelle
oder dadurch, daß man das Lichtbündel durch Löcher einer umlaufenden Scheibe hindurchgehen
läßt, schnell aufeinanderfoigende plötzliche Schwankungen der Intensität des Lichtbündels
hervorgerufen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
In dieser ist: Abb. i das Lichtbündel., das von einem sich bewegenden Körper durchschnitten
wird, Abb. z eine Stirnansicht der Vorrichtung mach Abb. i, Abb.3 .ein Schaltbild
der Empfangs- und Registriervorrichtung, Abb. q. eine andere - Schaltung der Anordnung
nach Abb. 3.
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Im Brennpunkt eines Hohlspiegels 6 (Abb. i) ist eine konzentrierte,
womöglich punktförmige Lichtquelle i angeordnet, der eine Sammellinse 3 gegenübersteht.
Die Lichtstrahlen gehen periodisch durch Löcher einer Scheibe z hindurch (Abb. z).
Letztere Scheibe dreht sich mit einer solchen Geschwindigkeit, daß die an ihrem
Umfang in gleichen Abständen angeordneten Löcher d'as Licht ;etwa ioomal in der
Sekunde hindurchlassen. Es könnte aber auch jede andere Vorrichtung verwendet werden,
die zur Erzeugung periodischer Schwankungen der Lichtstärke, sei :es durch Unterbrechung
des
Lichtbündels, sei es durch Einwirkung auf die Lichtquelle, geeignet ist. Die Linse
3 sammelt- die von der Lichtquelle z ausgehenden Strahlen zu einem Bündel von parallelen
Strahlen, die in gerader Linie zwischen den beiden Zielpfählen hindurchgehen. Das
Bündel der parallelen Strahlen wird von einer Linse q. aufgenommen, die dieselben
auf die lichtempfindliche Fläche einer photoelektrischen. Zelle 5 wirft. Diese Zelle
ist in folgender Weise mit einer Stromquelle 8 (Abb. 3) verbunden: Der lichtempfindliche
Metallbelag der Zelle 5 ist mit dem negativen Pol der Batterie 8 über die Primärspule
7 eines Transformators verbunden. Die ringförmige Kathode 9 ist unmittelbar an den
positiven Pol derselben Batterie geschaltet. Wird die photoelektrische Zelle von
dem periodisch schwankenden Lichtbündel getroffen, so entsteht infolge der Elektrodene-mission,
die jedesmal dann erfolgt, wenn die Anodenfläche von dem Lichtbündel getroffen wird,
ein periodischer Strom, der sich dem im wesentlichen konstanten Strom überlagert,
der durch die Beleuchtung dieser Fläche mit zerstreutem Tageslicht entsteht. Auf
die Sektmdärwicklung des Transformators kommen nur die schnellen periodischen Stromschwankungen
zur Wirkung, während die langsamen Schwankungen der Lichtstärke, die durch das Vorüberziehen
von Wolken vor der Sonne hervorgerufen werden, ohne Einfluß auf den Transformator
bleiben. Die Sekundärwicklung 12 ist mit einer Verstärkungsvorrichtung und einem
Schreibrelais verbunden, wie man sie in der Telegraplne zum selbsttätigen Aufzeichnen
sehr schwacher Signale von Tonfrequenz verwendet. Es können beispielsweise vier
Dreielektrodenröhren 18 angewendet werden, von denen die drei ersten. so geschaltet
sind, daß sie die Signale von Tonfrequenz verstärken. Von den Transformatoren 13,
i q. der Verstärkereinrichtung ist jedesmal die Primärwicklung 13 mit der Anode
einer Lampe und die Sekundärwicklung i q. mit dem Gitter der nächsten Röhre verbunden.
Durch Vorschalten eines Kondensators 20, zu dem ein Widerstand i9 von etwa i Megohm
parallel liegt, ist die vierte Röhre als Detektor geschaltet, der den Wechselstrom
von Tonfrequenz in einen Gleichstrom von entsprechender Amplitude umwandelt.
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Das Relais 17 hat zwei Wicklungen, vom. denen die eine an die
Anode der letzten Röhre und die andere an ein Potentiometer 16 angeschlossen ist,
durch welch letzteres die Amperewindungen der ersten Wicklung durch Kompensation
so geregelt werden können, daß das Relais nur dann anspricht, wenn das Lichtbündel
durch -ein= durchgehenden Körper unterbrochen wird. Das Potentiometer 16 wird aus
einer Stromquelle 21 gespeist, die auch zur Heizung der Röhren dient. Eine Batterie
i 5 . liefert den Anodenstrom der vier Röhren.
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Das Relais 17 bewirkt ein Schließen der Kontakte 22 des Stromkreises
der Schreibvorrichtung 23. Letztere zeichnet auf einer Rolle 24 die Unterbrechungen
des Lichtbündels beim Hindurchgang eines Körpers auf.
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. Dreht sich die Trommel 24 mit genau geregelter Geschwindigkeit,
so kann man aus der Stellung der Aufzeichnung die genaue Zeit ablesen. Das Relais
17 könnte auch zur Betätigung irgendeiner anderen elektrischen Zeitmeßvorrichtung
verwendet werden.
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Abb. q. zeigt eine andere Anordnung der ersten Röhre der Verstärkungsvorrichtung.
Der Strom der photoelektrischen Zelle geht durch einen Widerstand 25, und
der in diesem entstehende Spannungsabfall bewirkt, daß die Belegtuzg auf der linken
Seite eines Kondensators 26 eine Spannung erhält, die je nach der Beleuchtung
der photoelektrischen Zelle 5 wechselt. Hierdurch werden in die Belegung auf der
rechten Seite des Kondensators 26 wechselnde Ladungen induziert. Ein Widerstand
27 dient zur Ableitung der negativen Ladung, die das Gitter der ersten Röhre 18
durch die auftreffenden Elektronen erhält. Die folgenden Röhren sind dann in der
gleichen Weise geschaltet, wie es bei Abb.3 angegeben wurde.
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In der vorstehenden Beschreibung, die nur ein Beispiel darstellt,
ist gesagt, daß, die Intensität des Lichtbündels periodisch schwanken soll; jedoch
ist :es nicht unbedingt erforderlich, daß die Schwankungen genau periodisch Sexfolgen,
wenn sie nur schnell genug sind, um das richtige Arbeiten der Transformatoren 7
und 12 zu ermöglichen.