DE556677C - Vorrichtung zur Messung und Registrierung der Raumhelligkeit - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Messung und Registrierung der Raumhelligkeit Als Raumhelligkeit bezeichnet man die Summe der an einem Punkte wirksamen Lichteinstrahlung über alle Winkel. Von diesem mehr theoretischen Begriff ist die praktische Raumhelligkeit zu unterscheiden, welche nur die Summe über die praktisch interessierenden Winkel, d. h. also z. B. bei einem Punkt eines Arbeitstisches die Summe des aus einer darüberliegend gedachten Halbkugel einfallenden Lichtes u.mfaßt. Beide Werte können mit Hilfe von lichtempfindlichen, elektrischen Organen (Photozellen u. dgl.) einer objektiven Messung bzw. Registrierung unterzogen werden. Für die Messung der eigentlichen Raumhelligkeit werden hierbei kugel- oder polyederförmige Lichtfänger benutzt, die z. B. zwecks Abmittelung nach dem Prinzip der Ulbrichschen Kugel aus lichtdurchlässigem trübem Material bestehen oder auch selbst als Photozelle ausgebildet sind. Es scheint nun zunächst nahezuliegen, dem entsprechenden Lichtfänger für ein Gerät zur Messung der praktischen Raumhelligkeit die Gestalt einer Halbkugel bzw. eines entsprechenden Polyeders zu geben. Hierdurch würde jedoch eine Verfälschung der Ergebnisse eintreten. Während nämlich die Parallelprojektion einer Kugel aus allen Richtungen gleichen Flächeninhalt aufweist, ist dies bei einer Halbkugel nicht der Fall.
• Die wichtigste Anwendung einer Aufnahme der praktischen Raumhelligkeit besteht in der Messung und Registrierung der Tageshelligkeit. Diese muß zweckmäßig im Freien vorgenommen werden. Auch hier weisen kugel-oder polyederförmige Lichtfänger Nachteile auf, da Niederschläge, Staub und Schnee sehr stark an ihnen haften und ganz überraschend starke Beeinträchtigungen der Meßergebnisse ergeben können.
• Alle diese Schwierigkeiten überwindet die Erfindung. Hiernach erhält der Lichtfänger die Gestalt eines spitzwinkligen Kegels, wodurch die Bildung von Schneehauben sehr erschwert und das Anheften von Staub, Niederschlägen u. dgl. auf ein Minimum herabgedrückt wird. Bemißt man weiterhin gemäß der Erfindung den Spitzenwinkel des Kegels auf etwa 3q.°, so daß Grundriß und Aufriß flächengleich werden, so nimmt ein solcher, im Freien aufgestellter Kegel von allen Punkten der Himmelshalbkugel aus betrachtet, angenähert gleiche Projektionsflächen ein, und es wird infolgedessen die für eine exakte Aufnahme der praktischen Raumhelligkeit zu stellende Grundbedingung erfüllt. Schließlich gewinnt man bei Benutzung eines Kegels als Lichtfänger eine verhältnismäßig große Bodenfläche, welche gleichzeitig als Schutzdach nicht nur für die mit ihm verbundene Photozelle, sondern auch für die gesamte zugehörige Registrierapparatur dienen kann. Man vermag also die Registrierapparatur in unmittelbarer Nähe der Zelle anzuordnen, ohne - wie beim Kugellichtfänger - hierdurch hervorgerufene Störungen befürchten zu müssen.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem Lichtfänger und Zelle getrennt sind, ist in der Zeichnung dargestellt. Auf einem Sockel r ist der Lichtfängerkegel 2 montiert. Der Kegel 2 besteht aus Opalglas, so daß das eindringende Licht sich in seinem Inneren nach dem Prinzip der Ulbrichschen Kugel ausgleicht. Die Grundfläche des. Kegels habe einen Radius r. Seine Höhe h wird dann nach der Erfindung so bemessen, daß Grund- und Seitenruß gleichen Flächeninhalt erhalten, d. h. daß die Gleichung gilt: Infolgedessen ergibt sich für den Taugens des Spitzenwinkels woraus sich für den Spitzenwinkel ß, selbst eine Größe von etwa 3.4° errechnet. Es ist eine überraschende Erscheinung, daß bei einem solchen Kegel alle Projektionen, die aus beliebigen, zwischen der Horizontalen und der Lotrechten liegenden Winkeln vorgenommen werden, einen nahezu gleichen Flächeninhalt besitzen. Diese geometrische Beziehung ist ausschließlich durch die Größe des Spitzenwinkels ß gegeben und gilt daher für jede absolute Höhe des Kegels.
• An der Grundfläche des Lichtfängerkegels z befindet sich eine Öffnung, hinter der das lichtempfindliche Organ 3 angeordnet ist. Zweckmäßig wird auch diese Öffnung in der gezeichneten Weise mit einer diffus lichtdurchlässigen Platte q. (Opalglas o. dgl.) bedeckt. Das mit der Zelle 3 verbundene und von ihr gesteuerte Registriergerät ist nicht gezeichnet. Es kann unmittelbar unter den hierbei als Schutzdach wirkenden Kegel 2 innerhalb des Sockels z angeordnet werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: t. Vorrichtung zur Messung und Registrierung der Raumhelligkeit mittels lichtempfindlicher Zelle, dadurch gekennzeichnet, daß der aus lichtdurchlässigem trübem Stoffe, z. B. aus Opalglas, bestehende Lichtfänger (2) die Gestalt eines spitzwinkligen Kegels besitzt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenwinkel des Kegels annähernd 3q.° beträgt, so @daß der Grund- und Aufriß des Kegels praktisch gleichen Flächeninhalt haben.