DE642207C

DE642207C - Eimrichtung zur Lichtmessung

Info

Publication number: DE642207C
Application number: DEA67920D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-12-05
Filing date: 1932-12-06
Publication date: 1937-02-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung· zum Messen oder Anzeigen der Intensität von Licht, das durch eine Öffnung oder leinen Stoff hindtirchgeht, zu dem Zwecke, die Fläche oder Weite der Öffnung bzw. die Dichte des Stoffes ermittern zu können und bezweckt, ein !einfaches Instrument zu schaffen, mittels dessen derartige ' Messungen im täglichen Gebrauch vorgenommen werden können, insbesondere in Werkstätten oder Laboratorien, ohne daß schwierige Ein-' Stellungen oder irgendwelche Teile erforderlich sind, die vorsichtig behandelt werden müssen,

Es sind Meßeinrichtungen bekanntgeworden, hei denen das Licht einer geeigneten Lichtquelle durch die zu untersuchende Öffnung, oder den zu untersuchenden Stoff auf eine Photozelle oder andersartige, lichtelek-

ao trisch. 'empfindliche Einrichtung fällt und sie - beeinflußt.

Gegenüber den bekannten Anordnungen hat der Erfindungsgegenstand jedoch den Vorzug besonders großer Einfachheit, und zwar einmal hinsichtlich der Speisung der lichtelektrischen Schaltung, wofür ein einziger Anschluß an ein Wechselstromnetz genügt. Ferner zeichnet sich die Anordnung durch sehr große "Empfindlichkeit gegen geringe Licht-Schwankungen, d. h. Änderungen der zu messenden Flächen oder Durchlässigkeiten aus, insbesondere wenn gas- oder dampfgefüHte Entladungsgefäße mit Gittersteuerung und lichtbogenartiger Entladung verwendet werden.

Erfindungsgemäß ist die Einrichtung so getroffen, daß die Photozelle oder lichtelektrisch empfindliche Vorrichtung in eine Brücke eingeschaltet ist, welche eine variable Kapazität und ein elektrisches Entladungsgefäß enthält, dessen Strom ein die Anzeige vermittelndes Meßinstrument durchfließt. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im nachfolgenden erläutert werden.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, für den Fall der Messung schmaler Schlitze oder Öffnungen von der Größenordnung von einem tausendstel Zoll. Bei dem dargestellten Ausfüh.-rungsbeispiel ist 1 eine geeignete Lichtquelle, beispielsweise eine elektrische Lampe, die von einer geeigneten Spannung, beispielsweise vom Netz oder einer Batterie, gespeist wird. Das Licht von dieser Lampe ist mit Hilfe eines Linsensystems 2 auf den zu messenden in der Platte 3 befindlichen Schlitz konzentriert. Das durch, den Schlitz hindurchgehende Licht fällt auf eine Photozelle 4, die in eine Brücke eingeschaltet ist, welche eine variable Kapazität S enthält. Die Spannung an der Diagonale der Brücke bildet die Gitterspannung des Entladungsgefäßes 6, das vorzugsweise ein dampfgefülltes Entladungsgefäß ist. Eine Wechselspannungsquelle ist über einen Auto-

transformator 7 oder eine andere Art von Transformator so mit der Photozelle 4 und dem Entladungsgefäß 6 verbunden, daß, wenn Licht auf die Photozelle fällt, die Phasen,-' lage der Gitterspannung gegenüber t Anodenspannung von einem i8o° betragendes; Wert (wenn kein Licht auf die Photozellefällt) auf einen Wert verschoben wird, der von der Bestrahlung der Zelle abhängt. Es ist bekannt, daß der Strom in einem dampfgefüllten Entladungsgefäß dadurch gesperrt werden kann, wenn die Gitterspannung hinreichend negativ gemacht wird, daß aber der Entladungsstrom, wenn er durch die Gitter spannung erst einmal zum Einsetzen gebracht worden ist, nur durch kurzzeitiges Fortnehmen der Anodenspannung wieder unterbrochen werden kann. Bei der beschriebenen Anordnung ergibt sich ein gleichgerichteter Strom, bei dem die Dauer der Stromimpulse von der Phasenlage der Gitterspannung abhängig ist. Wenn ein Gleichstromamperemeter 9 in Reihe mit einem einstellbaren Widerstand 8 in den Anodenstromkreis eingeschaltet ist, so zeigt das Amperemeter die Phasenlage der Gitterspannung und damit die Belichtung bzw. den Grad der Belichtung der Photozelle an. Das Gitter des Entladungsgefäß^ wird elektrostatisch durch die Gitterspannungen gesteuert fd. h. ohne nennenswerten Gitterstrom), und es ist mittels der Entladungsgefäße der erwähnten Art möglich, so große Anodenströme zu erhalten, daß Gleichstrommeßinstrumente verhältnismäßig grober Bauart verwendet werden können im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen, bei denen sehr fein empfindliche Instrumente, wie Galvanometer, verwendet werden, die eine sorgfältige Einstellung und Handhabung erfordern. Die Anordnung kann zwecks Abschirmung in einem Kasten oder einem Gehäuse angeordnet sein, in der Weise, daß die Kapazität und der Widerstand von außen bedient werden können.

Zur Vornahme einer Messung wird nun in der folgenden Weise vorgegangen:

Wenn alles Licht von der Photozelle 4 abgeschnitten ist, so wird die Kapazität 5 so eingestellt, daß gerade noch kein Strom in dem Anodenstromkreis fließt. Die Platte 3 mit einem als normal dienenden Loch oder Schlitz wird dann in die Photozelle gestellt und der Strom in dem Anodenkreis mit Hilfe des veränderlichen Widerstandes 8 so einge-55, stellt, daß das Meßinstrument 9, welches ent-• "*■ sprechend geeicht ist, direkt die Weite des Loches oder Schlitzes anzeigt, z. B. in Bruchteilen eines Zolles, je nach der Eichung. ■ Nach dieser Eichung der 'gesamten Apparatur können irgendwelche Schlitze gemessen werden, indem die Platte mit dem zur Eichung ■ benutzten Schlitz ersetzt wird durch Platten, ^äejrön Schlitzöffnung gemessen werden soll. -Die" sich etwa ergebende Differenz der Weiten 'roder Flächen (gegenüber dem Normal) ist dann an dem Meßinstrument abzulesen.

An Stelle eines Gleichstrominstrumentes können andere Meßinstrumente, -wie z. B. Dynamometer, benutzt werden, oder es kann ein Instrument mit beweglichem Eisenkern verwendet werden, das an Stelle des mittleren Gleichstromes den Effektivwert anzeigt. Im Bedarfsfall kann ein Amperemeter, das die Spitzenwerte angibt, benutzt werden.

Die Erfindung kann nicht nur verwendet werden, um Schlitze zu messen, sondern auch für viele andere Zwecke, beispielsweise, wenn es sich darum handelt, irgendwelche Substanzen hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften mit einem Normal zu vergleichen. Z. B. kann die erfindungsgemäße Anordnung als Photometer zum Anzeigen oder Aufzeichnen der Tageshelligkeit oder anderer Helligkeiten, oder zum Anzeigen der Dichte, Farbe, Dicke, Durchlässigkeit oder der Lage irgendwelcher Gegenstände benutzt werden.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Entladungsgefäß verwendet worden, so daß ein gleichgerichteter Strom entsteht. Statt dessen können zwei oder mehrere Ent· go ladungsgefäße in solcher Schaltung verwendet werden, daß der zu messende Strom ein Wechselstrom ist, dessen Stärke von der Belichtung der Photozelle abhängt.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zur Lichtmessung, insbesondere zur Bestimmung von Spaltweiten oder Lichtdurchlässigkeit von Stoffen mit- " tels einer lichtelektrischen Zelle, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtelektrische Zelle in Brückenschaltung mit einem gittergesteuerten Entladungsgefäß, vorzugsweise mit lichtbogenartiger Entladung, mit Anodenwechselspannung verbunden ist, derart, daß in den Gitterkreis des Entladungsgefäßes, vorzugsweise zwischen Gitter und einer Gitterwechselspannung, ■eine veränderliche Kapazität und in den Anodenkreis ein veränderlicher Widerstand eingeschaltet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anodenwechselspannung und Gitterwechselspannung einer gemeinsamen Transformatorwicklung entnommen werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen