DE681996C

DE681996C - Vorrichtung zum Pruefen der Farbe von Koerpern mit Hilfe einer lichtempfindlichen Zelle

Info

Publication number: DE681996C
Application number: DEW96906D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Electric and Manufacturing Co
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1934-07-19
Filing date: 1935-07-20
Publication date: 1939-10-05
Also published as: US2046714A

Description

Vorrichtung zum Prüfen der Farbe von Körpern mit Hilfe einer lichtempfindlichen Zelle Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die dazu dient, um die Farbe von Körpern zu prüfen bzw. um verschiedeneKörper hinsichtlich ihrer Farbe miteinander zu vergleichen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet in bekannter Weise mit einer lichtempfindlichen Zelle, welcher Licht zugeführt wird, das von der zu prüfenden Oberfläche reflektiert wird.
Bei der Durchführung der Farbprüfung auf diese Weise muß dafür gesorgt werden, daß der Einfluß des Glanzes der zu untersuchenden Oberfläche beseitigt wird, d. h. daß die Beleuchtung der lichtempfindlichen Zelle nicht von Lichtstrahlern beeinflußt wird, die von dem Prüfkörper spiegelnd reflektiert werden.
Es ist bereits bekannt, die den Prüfkörper bestrahlende Lichtquelle und die lichtempfindliche Zelle in bezug auf die reflektierende Oberfläche des Körpers so anzuordnen, daß der von der Lichtquelle ausgehende Lichtstrahl mit der Oberfläche einen anderen Winkel einschließt als der zu der lichtempfindlichen Zelle gehende Lichtstrahl. Das Bestreben geht dabei dahin, der Lichtzelle Licht zuzuführen, das von dem Prüfkörper diffus reflektiert wird. Die unmittelbar - gerichtete Reflexion ist damit ausgeschaltet.
Viele Körper besitzen jedoch eine Oberfläche, deren eigenartige Struktur es mit sich bringt, daß es bei gegebenem Einfallwinkel mehrere Werte des Ausfallwinkels gibt, denen mehr oder weniger ausgeprägte Maxima des reflektierten Lichtes zugeordnet sind. Für den Farbenvergleich derartig beschaffener Oberflächen sind die bekannten Anordnungen, bei denen die lichtempfindlichen Zellen stets von einem unter einem bestimmten Winkel von der Oberfläche des Prüfkörpers reflektierten Lichtstrahl getroffen werden, nicht brauchbar. Bei einer anderen bekannten Anordnung wird der Einfluß der Oberflächenstruktur dadurch ausgeschaltet, daß die zu prüfende Oberfläche einen Teil der Wandung einer Fotokugel bildet. Das auf den Prüfkörper auftreffende Licht ist dabei zwar völlig zerstreut. Auf die Lichtzelle fällt jedoch nicht nur Licht, das von dem Prüfkörper herrührt, sondern die Lichtzelle ist in hohem Maße auch noch der unmittelbaren Beleuchtung von den übrigen Wandungsteilen der Fotometerkugel her ausgesetzt. Infolgedessen ergibt sich bei dieser Anordnung eine verhältnismäßig geringe Meßempfindlichkeit.
Eine völlige Unabhängigkeit von der Oberflächenstruktur des Prüfkörpers unter Ausschaltung aller störender Lichtstrahlen, die die Meßempfindlichkeit herabsetzen können, wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die gesamte der lichtempfindlichen Zelle zugeführte Lichtmenge von einer solchen zerstreuenden Fläche herrührt, die lediglich durch von dem Prüfkörper diffus reflektiertes Licht beleuchtet wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird eine Mittelwertbildung des diffus von dem Prüfkörper reflektierten Lichtes über einen beliebig großen Raumwinkel erreicht, so daß etwaige ausgeprägte Lichtstärkemaxima in bestimmten Reflexionswinkeln keinen Einfluß mehr ausüben können.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die lichtempfindliche Zelle in einem solchen Gehäuse angeordnet, das an seiner Innenseite mit einer diffus reflektierenden Schicht versehen ist. Ferner wird die Erfindung dadurch verbessert, daß das Gehäuse eine solche Öffnung besitzt, die von dem Prü'fkörper verschlossen wird, und daß durch geeignete Blenden die unmittelbare Belichtung der lichtempfindlichen Zelle vom Prüfkörper verhindert wird. Eine weitere Verbesserung besteht darin, daß die zur Beleuchtung des Prüfkörpers dienenden Mittel gleichzeitig als Blenden ausgebrildet sind, welche die unmittelbare Belichtung der lichtempfindlichen Zelle durch den Prüfkörper verhindern.
Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
In Abb. I ist mit I ein Netzanschlußtransformator bezeichnet, der über die zur Konstanthaltung der Spannung dienende Vorrichtung an ein Energlieverteilungsnetz angeschlossen ist. D er Der Netzanschlußtransformator I speist eine Gleichrichteranordnung 3, die nach Art der bei Radiogeräten üblichen Anordnungen zur Erzeugung der Anodenspannung gebaut ist. Sie liefert an den Punktee 4 und 5 eine Gleichspannung, die ziemlich frei von einer Wechselstromkomponente ist. Die eigentliche Prüfeinrichtung ist mit 6 bezeichnet. Sie enthält die vom Netzanschlußtransformator I gespeiste Lichtquelle 7. Man kann Wolframdrahtlampen verwenden, wie sie für die Automobilbeleuchtung benutzt wer-, den. Es empfiehlt sich, Lampen mit parallel geschalteten Drähten zu benutzen, von denen jeweils nur eine in Betrieb ist. Mit 8 ist die zur Prüfung dienende lichtempfindliche Zelle bezeichnet Man verwendet zweckmäßig eine Zelle, deren Kathode Caesiumoxyd enthält.
Dieser Zelle wird die an den Widerständen 9 und 10 vom Anodenstrom der Verstärkerröhre II erzeugte Spannung zugeführt. Der über den Widerstand 10 fließende Strom und damit die am Gitter der Röhre II herrschende Spannung ist von der Belichtung der lichtempfindlichen Zelle 8 abhängig. Das Anzeigeinstrument 13 ist zwischen einem aus den Widerständen 14 und I5 gebildeten Spannungsteiler und der Kathode der Röhre in gelegt. Die Empfindlichkeit kann durch Verändern des Widerstandes 10 beeinflußt werden, der gewissermaßen einen Nebenschluß zum Meßinstrument und dem Widerstand I5 darstellt. Die lichtempfindliche Zelle ist in das Gehäuse 15 eingebaut, welches unten eine Öffnung trägt, die durch den Prüfkörper I7 geschlossen wird. Die von der Lampe 7 gelieferten Strahlen werden mit Hilfe des Spiegels8 gegen den Prüfkörper geworfen.
Durch geeignete Blenden wird, wie aus Abb. 2 ersichtlich, die unmittelbare Beleuchtung der lichtempfindlichen Zelle verhindert. Außerdem ist die Zelle so angeordnet, daß das vom Prüfkörper zurückgeworfene Licht die Zelle nicht unmittelbar trifft, sondern erst gegen die nur zerstreut reflektierenden -Wände des Gehäuses I6 geworfen wird. Zu diesem Zweck kann beispielsweise die Innenseite des Gehäuses mit nicht glänzender weißer Farbe überzogen sein. Die von der Lampe 7 ausgehenden Lichtstrahlen werden mit Hilfe der Linsen I8 soweit als möglich parallel gerichtet und treffen nur den Prüfkörper. Mit 19 sind eine Anzahl von Farbfiltern bezeichnet, die zwischen die Lichtquelle und das Prüfgerät geschoben werden können. Zur Eiw stellung dieser Farbfilter dient der Knopf 20.
21 ist eine verstellbare Blende, mit deren Hilfe die dem Prüfkörper zugeführte Licht menge verändert werden kann. Diese Blende kann beispielsweise nach Art einer Spirale geschnitten sein, so daß je nach ihrer Stellung ein großer oder kleiner Teil des von der Lampe 7 ausgehenden Lichtes abgeblendet wird. Man kann aber auch mit verschieden großen Öffnungen versehene Blenden verwenden. Die Farbfilter sowie die Blenden können konzentrisch angeordnet sein. Bei der Prüfung der Farbe von Körpern wird das Gehäuse 8 auf den Prüfkörper gestellt und zweckmäßig mit einem Gewicht beschwert.
Der Prüfkörper soll die Öffnung im Gehäuse I6 völlig abdecken. Er soll auch lichtundurchlässig sein, damit kein Licht von außen in das Gehäuse eindringen kann.
Um einen Prüfkörper mit einem Normalkörper zu vergleichen, geht man in der Weise vor, daß man zunächst bei dem Normalkörper unter Vorschaltung verschiedener Farbfilter den Ausschlag am Instrument 13 feststellt.
Es werden dann die gleichen Versuche mit der zu untersuchenden Probe angestellt. Man kann dann aus dem Ausschlag, welchen das Meßgerät 13 bei den verschiedenen Farben zeigt, Schlüsse auf die Färbung des Prüfkörpers ziehen. Der Widerstand 10 wird bei der Prüfung des Normalkörpers zweckmäßig so eingestellt, daß der Ausschlag am Meßinstrument I3 etwa in der Mitte des Skalenbereiches liegt. Zur Feineinstellung kann die Blende 21 benutzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zum Prüfen der Farbe von Körpern mit Hilfe einer lichtempfindlichen Zelle, der von dem zu prüfenden Körper diffus reflektiertes Licht zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte der lichtempfindlichen Zelle zugeführte Lichtmenge von einer solchen zerstreuenden Fläche herrührt, die lediglich durch von dem Prüfkörper diffus reflektiertes Licht beleuchtet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Zelle in einem Gehäuse angeordnet ist, das an seiner Innenseite mit einer diffus reflektierenden Schicht versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Öffnung besitzt, die von dem Prüfkörper verschlossen wird, und daß durch geeignete Blenden die unmittelbare Belichtung der lichtempfindlichen Zelle vom Prüfkörper verhindert wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Beleuchtung des Prüfkörpers dienendenMittel gleichzeitig als Blenden ausgebildet sind, welche die unmittelbare Belichtung der lichtempfindlichen Zelle durch den Prüfkörper verhindern.