DE682693C

DE682693C - Verfahren zur unmittelbaren Messung von Zustandsgroessen

Info

Publication number: DE682693C
Application number: DEN35709D
Authority: DE
Original assignee: Julius Pintsch AG
Current assignee: Julius Pintsch AG
Priority date: 1933-09-09
Filing date: 1933-09-09
Publication date: 1939-10-20

Description

Verfahren zur unmittelbaren Messung von Zustandsgrößen Es ist ein Verfahren bekannt zur unmittelbaren Messung von Zustandsgrößen, insbesondere von Trübungen der Luft, Nebel usw., bei dem Änderungen der Zustandsgröße in Änderungen eines Lichtstromes umgewandelt und die Änderungen des Lichtstromes gemessen werden. Ferner werden hierbei der zu messende Lichtstrom und ein von ihm abgezweigter, den Änderungen der Zustandsgröße nicht unterworfener Teil des Lichtstromes verschieden moduliert und einem gemeinsamen lichtempfindlichen Organ (Fotozelle) zugeführt und die Fotoströme in einem gemeinsamen Verstärker verstärkt und am Ausgang des Verstärkers durch Siebketten wieder getrennt.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einem solchen Verfahren nur der von den Änderungen der Zustandsgröße abhängige Teilstrom zur Anzeige gelangt, während der andere von den Änderungen der Zustandsgröße nicht abhängige Teilstrom zwecks Ausgleichs von Schwankungen der Lichtquelle und von Änderungen des lichtempfindlichen Organs und der gesamten Verstärkereinrichtung, die nicht von Änderungen der Zustandsgröße herrühren, auf die Lichtquelle oder die Verstärkereinrichtung regelnd einwirkt.
Es ist bereits eine Einrichtung vorgeschlagen worden, bei welcher ein von einer Lichtquelle ausgesandtes Strahlenbündel auf zwei Wegen zu einer lichtempfindlichen Zelle gelangt, wobei der eine Weg durch das zu messende Medium, Nebel usw., während der andere Weg unmittelbar bzw. unter Einschaltung von Spiegelanordnungen zur Lichtwelle führt. Da bekanntlich die zur Verfügung stehenden Lichtquellen keineswegs konstant sind und ferner auch die Empfindlichkeit der Fotozelle zeitlichen Schwankungen unterworfen ist, wie auch der Verstärker selbst eine Zelle von unkontrollierbaren Veränderungen bildet, wurden diese Schwankungen dadurch ausgeschaltet, daß die miteinander verglichenen Ströme, die von einer gemeinsamen Lichtquelle hervorgerufen werden, über eine gemeinsame Fotozelle und einen gemeinsamen Verstärker gehen. Bei dieser Einrichtung wurde das Verhältnis der Intensitäten beider Fotoströme gemessen.
Die Anwendung der Quotientenmessung bringt eine Ungenauigkeit in der apparativen Ausbildung der Anordnung, welche zu Schwierigkeiten Anlaß gibt. Durch die vorliegende Erfindung wird der Nachteil der Ouotientenmessung vermieden.
Gemäß weiterer Erfindung wird die selbsttätige Regelung der einen Meßgröße durch Beeinflussung des Verstärkers erreicht, indem dem Gitterkreis der vorzugsweise mit einem Regelgitter versehenen Eingangsröhre des für die Kontrollfrequenz und die Meßfrequenz vorgesehenen gemeinsamen Verstärkers die hinter der Siebkette abgenommene Kontrollfrequenz nach erfolgter Gleichricilb tung zugeführt wird.
Ferner wird die vorliegende Erfindung durch weiter ausgebildet, daß die selbsttäti t Konstanthaltung der einen Meßgröße durch Beeinflussung der Lichtquelle erreicht wird, dadurch, daß die Lampe in einem Stromkreis liegt, der einen in seinem Wert von der Spannung der Kontrollfrequenz abhängigen Widerstand, vorzugsweise eine Verstärkerröhre, enthält, so daß die Lichtstärke der Lampe entsprechend beeinflußt wird. Hierbei kann ferner erfindungsgemäß ein vorzugsweise regelbarer Widerstand parallel zu dem in seinem Wert von der Spannung der Kontrollfrequenz abhängigen Widerstand geschaltet werden. Ferner wird gemäß weiterer Erfindung der in seinem Wert von der Spannung der Kontrollfrequenz abhängige Widerstand durch eine vorgesättigte Eisendrossel, vorzugsweise in Gestalt einer Doppeldrossel, gebildet, deren Sättigung bzw. deren Widerstandswert von dem Anodenstrom einer von der Kontrollfrequenz beeinflußten Röhre abhängt.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung, insbesondere an Hand der Abbildungen näher erläutert.
Abb. I stellt beispielsweise den Fall dar, bei welchem die eine Meßgröße auf konstantem Wert gehalten wird, indem man den Gleichstrom, welcher dem Vergleichslicht zugeordnet ist, auf einen konstanten Wert einstellt. Es geschieht dies dadurch, daß eine Eingangsröhre mit einem sogenannten Regelgitter verwendet wird, deren Verstärkungsgrad in weiten Grenzen von der angelegten Gitterspannung abhängig ist, ohne daß die sonstigen Eigenschaften der Röhre, ihre Verzerrung usw., wesentlich beeinflußt werden.
Zur Konstanthaltung wird die erforderliche Spannung hinter einer Kondensatorkette K abgenommen, welche von den beiden benutzen Frequenzen nur die eine von den änderungen der- Zustandsgröße nicht abhängige Frequenz durchläßt. Die so erhaltene Spannung der Kontrollfrequenz wird in einem Gleichrichter G in Gleichspannung umgewandelt und demRegelgitter-derEingangsröhreE des Verstärkers zugeführt. Durch die ganze Einrichtung werden nicht nur Schwankungen des Verstärkers, sondern auch Schwankungen der Lichtquelle und der Fotozelle selbsttätig ausgeglichen. Infolgedessen ist es nicht mehr nötig, den Wechselstrom, der von dem durch das getrübte Medium geführten Lichtstrahl abgeleitet wurde, in einem Differentialinstrument oder einem Quotientenmesser mit dem Kontrollwechselstrom zu vergleichen. Dies kann vielmehr jetzt in einem einfachen, unmittelbar zu einem Anzeigeinstrument A aus-4, ebildeten Meßinstrument in Form eines gewöhnlichen Galvanometers erfolgen, wobei das Meßinstrument lediglich durch die längs er Drosselkette D ausgesiebte Meßfrequenz beeinflußt wird. Die Messung kann mit Hilfe eines gewöhnlichen Wechselstromvoltmeters oder nach vorheriger Gleichrichtung durch ein Gleichstromvoltmeter erfolgen.
Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt die Abb. 2. Zur Konstanthaltung des einen Meßwertes wird hier die Lichtquelle selbst beeinflußt, und zwar in Abhängigkeit von dem Sollwert. Die Intensität dieser Lichtquelle hängt von der von der Kontrollfrequenz abgeleiteten Spannung ab. Die Kontrollfrequenz wird über die Kondensatorkette K einem Gleichrichter G zugeführt, durch dessen Ausgangsspannung über einen veränderlichen Widerstand der Lampenstrom beeinflußt wird. Als veränderlicher Widerstand kann eine Verstärkerröhre dienen. Es kann auch ein Kohlenwiderstand oder ein vorgesättigter Eisenwandler bzw. eine ähnliche Einrichtung verwendet werden.
Das vorliegende Verfahren ist nicht nur dann anwendbar, wenn die beiden Meßgrößen, nämlich das direkt von der Lichtquelle herkommende Licht und das Licht, welches die Meßstrecke passiert hat, gleichzeitig, aber mit verschiedener Frequenz, auf die lichtelektrische Zelle fallen, sondern gemäß weiterer Erfindung auch dann, wenn die Lichtwerte nacheinander und mit beliebiger Frequenz auf die lichtelektrische Zelle geführt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur unmittelbaren Messung von Zustandsgrößen, insbesondere von Trübungen der Luft, Nebel usw., bei dem Änderungen der Zustandsgröße in Änderungen eines Lichtstromes umgewandelt und die Änderungen des Lichtstromes gemessen werden, und bei dem der zu messende Lichtstrom und ein von ihm abgezweigter, den Änderungen der Zustandsgröße nicht unterworfener Teil des Lichtstroms verschieden moduliert und einem gemeinsamen lichtempfindlichen Organ (Fotozelle) zugeführt und die Fotoströme in einem gemeinsamen Verstärker verstärkt und am Ausgang des Verstärkers durch Siebketten wieder getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nur der von den Anderungen der Zustandsgröße abhängige Teilstrom zur Anzeige gelangt, während der andere von den Änderungen der Zustandsgröße nicht abhängige Teilstrom zwecks Ausgleichs von Schwankungen der Lichtquelle und von Änderungen des lichtempfindlichen Organs und der gesamten Verstärkereinrichtung, die nicht von Änderungen der Zustandsgröße herrühren, auf die Lichtquelle oder die Verstärkereinrichtung regelnd einwirkt.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Regelung der einen Meßgröße durch Beeinflussung des Verstärkers erreicht wird, indem dem Gitterkreis der vorzugsweise mit ! einem Regelgitter versehene Eingangsröhre e des für die Kontrollfrequenz und die Meßfrequenz vorgesehenen gemeinsamen Verstärkers die hinter der Siebkette abgenommene Kontrollfrequenz nach erfolgter Gleichrichtung zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Konstanthaltung der einen Meßgröße durch Beeinflussung der Lichtquelle erreicht wird, dadurch, daß die Lampe in einem Stromkreis liegt, der einen in seinem Wert von der Spannung der Kontrollfrequenz abhängigen Widerstand, vorzugsweise eine Verstärkerröhre, enthält, so daß die Lichtstärke der Lampe entsprechend beeinflußt wird.
4. Verfahren nach Anspruch I und 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem in seinem Wert von der Spannung der Kontrollfrequenz abhängigen Widerstand ein vorzugsweise regelbarer Widerstand geschaltet ist.
5. Verfahren nach Anspruch I, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in seinem Wert von der Spannung der Kontrollfrequenz abhängige Widerstand durch eine vorgesättitgte Eisendrossel, vorzugsweise in Gestalt einer Doppeldrossel, gebildet wird, deren Sättigung bzw. deren Widerstandswert von dem Anodenstrom einer von der Kontrollfrequenz beeinflußten Röhre abhängt.
6. Verfahren nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lichtwerte hintereinander und mit beliebigen Frequenz der Fotozelle zugeführt werden.