DE707745C - Photometrische Einrichtung zur lichtelektrischen Untersuchung von Loechern - Google Patents

Description

• Phototrietrische Einrichtung zur lichtelektrischen Untersuchung von Löchern Für die Untersuchung von Körpern auf die Größe und das Vorhandensein von Löchern vermittels lichtelektrischer Einrichtungen erweisen sich die bekannten Anordnungen, z. B. von Soffittenlampen o. dgl. oder von Linsen, dann als ungeeignet, wenn die zu untersuchenden Körper Löcher zeigen können, die in ihrer Richtung sehr stark von der optischen Achse der Anordnung abweichen.
• Es ist zwar schon für lichtelektrische Zwecke die Venvendung von Lichtleitoptiken aus Glasstäben vorgeschlagen worden; jedoch sind derartige Einrichtungen bisher niemals für die Feststellung von beliebig schräg liegenden Löchern in der dazu benötigten Anordnungsweise venvendet worden.
• Weiterhin ist für lichtelektrische Untersuchungen, inshesondere nach dem Gegentaktphotometerverfahren, wobei in schnellem Wechsel Lichtstrahlen vom Vergleichsnormal und Prüfling auf die Photozelle fallen, für eine besonders geringe Abweichung, also besonders kleine Löcher für das Ansprechen der Anordnung erforderlich, das die Freigabe und Abdeckung der Lichtquelle nur eine intensitätsmäßige Änderung des Lichtes am Vergleichsnormal und Prüfling hervorrufen.
• Dazu ist die Anordnung der Lochscheibe an einer solchen Stelle, z. B. einer Linsenoptik notwendig, die in bezug auf den Lichtfleck für das Vergleichsnormal oder den Priiifkörper eine Öffnungsblende ist. Die bekannte Einrichtung versagt aber gegenüber solchen Körpern, die auf die Größe von vorzugsweise auch in unterschiedlicher schräger Richtung zur optischen Achse verlaufenden Löchern ansprechen soll. Das kommt daher, daß die Wirkung der geometrischen Abdeckung in der Öffnungsblendenebene am Gegenstand eine Aussiebung nach der Richtung der Lichtstrahlen bewirkt. Es läßt daher ein Loch, das bei gleicher Neigung zur Papierebene gerade in umgekehrter Richtung verläuft (vgl. Fig. I und 2!, unter Umständen bei gewissem Teilabdeckungszustand über haupt kein Licht durch, da das Licht von seinen Wandungen abgefangen wird. Für derartige Objekte ist bei der bereits angeführten Einrichtung der wirksame Helligkeitsverlauf über die Abdeck- und Freigabeperiode kein gleichmäßiger und für Prüfung und Vergleichsnormal unterschiedlich. Dadurch wird die Gegentaktphotometermethode unempfindlicher und ungenügend.
• Erfindungsgemäß wird bei einem lichtelektrischen Photometer zur Überwachung der Größe und des Vorhandenseins von Löchern, z. B. in Walzblechen in den Strahlengang mischen Lichtquelle und Prüfkörper eine Lichtleitoptik geschaltet. Durch die Verwendung dieser Lichtleitoptik tritt das Licht praktisch gleichmäßig in einem Raumwinkel von fast t 80' aus, so daß auch beliebig schräg zur Hauptachse der Optik verlaufende Löcher in dem Prüfkörper genügend Auslöselicht zur Photozelle gelangen lassen. Nach weiterer 'Ausgestaltung der Erfindung wird die z. B. aus optisch gut durchlässigem Glas mit polierter Oberfläche oder aus einem innen gut verspiegelten Rohr bestehende Anordnung so dicht wie möglich an den zu untersuchenden Körper herangeführt.
• Nach weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine zweite Lichtleitoptik zur Fortführung des Lichtes von dem Prüfkörper zur Photozelle zwischen Prüfkörper und Photozelle ebenfalls so dicht wie möglich an dem Prüfkörper angeordnet. Dadurch wird erreicht, daß auch von den Randgebieten des Prüfkörpers das Licht bei unterschiedlicher Neigung der Löcher zur Hauptachse in ausreichender Weise die Photozelle erreicht. Zur Anpassung der Querschnitte des Lichtbündels der Lichtquelle an den Querschnitt des Prüfkörpers bzw. des Querschnitts der Prüfkörper an die Photozelle sind die Eintritts-und Austrittsöffnungen des Spiegelkörpers durch geeignete Formgebung, z.B. in Form von parabelförmigen Begrenzungen der Seiteaflächen angepaßt.
• Nach weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird zwischen Lichtleitoptik und auszuleuchtendem Prüfkörper dicht vor diesen eine Feldlinse angeordnet. Auch diese Anordnutig gestattet, das Licht gleichmäßig aus allen Richtungen des Raumwinkels dem Prüfkörper zuzuführen. Dabei ist man aber etwas freier in der Anordnung der Lichtleitoptik bezüglich ihrer Entfernung von dem Pr&fkörper.
• Wird bei den Einrichtungen nach der Erfindung zwischen Lichtquelle und Lichtleitoptik in der sog. Zerhackerebene eine rotierende Lochscheibe angeordnet, entweder zur Verbesserung der Verstärkerwirkung im nachfolgenden Verstärker oder zur Anwen dung der bekannten Gegentaktphotometereinrichtung, bei der im schnellen Wechsel das Licht vom Prüfling und über den Vergleichslichtweg auf die Photozelle fällt, so wird in jedem Zustande der Abdeckung der Stirnfläche der Lichtleitoptik durch die Lochscheibe die ganze Breite des Prüfkörpers gleichmäßig in den verschiedenen Einfallsrichtungen ausgeleuchtet. Es werden daher bei im Prüfling vorhandenen Löchern gleichen Querschnitts und gleicher Neigung gegen die Ebene des Prüflings, aber unterschiediicher räumlicher Richtung dennoch völlig gleichartige lichtelektrische Impulse er zeugt; damit ist die Feststellung kleiner Toleranzabweichungen von Löchern und die Ausnutzung der Vorzüge einer Gegentaktphotometeranordnung erst möglich, denn nur bei ständig über die gesamte Fläche gleichmäßiger Ausleuchtung in allen Austrittsrichtungen sind bei vorhandener Sollichtdurchussigkeit derartiger Löcher die vom Prüfling und Vergleichslichtweg erzeugten Impulse gleich, so daß ein einwandfreies Arbeiten dieser Einrichtung erzielt wird.
• In den Fig. 3 a bis 6 ist der Gegenstand der Erfindung erläutert.
• In den Fig.3a. und 3b wird die Anordnung einer Lichtleitoptik nach der Erfindung auch in einer Anwendungsfonn gezeigt, die in schon vorgeschlagener Weise dazu dient, die Eingangs-, Durchgangs- und Ausgangsöffnungen der Optik möglichst an die Größe der Lichtquelle, an die gleichzeitig zu überwachende Körperbreite und an die Öffnung der Photozelle anzupassen. Dabei wird erfindungsgemäß bei den im Körper zu überwachenden Löchern der gleichmäßige Austritt der Strahlung auch für die Randzonen durch möglichst weitgehende Näherung der Austrittsöffnung der Lichtleitoptik an den zu untersuchenden Körper erzwungen. Bei der Einrichtung nach der Erfindung wird also gerade die Möglichkeit ausgenutzt, daß die Lichtaustrittssteile näher an das Objekt herangebracht werden kann als bei Verwendung gewöhnlicher Lichtquellen. Der Papierstreifen I wird auf einen schmalen Streifen in seiner ganzen Breite gleichmäßig ausgeleuchtet. Man kann z.B. zwischen der etwa länglich gehaltenen Lichtquelle 2 und dem zu untersuchenden Gegenstand i eine flache Glasplatte 3 mit etwa parabelartig gekriimm ten spiegelnden Begrenzungen anordnen. Um das Licht gleichmäßig von jeder Stelle des Prüfkörpers wiederum der Photozelle 4 zuzuführen, wird eine gleich oder ähnlich gestaltete Glasplatte 3 angeordnet. Ist die Papierbreite so groß, daß die Längsausdehnung der zu verwendenden Spiegelkörper zu groß werden würde, so ordnet man nach den Fig. 4 und 5 zweckmäßig mehrere derartige Körper 6 nebeneinander an. In allen Fällen, namentlich aber bei der Verwendung von Ultraviolettlicht, kann der Glaskörner durch ,einen in der geometrischen Oberflächengestaltung gleichglehaltenen innen spiegelnden Metallkörper 7, wie das in Fig. 5 rechts dargestellt ist, z. B. aus hochglänzendem Aluminiumblech ersetzt werden. Es können auch je nach Zweckmäßigkeit, z. B. zur Kühlung, der Eintrittsspiegelkörper als Metallspiegelkörper und der Austrittsspiegelkörper als Glaskörner ausgebildet sein.
• In Fig. 6 ist ein- Spiegelkörper 8 in Form eines Glasstabes gezeigt, der mit einem Ende in der Zerkckerebene g einer nicht weiter dargestellten Lichtquelle angeordnet ist und dessen anderes Ende an jedem Querschnitt seiner Austrittsfläche das Licht praktisch gleichmäßig nach allen Richtungen in einem Winkel von 1800 austreten läßt, das dann z. B. durch eine besondere dicht am zu unters,uch,enden Gegenstand 10 angeordnete Feldlinde 11 in geeigneter Weise gesammelt wird.
• Es ist ohne weiteres einzusehen, daß nun mehr von allen Stellen der Austrittsfläche Licht - unter Vlermittlung der Feldlinse 11 zum Gegenstand io gelangt, bei dem die Richtung der Strahlung sehr gleichmäßig in allen Richtungen verteilt ist, so daß beliebig geneigt verlaufende Löcher ebenfalls vom Licht ausreichend durchstrahlt werden.
• PA'rENTANSPR OCHE: 1. Lichtelektrisches Photometer zur Überwachung der Größe und des Vorhandenseins von Löchern, z. B. in Walzblechen, gekennzeichnet durch die Verwendung einer in dem Strahlengang zwischen Lichtquelle und Prüfkörper angeordneten, z. B. aus optisch gut durchlässigem Glas mit polierter Oberfläche oder einem innen gut verspiegelten Rohr bestehenden Lichtleitoptik zur Überwachung von beliebig schräg zur Hauptachse der Optik verlaufenden Löchern in, dem Prüfkörper.

Claims (1)

1. 2. Lichteiektrisches Photometer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung der Lichtleitoptik so dicht wie möglich an den zu untersuchenden Körper herangeführt ist.

   3. Lichtelektrisches Photometer nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch für die Fortfübrung des Lichtes zur Photozelle zwischen Prüfkörper und Photozelle ebenfalls eine so dicht wie möglich an den Prüfkörper herangeführte Lichtleitoptik vorgesehen ist.

   4. Lichtelektrisches Photometer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gEekennzeichnet, daß die Eintritts- und Austrittsöffnungen der Spiegelkörper durch geeignete Raumgestaltung des Spiegelkörpers, z. B. in Form von parabelförmigen Begrenzungen der Seitenflächen, angepaßt ist.

   5. Lichtelektrisches Photometer nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtleitoptik und dem auszuleuchtenden Gegenstand eine Feldlinse angeordnet ist.

   6. Lichteiektrisches Photometer, insbesondere für Gegentaktphotometerbetrieb mit einer Zerhackerscheibe, nach Anaspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerhackerlochscheib!e zwischen Lichtquelle und Lichtleitoptik angeordnet ist.