DE845716C - Kalorischer Strahlungsmesser - Google Patents

Description

• PATENTANSPRUCH: Kalorischer Strahlungsmesser für Sonne und andereWärmestrahlung, bei dem ein Strahlungsstrom von bestimmtem Querschnitt senkrecht auf die geschwärzte Fläche eines Meßkörpers auftreffend al>sorl>iert wird, woraus sich die Energie des Strahlungsstromes in absolutem Maß ,durclh die Erwärmung dieses Meßkörpers in der Zeiteinheit in Verbindung mit den sonstigen physikalischen Daten der jeweiligen Ausführung ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß der während der Messung thermisch gut isolierte N,4eßkörper, zwecks rascher und vollständiger Temperaturangleichung an die Apparattemperatur, in der Ruhestellung mit den ihn umgeltenden Apparatteilen mehrfach größerer Maße in thermischem Kontakt steht.

Claims (1)

1. Zweck der Erfindung ist die Messung von Wärmestrahlung der Sonne und andererWärmestrahlungsquellen in absolutem Maß (cal. cm-2 min-1) in so einfacher Weise, daß solche Messungen nicht nur mit den Hilfsmitteln der wenigen großen Strahlungsolservatorien, sondern auch feldmäßig auf Expeditionen, entlegenen--Bergstationen usw. möglich sind, wobei der Eichwert jederzeit, auch nach Reparaturen, mit dem Meßgerät selbst nachprüfbar ist.

   Bisher konnten für diesen Zweck nur Meßgeräte verwendet werden, deren Eichwert nicht die Möglichkeit einer Nachprüfung oder Wiedergewinnung nach Reparatur aufwies.

   Entsprechend dem Zweck eines Feldinstrumentes sollen hier alle Pyrheliometer mit temperaturkonstanten Bädern oder Flüssigkeitskalorimetern mit gleichmäßig strömendem oder sonstwie in Umlauf versetztem Inhalt außer Betracht bleiben. Andererseits kann für den angegebenen Zweck, wenn nicht anders möglich, eine geringere Meßgenauigkeit zugelassen werden.

   Das Prinzip des Metallkalorimeters wurde bereits früher bei Pyrheliometermessungen benutzt. Hierbei trifft ein mit bekanntem Querschnitt ausgeblendeter Strahlungsstrom senkrecht auf die geeignet geformte, geschwärzte Oberfläche eines Metallklotzes oder Aleßkörpers und wird hier absorbiert.

   Aus der in hestimmter Zeit erfolgten Erwärmung des Meßkörpers in Verbindung mit seinem Wasserwert (Masse Spez. Wärme), der bestrahlten Fläche, dem Absorptionskoeffizienten und dem für die gleiche Zeitdauer gesondert .gemessenen Wärmeverlust des Meßkörpers durch Leitung, Strahlung und Konvektion ergibt sich die Energie des Strahlungsstromes in cal. cm-2min-1 (= o,o6g7 W cm-2).

   Diesem Verfahren haftet auch bei höchster technischer Durchbildung der Nachteil an, daß die Abkühlung des Äleßkörpers vor einer neuen Strahlungsmessung auf die bekannte Umgebungstemperatur (Apparattemperatur) je nach der geforderten Angleichungsgeiiauigkeit längere Zeit in Anspruch nimmt (Größenordnung 15 bis 30 min.); ein voller Messungssatz, etwa bestehend aus einer Messung der ungefilterten oder Gesamtstrahlung, der Rotstrahlung und wieder der Gesamtstraklung erfordert daher nahezu 1 Stunde, während erfahrungsgemält ein .RI)stan(l von wenigen Älinuten erforderlich ist, um den oft raschen Änderungen der Strahlungsstärke zu folgen.

   Diesen Mangel behebt die Erfindung dadurch, daß der während der Messung thermisch isolierte Meßkörper nach Beendigung jeder Messung mit den ihn umgebenden, zu diesem Zweck absichtlich massig ausgebildeten Apparatteilen bekannter Temperatur in thermischem Kontakt steht und dadurch zu raschem und sicherem Wärmeaustausch gebracht wird, worauf der Kontakt wieder gelöst und der Meßkörper aufs neue delr Strahlung ausgesetzt wird. Hierdurch können Einzelmessungen in dem üblichen Zeitabstand von etwa 2 Minuten erfolgen.

   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Hierbei ist der Meßkörper 1 in Meßstellung von der Umgebung bekannter Temperatur, nämlich den Apparatteilen 2, deren Temperatur mit Thermometer 3 oder elektrisch gemessen werden kann, thermisch gut isoliert, dagegen in der Ruhestellung I' zwecks Temperaturausgleiches an Teil 2 angepreßt.

   Weitere bekannte Teile der üblichen Strahlungsmesser sind den Strahlungsstrom begrenzende Blenden 4, Farbfilter 5 sowie der Verschluß 6. Die Erwärmung des Meßkörpers wird in üblicherWeise gemessen, z. B. durch Quecksilherthermometer, elektrische Thermo- oder Widerstandsthermometer oder nach dem Prinzip des Luftthermometers.