Claims (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. The purpose of the invention is to measure thermal radiation from the sun
and other heat radiation sources in absolute measure (cal. cm-2 min-1) in such a simple way
Way that such measurements can be made not only with the aids of the few large
but also possible in the field on expeditions, remote mountain stations, etc.
the calibration value at any time, even after repairs, with the measuring device itself
is verifiable.
Bisher konnten für diesen Zweck nur Meßgeräte verwendet werden, deren
Eichwert nicht die Möglichkeit einer Nachprüfung oder Wiedergewinnung nach Reparatur
aufwies.So far only measuring devices could be used for this purpose
Calibration value does not allow for re-examination or recovery after repair
exhibited.
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. According to the purpose of a field instrument, all pyrheliometers should be used here
with temperature-constant baths or liquid calorimeters with evenly flowing
or any other content put into circulation will be disregarded. On the other hand, can
for the stated purpose, if not otherwise possible, a lower measurement accuracy
be allowed.
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. The principle of the metal calorimeter was used earlier in pyrheliometer measurements
used. In this case, a radiation current with a known cross-section is masked
perpendicular to the suitably shaped, blackened surface of a metal block
or ally and is absorbed here.
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).From the heating of the measuring body that took place at a certain time
with its water value (mass specific heat), the irradiated area, the absorption coefficient
and the separately .messened heat loss of the measuring body for the same period of time
the energy of the radiation flow results from conduction, radiation and convection
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. This process adheres even to the highest technical level
the disadvantage is that the outer body has to cool down before a new radiation measurement
to the known ambient temperature (apparatus temperature) depending on the required
Compliance takes a long time (order of magnitude 15 to 30
min.); a full set of measurements, for example consisting of a measurement of the unfiltered
or total radiation, which requires red radiation and again the overall radiation
therefore almost 1 hour, while experience has shown that an .RI) stan (1 of a few minutes
is required to follow the often rapid changes in radiation intensity.
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. The invention overcomes this deficiency in that the during the measurement
thermally insulated measuring body after each measurement with the surrounding,
for this purpose, intentionally bulky apparatus parts of known temperature
is in thermal contact and therefore enables rapid and reliable heat exchange
is brought, whereupon the contact is released again and the measuring body again delr
Exposure to radiation. This enables individual measurements to be carried out at the usual time interval
of about 2 minutes.
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. The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention
shown. Here, the measuring body 1 is better known from the environment in the measuring position
Temperature, namely the apparatus parts 2, whose temperature with thermometer 3 or
can be measured electrically, thermally well insulated, but in the rest position
I 'pressed against part 2 for temperature compensation.
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. Other well-known parts of the usual radiation meters are the radiation current
limiting diaphragm 4, color filter 5 and the shutter 6. The heating of the measuring body
is measured in the usual way, e.g. B. by mercury thermometer, electrical
Thermometer or resistance thermometer or based on the principle of the air thermometer.