DE883964C - Arrangement for determining the black temperature and color temperature of bodies using directly indicating, e.g. B. Photoelectric measuring devices - Google Patents
Arrangement for determining the black temperature and color temperature of bodies using directly indicating, e.g. B. Photoelectric measuring devicesInfo
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Description
Anordnung zur Bestimmung der schwarzen Temperatur und Farbtemperatur von Körpern unter Verwendung von direkt anzeigenden, z. B. fotoelektrischen Meßgeräten Die Erfindung befaßt sich mit einer Anordnung zur Bestimmung der schwarzen Temperatur und der Farbtemperatur von Körpern unter Verwendung von direkt anzeilgenden, z. B. fotoelektrischen Meßgeräten.Arrangement for determining the black temperature and color temperature of bodies using direct display, e.g. B. photoelectric measuring devices the The invention relates to an arrangement for determining the black temperature and the color temperature of bodies using direct indicating, e.g. B. photoelectric measuring devices.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung im wesentlichen der gleichen Meßorgane sowohl die Farbtemperatur als auch die schwarze Temperatur eines Körpers direkt anzuzeigen. The invention is based on the object using essentially the same measuring elements both the color temperature and the black temperature of a body directly.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Umschaltmittel vorgesehen sind, durch welche das Licht des Strahlers bei einer ersten Wellenlänge wahlweise entweder mit dem Licht des Strahlers bei einer zweiten Wellenlänge oder mit dem Licht eines Vergleichsstrahlers vergleichbar ist. According to the invention, this object is achieved in that switching means are provided, through which the light of the emitter at a first wavelength either with the light of the emitter at a second wavelength or is comparable to the light of a comparison spotlight.
Dieser Lösungsgedanke kann z. B. unter Verwendung eines Quotientenmeßwerkes durchgeführt oder es kann mit Kompensationsverfahren gearbeitet werden. This idea of a solution can, for. B. using a quotient measuring mechanism carried out or it can be used with compensation methods.
Die strahlungspyrometrische Bestimmung der Farbtemperatur mittels direkt anzeigender Meßverfahren unter Verwendung von lichtelektrischen Meßorganen bei Anwendung von Quotientenmeß werken oder von Kompensationsverfahren, die mit Lichtschwächung arbeiten, ist bereits vorgeschlagen. Bei letzteren Verfahren können sowohl Kompensatoren verwendet werden, die nach dem Nullstromprinzip, als auch solche, die nach dem Strommeßverfahren arbeiten. In beiden Fällen kann sowohl das Differenzverfahren mit zwei lichtelektrischen Meßorganen als auch das sogenannte Gegentaktverfahren mit einer lichtelektrischen Zelle verwendet werden. Bei dem Kompensationsverfahren nach dem Nullstromprinzip wird zur Verstellung des Lichtschwächungsmittels entweder eine wechselstromgesteuerte Gleichrichterröhrenschaltung verwendet oder ein Wechselstrominduktionsmotor. Schließlich kann man auch einen Nullgalvanometerkompensator verwenden, durch den das Lichtschwächungsmittel so lange verstellt wird, bis das Nullgalvanometer wieder in die Nullstellung zurückgegangen ist. The radiation pyrometric determination of the color temperature using directly indicating measuring method using photoelectric measuring devices when using quotient measuring works or of compensation methods that with Working light attenuation is already suggested. In the latter case you can as well as Compensators are used that operate according to the zero-current principle, as well as those that work according to the current measurement method. In both cases it can both the differential method with two photoelectric measuring organs and that so-called push-pull processes can be used with a photoelectric cell. In the compensation process based on the zero current principle, the Light attenuation means either an AC-controlled rectifier tube circuit used or an AC induction motor. After all, you can too Use zero galvanometer compensator, through which the light attenuating agent lasts so long is adjusted until the zero galvanometer has returned to the zero position is.
Bei den Kompensationsverfahren nach dem Strommesserprinzip wird die Verstellung des Lichtschwächungsmittels unter Verwendung von gittergesteuerten Gleichrichterröhren oder von Galvano meterverstärkern, wie lichtelektrischen oder Bolometerverstärkern, vorgenommen. In the compensation method based on the ammeter principle, the Adjustment of the light attenuator using grid-controlled rectifier tubes or from galvanometer amplifiers, such as photoelectric or bolometer amplifiers, performed.
Gegenüber dem Meßverfahren mit Quotientenmeßwerken, bei denen der Quotient der Strahlungsintensitäten bei zwei Wellenlängen unmittelbar durch die den Intensitäten proportionalen Ströme bestimmt wird, hat das Kompensationsverfahren den Vorteil, daß das lichtempfindliche Organ immer mit der gleichen Intensität beleuchtet wird. Compared to the measuring method with quotient measuring works, in which the Quotient of the radiation intensities at two wavelengths directly through the the intensity of proportional currents is determined, has the compensation method the advantage that the light-sensitive organ always illuminates with the same intensity will.
Soll nun mit demselbentGerät sowohl die Farbtemperatur als auch die schwarze Temperatur ermittelt werden, so ist im Sinne der Erfindung außer der Messung der Strahlungsintensität bzw. Should now with the same device both the color temperature and the black temperature are determined, then in the context of the invention, apart from the measurement the radiation intensity or
Leuchtdichte in zwei Spektralgebieten, beispielsweise im roten und grünen, für die Schwarztemperaturmessung eine Messung in einem Spektralgebiet, z. B. im roten, durchzuführen, wobei z. B. beim Kompensationsverfahren die Leuchtdichte der auf die lichtelektrischen Zellen fallenden Strahlen des Vergleichsstrahlers so verändert wird, daß diese die gleiche Leuchtdichte wie die des zu untersuchenden Strahlers besitzen.Luminance in two spectral regions, for example in red and green, for the black temperature measurement a measurement in a spectral region, e.g. B. in the red to perform, with z. B. in the compensation process, the luminance the rays of the comparison radiator falling on the photoelectric cells is changed so that it has the same luminance as that of the one to be examined Own emitter.
Bei Anwendung von selbsttätigen optischen Kompensationsverfahren mittels Leuchtdichteänderung von Lichtschwächungsmitteln oder direkter Anderung der Leuchtdichte des Vergleichsstrahlers wird erfindungsgemäß die IÇompensation sowohl für die Farbtemperatur, als auch für die Schwarztemperaturbestimmung durchgeführt, und zwar vorteilhaft durch die gleiche Kompensationsanordnung. When using automatic optical compensation methods by means of a change in the luminance of light attenuators or a direct change According to the invention, the luminance of the reference radiator is compensated for carried out for the color temperature as well as for the black temperature determination, and advantageously through the same compensation arrangement.
Eine weitere Ausbildung des Erfindungsgedankens besteht darin, daß bei Verwendung von zwei Fotozellen für die Farbtemperaturmessung eine dritte Fotozelle vorgesehen ist, die bei Messung der schwarzen Temperatur an Stelle einer der beiden Fotozellen in den Meßkreis eingeschaltet wird, wobei diese Fotozelle von dem Vergleichsstrahler, vorzugsweise über den auch zur Farbtemperaturbestimmung dienenden Graukeil, beeinflußt wird. Another development of the inventive concept is that when using two photocells for color temperature measurement a third photocell is provided when measuring the black temperature in place of one of the two Photocell is switched on in the measuring circuit, whereby this photocell from the reference emitter, preferably influenced by the gray wedge, which is also used to determine the color temperature will.
In der Zeichnung sind Ausffihrungslbeispiele ,des Erfindungsgedankens gezeigt. In der Fig. 1 ist eine Anordnung mit einem Quotientenmeßwerk dargestellt, während die Fig. 2 bis 4 Meßanordnungen nach dem Kompensationsverfahren zeigen. In the drawing are exemplary embodiments of the inventive concept shown. In Fig. 1 an arrangement with a quotient measuring mechanism is shown, while FIGS. 2 to 4 show measuring arrangements according to the compensation method.
In Fig. 2 wird die Einstellung der Farbtemperatur mittels eines Graukeils, dagegen die schwarze Farbtemperatur durch Verändern der Lampenstromstärke vorgenommen, wobei zwei Fotozellen Verwendung finden. Demgegenüber wird in Fig. 3 auch die Messung der schwarzen Temperatur mittels Veränderung der Graukeilstellung durchgeführt. Fig. 4 zeigt eine Anordnung, bei der nur eine Fotozelle Verwendung findet und bei der sonst ähnlich wie Fig. 3 die Messung der Farb-und schwarzen Temperatur nur unter Verwendung eines Farbkeils an Stelle eines Graukeils erfolgt. In Fig. 2 the setting of the color temperature is shown by means of a gray wedge, on the other hand, the black color temperature is made by changing the lamp current intensity, where two photocells are used. In contrast, the measurement is also shown in FIG. 3 the black temperature by changing the gray wedge position. Fig. 4 shows an arrangement in which only one photocell is used and in which is otherwise similar to Fig. 3 the measurement of the color and black temperature only below Use of a color wedge instead of a gray wedge takes place.
In Fig. I wird das Licht des Strahlers I über eine Linse 2 und eine Spiegelanordnung 3, 4, 5 in zwei Teile geteilt, so daß der eine Teil über ein Rotfilter6, der andere Teil über ein Grünfilter7 auf die Fotozelle 8 bzw. 9 fällt. Die Fotoströme werden gegebenenfalls über nicht dargestellte Verstärker verstärkt und in einem Quotientenmeßwerk 10 die Farbtemperatur in bekannter Weise aufgezeichnet. Während dieser Messung wird der Spiegel 5 von einem Relais, welches über den Schalter 12 geschaltet wird, in der gezeichneten Lage festgehalten. Durch die Umschaltung mittels des Schalters I2 wird nun der Stromkreis für dieses Relais unterbrochen, so daß der Spiegel 5 in die gestrichelte Lage fällt. Dadurch kann das Licht des Strahlers I nicht mehr auf die Fotozelle g fallen, sondern es wird jetzt der Lichtweg für die Lampe 13 freigegeben, die auch über den Schalter 12 mit eingeschaltet werden kann und die an konstanter Stromquelle liegt. Auf diese Weise erhält nunmehr die Fotozelle g eine konstante Energie, während die Lichtintensität, die auf die Zelle 8 fällt, je nach der Temperatur des Strahlers 1 veränderlich ist. Auf diese Weise wird die schwarze Temperatur gemessen. In Fig. I, the light from the radiator I is through a lens 2 and a Mirror arrangement 3, 4, 5 divided into two parts, so that one part has a red filter6, the other part falls through a green filter7 onto the photocell 8 or 9. The photo streams are optionally amplified via amplifiers, not shown, and in one Quotient measuring unit 10 recorded the color temperature in a known manner. While This measurement is the mirror 5 from a relay, which via the switch 12 is switched, held in the position shown. By switching with of the switch I2 the circuit for this relay is now interrupted, so that the mirror 5 falls into the dashed position. This allows the light from the spotlight I no longer fall on the photocell g, but it is now the light path for the lamp 13 released, which are also switched on via the switch 12 can and which is due to a constant power source. In this way, the Photocell g constant energy while the light intensity falling on the cell 8 falls, depending on the temperature of the radiator 1 is variable. In this way the black temperature is measured.
In Fig. 2 fällt das Licht des Strahlers I ebenfalls über eine Linse 2 und eine Spiegelanordnung 3, 4, 5 und wird in zwei Teile geteilt, von denen der eine Teil über das Rotfilter 6, der andere über das Grünfilter 7 zu den Fotozellen8 bzw. g führt. Der durch die verschiedenen Lichtintensitäten bewirkte Strom in den Brückenzweigen ruft einen Diagonalstrom hervor, der einen Verstärker I7, beispielsweise eine in an sich bekannter Weise gittergesteuerte Verstärkungseinrichtung, derart betätigt, daß der Ausgangsstrom so lange verändert wird, bis infolge der Lichtabschwächung des grünen Lichtes durch den Graukeil 18, der durch den Ausgangsstrom in bereits vorgeschlagener Weise verstellt wird, der Diagonalstrom in der Brücke zu Null geworden ist. Der Verstärkerausgangsstrom ist dann ein Maß für die Farbtemperatur, die somit auf dem Anzeigegerät 19 abgelesen werden kann. Durch die .Umschaltung wird einerseits ähnlich wie in Fig. I ein Relais 1 1 betätigt, andererseits der Strom, der den Graukeil betätigt, unterbrochen und statt dessen der Verstärkerausgangsstrolnl durch die Lampe 13 geleitet. Gleichzeitig wird der Graulieil in die Ausgangsstellung zurückgeführt. Auf diese Weise kann nunmehr kein Licht des Strahlers I auf die Fotozelle 9 fallen, sondern es wird nunmehr die Fotozelle 9 von der Lampe I3 belichtet. In Fig. 2, the light from the radiator I also falls through a lens 2 and a mirror assembly 3, 4, 5 and is divided into two parts, of which the one part via the red filter 6, the other via the green filter 7 to the photocells8 or g leads. The current caused by the different light intensities in the Bridge branches causes a diagonal current that an amplifier I7, for example a grid-controlled gain device in a manner known per se, such actuated that the output current is changed until as a result of the light attenuation of the green light through the gray wedge 18, which is caused by the output current in already the proposed way is adjusted, the diagonal current in the bridge has become zero is. The amplifier output current is then a measure of the color temperature can be read on the display device 19. By switching over, on the one hand similar to that in Fig. I a relay 1 1 actuated, on the other hand, the current that the gray wedge actuated, interrupted and instead the amplifier output trolnl through the lamp 13 headed. At the same time, the gray part is returned to its starting position. In this way, no light from the spotlight I can fall on the photocell 9, but the photo cell 9 is now exposed by the lamp I3.
Infolge der Wirkungsweise der Verstärkungseinrichtung wird nunmehr der Ausgangsstrom des Verstärkers und damit der Strom durch die Lampe I3 so lange verändert, bis der Diagonalstrom in der Brückenordnnng wieder Null geworden ist.As a result of the mode of operation of the amplifying device is now the output current of the amplifier and thus the current through the lamp I3 for so long changed until the diagonal current in the bridge order has become zero again.
Alsdann ist der Strom, der im Anzeigeinstrument 19 angezeigt wird, ein NIaß für die schwarze Temperatur.Then the current that is displayed in the display instrument 19 is a N measure for the black temperature.
In ähnlicher Weise wie in Fig. 2 wirkt die Anordnung in Fig. 3. Der Diagonalstrom der die Fotozellen 8 und 9 enthaltenden Brüche wird über ein Steuergalvanometer 20, z. B. eines lichtelektrischen Verstärkers 2I, geleitet. Der Nusgangsstrom wird ebenso wie in Fig. 2 dazu benutzt. den Graukeil t8 zu verstellen. Alsdann ist wieder der Strom am Anzeigegerät ein Maß für die Farbtemperatur. Durch die Umschaltung mittels des Schalters 12 und des Relais II wird nun der Spiegel 5 fallengelassen, und es kann das Licht der mit konstanter Spannung brennenden Lampe I3 an Stelle des Lichtes des Strahlers I auf die Fotozelle 9 fallen. Es wird nun der Graukeil 18 so lange verstellt, bis der Diagonalstrom der Brücke wieder Null geworden ist. Dann ist die Stellung des Zeigers 19 ein Maß für die schwarze Temperatur. The arrangement in FIG. 3 acts in a manner similar to that in FIG The diagonal current of the fractures containing the photocells 8 and 9 is measured via a control galvanometer 20, e.g. B. a photoelectric amplifier 2I passed. The output current is as used in FIG. 2 for this purpose. to adjust the gray wedge t8. Then it’s again the current on the display device is a measure of the color temperature. By switching by means of the switch 12 and the relay II, the mirror 5 is now dropped, and it can take the place of the light of the constant voltage lamp I3 of the light from the spotlight I fall on the photocell 9. It will now be the gray wedge 18 adjusted until the diagonal current of the bridge has become zero again. Then the position of the pointer 19 is a measure of the black temperature.
Anstatt die Fotozelle 9 durch den Vergleichsstrahler zu belichten. kann man auch eine weitere Fotozelle vorsehen, die unter dem Einfluß dieses Vergleichsstrahlers I3 kommt. Dann braucht bei der Umschaltung nicht der Spiegel 5 verstellt zu werden. sondern die Umschaltung greift in die Brücke ein, indem statt der Fotozelle 9 nunmehr die nicht gezeigte zusätzliche Fotozelle zur Einwirkung kommt. Auf die Vergleichslampe I3 kann auch verzichtet werden, wenn man so vorgeht, daß an Stelle der Fotozelle g eine konstante Spannung in die Brücke gelegt wird. Instead of exposing the photocell 9 through the comparison emitter. an additional photocell can also be provided, which is influenced by this comparative radiator I3 is coming. Then the mirror 5 does not need to be adjusted when switching. Instead, the switchover intervenes in the bridge by now instead of the photocell 9 the additional photocell, not shown, comes into play. On the comparison lamp I3 can also be omitted if one proceeds in such a way that instead of the photocell g a constant tension is placed in the bridge.
In Fig. 4 fällt von dem Strahler 1 das Licht durch die Linse 2 auf die Fotozelle 15. Im Strahlengang befinden sich die von einem Synchronmotor 22 angetriebene Filterscheibe 23 sowie eine Blendenscheibe 26. Die Filterscheibe selbst enthält ein Grün- und Rotfilter sowie einen dunklen Sektor bei zweclimäßiger Aufteilung auf je I202, während die Blendscheibe einen Dunkelsektor über J 20 besitzt. Bei der Farbtemperaturmessung stehen die Scheiben so zueinander, daß sowohl das grüne Licht als auch das rote Licht abwechselnd durchgelassen werden, d. h. die Dunkelsektoren stehen übereinander. Infolgedessen wird die Fotozelle abwechselnd von roten und grünen Strahlen getroffen und 4er dadurch bewirkteStromübereinen Verstärker 24 und einen Transformator 25 als Wechselstrom inden Nuilmotor 27 geleitet. Durch diesen Nullmotor wird der Graukeil I8 so lange verstellt, bis die Energieimpulse auf 4ie Fotozelle gleich groß sind. Nlsdann ist die Stellung des Graukeils ein Maß für die Farbtemperatur und wird unter Verwendung eines Potentiometers 28 auf dem Meßinstrument 19 angezeigt. Durch die Umschaltung mittels des Schalters I2 wird die Blendscheibe 26 gegenüber der Farbsch ibe 23 mittels des Elektromagneten 29 um 1200 so verstellt daß nur noch das grüne Licht durchfällt. Der Dunkelsektor der Blendenscheibe 26 ist auf der unteren Seite als Spiegel ausgebildet, der von einer Lampe 13. die bei der Umschaltung ebenfalls eingeschaltet wurde, das Licht auf die Fotozelle 15 bringt. Dadurch wird abwechselnd einmal das grüne Licht des Strahlers und einmal das Licht konstanter Energie der Lampe 13 auf die Fotozelle 15 zur Einwirkung gebracht, und es wird der Graukeil 18 über die Einrichtung 24, 25, 27 so lange verstellt. bis die Energieimpulse gleich groß sind. Dann ist die Anzeige am Gerät 19 ein Maß für die Farbtemperatur. Bei der Rückschaltung auf Farbtemperatur wird die Blendenscheibe 26 durch die Feder 30 wieder in die Ausgangslage gebracht. In FIG. 4, the light from the radiator 1 falls through the lens 2 the photocell 15. The one driven by a synchronous motor 22 is located in the beam path Filter disk 23 and an aperture disk 26. Contains the filter disk itself a green and red filter as well as a dark sector with two-way division to I202 each, while the visor has a dark sector over J20. at When measuring the color temperature, the panes are positioned in relation to one another so that both the green Light and red light are alternately transmitted, d. H. the dark sectors stand on top of each other. As a result, the photocell will alternate between red and hit green rays, causing 4 to flow through an amplifier 24 and a transformer 25 is fed to the Nuilmotor 27 as an alternating current. Through this Zero motor, the gray wedge I8 is adjusted until the energy pulses reach 4ie Photocell are the same size. Then the position of the gray wedge is a measure of the Color temperature and is set using a potentiometer 28 on the measuring instrument 19 displayed. By switching over using switch I2, the visor is activated 26 so adjusted by 1200 with respect to the color disk 23 by means of the electromagnet 29 that only the green light falls through. The dark sector of the diaphragm disk 26 is designed as a mirror on the lower side, which is supported by a lamp 13 the switch has also been switched on, which brings light to the photocell 15. This alternates between the green light of the spotlight and the light brought constant energy of the lamp 13 to the photocell 15 to act, and the gray wedge 18 is adjusted via the device 24, 25, 27 for so long. until the energy impulses are the same size. Then the display on the device 19 is a measure of the color temperature. When switching back to color temperature, the diaphragm disc is 26 brought back into the starting position by the spring 30.
Die Sektoren brauchen natürlich nicht in der gezeichneten Form ausgebildet zu sein oder miteinander gekuppelt zu werden. Man kann. z. B. auch halbkreisförmige Farbfilter und halbkreisförmige Blendenscheiben verwenden und während der Farbtemperaturmessung die Blendenscheihe in einer festen Stellung stehen lassen, so daß das rote und grüne Licht auf die Fotozellen fallen kann. während beim Messen der schwarzen Temperaturen die Blendenscheibe mit der Filterscheibe gekuppelt wird, derart, daß immer das gleiche Farbfilter verdeckt wird. Auch kann man statt der Einspiegehing über die Blende der Locliscbeibe das Licht der Lampe 13 unmittelbar auf die Fotozelle 15 fallen lassen, wenn man beispielsweise nach jedem halben Umlauf der Einrichtung 22, 23, 26 das Lampenlicht ein- bzw. ausschaltet. Of course, the sectors do not need to be designed in the form shown to be or to be coupled with each other. One can. z. B. also semicircular Use color filters and semicircular aperture disks and during color temperature measurement leave the diaphragm in a fixed position so that the red and green Light can fall on the photocells. while when measuring the black temperatures the diaphragm disk is coupled to the filter disk in such a way that always the same Color filter is covered. You can also use the panel instead of the Einspiegehing the Locliscbeibe the light of the lamp 13 fall directly on the photocell 15 if, for example, after every half cycle of the device 22, 23, 26 switches the lamp light on or off.
Die Umschaltung kann in allen Fällen selbsttätig durch die Meßeinrichtung, insbesondere durch den in einem Schreiber vorhandenen Umschalter. i bestimmten Zeitabständen bewirkt werden. The switchover can in all cases be done automatically by the measuring device, in particular by the changeover switch in a recorder. i certain time intervals be effected.
Ist eine Regelung der schwarzen und Farbtemperatur beabsichtigt, so kann man durch Einfügung einer konstanten zusätzlichen Spannung bei der Farbtemperatur- bzw. bei der Schwarztemperaturmessung die beiden gewünschten zu regelnden Temperaturwerte auf dieselbe Stelle bringen und so die richtigen Regel impulse bei der Farb- und Schwarztemperaturregelung geben, wobei gleichzeitig natürlich von dem Regler aus bei jeder Umschaltung die entsprechenden Sekundärorgane der Reguliereinrichtung mit umgeschaltet werden mussen. If you intend to regulate the black and color temperature, by inserting a constant additional voltage at the color temperature or the two desired temperature values to be controlled for the black temperature measurement bring them to the same place and thus the correct rule impulses for color and Give black temperature control, at the same time of course from the controller the corresponding secondary organs of the regulating device with each switchover must be switched with.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1123493B (en) * | 1958-09-23 | 1962-02-08 | Bodenseewerk Perkin Elmer Co | Radiation pyrometer for color temperature measurements |
DE1135202B (en) * | 1959-05-29 | 1962-08-23 | Atomic Energy Authority Uk | Color pyrometer |
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1943
- 1943-05-15 DE DES10351D patent/DE883964C/en not_active Expired
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