DE909259C - Vergleichslicht fuer Farbpyrometer u. dgl. und Verfahren zur Bestimmung der Farbtemperatur mittels desselben - Google Patents

Description

• Vergleichslicht für Farbpyrometer u. dgl. und Verfahren zur Bestimmung der Farbtemperatur mittels desselben Um die Farbtemperatur eines glühenden Körpers zu messen, muß man entweder die Farbe des von ihm ausgestrahlten Lichtes, eventuell nach Änderung durch ein Filter, mit der Farbe eines Normal lichtes vergleichen oder die Helligkeit zweier ausgesonderter Gebiete seines Spektrums, verglichen mit den Helligkeiten derselben Gebiete einer Lichtquelle bekannter Temperatur, bestimmen. In jedem Fall wurde hierzu bisher eine Glühlampe verwendet, welche mit genau einstellbarer und mit einem Meßinstrument kontrollierbarer Stromstärke brannte.
• Erfindungsgemäß werden die hierdurch bedingten Nachteile durch Benutzung eines unter Zuhilfenahme von Fluoreszenz hergestellten einen genügend weiten Spektralbereich umfassenden Vergleichslichtes behoben. Die Herstellung desselben geschieht erfindungsgemäß in der Weise, daß aus einer Hilfslichtquelle, vorzugsweise einer Glühlampe beliebiger Temperatur, ein kurzwelliges, vorzugsweise monochromatisches Spektralgebiet ausgesondert und durch dieses in einem oder in mehreren Stoffen Lumineszenz erregt wird. Wenn durch irgendeine bekannte optische Einrichtung eine Vermischung des erregenden Lichtes mit dem Lumineszenzlicht bewirkt wird, z. B. dadurch, daß das erregende Licht durch eine oder mehrere lumineszierende und etwas durchlässige Schichten dringt, so erhält man ein Mischlicht, dessen Zusammensetzung und Farbe sich durch Wahl der Lumineszenzstoffe weitgehend variieren, z. B. auch neutral abstimmen läßt. Da ein Lumineszenzlicht im allgemeinen unveränderlich in seiner spektralen Zusammensetzung ist, ferner seine Lichtstärke proportional der des erregenden Lichtes und weit: gehend unabhängig von anderen Einflüssen ist, hat auch das gesamte Mischlicht im allgemeinen eine unveränderliche spektrale Zusammensetzung,welche, falls das erregende Gebiet genügend eng ist, von der Beschaffenheit, also auch der Temperatur der Hilfslichtquelle vollkommen unabhängig ist, so daß deren Änderung nur Helligkeitsschwankungen des gesamten Mischlichtes verursachen können.
• Praktisch ist diese Unabhängigkeit auch bei einem weiteren erregenden Gebiet genügend gewahrt.
• Mit diesem Vergleichslicht kann die Farbtemperatur eines Strahlers so gemessen werden, daß das Licht des Strahlers und das Vergleichslicht durch Filter einander in der Farbe und auch in der spektralen Zusammensetzung möglichst gleichgemacht werden, wobei, wie üblich, dem Licht des Strahlers eine sich mit der Temperatur möglichst stark ändernde Farbe, z. B. durch ein nur Rot und Grün durchlassendes Filter gegeben wird. Die von der Temperaturänderung des Strahlers und zugleich die von den Helligkeitsschwankungen des Vergleichslichtes herrührenden Helligkeitsänderungen der Vergleichsfelder können durch einen in den einen Strahlengang geschalteten Graukeil, die nur von Temperaturänderungen des Strahlers herrührenden Farbänderungen der Vergleichs felder durch einen Farbkeil, der das Feld des Strahlers oder das der Vergleichslichtquelle beeinflußt, ausgeglichen werden. Bei hergestellter Gleichheit der beiden Vergleichs felder kann an der Stellung des Farbkeils dann die Farbtemperatur abgelesen werden.
• Die Farbtemperatur kann mit Hilfe des Vergleichslichtes ferner auch so gemessen werden, daß aus dem Licht des Strahlers zwei vorzugsweise schmale Gebiete, ein kurzwelliges, z. B. grünes, und ein langwelliges, z. B. rotes, ausgesondert werden und diese mit den gleichen, aus dem Vergleichs licht ausgesonderten Gebieten ihrer Helligkeit nach verglichen werden. Man hat dann vier Vergleichsfelder, die entweder gleichzeitig im Gesichtsfeld sichtbar sind oder von denen je zwei ein gleichfarbiges Paar bildende nacheinander sichtbar gemacht werden. Jedes Paar wird z. B. durch je einen Graukeil auf gleiche Helligkeit gebracht, und aus den Ablesungen der zwei Graukeile läßt sich, wenn die Hilfslichtquelle nur während dieser Zeit konstant bleibt, aus dem bekannten und unveränderlichen Intensitätsverhältnis des lang- und kurzwelligen Gebietes des Vergleichslichtes das entsprechende Verhältnis für den Strahler und damit seine Farbtemperatur finden.
• Besonders bequem wird das Verfahren, wenn von den zwei Graukeilen der erste das Vergleichsticht oder das Licht Ides Strahlers als Ganzes schwächt, während der zweite nur das eine Spektralgebiet des Strahlers bzw. des Vergleichslichtes beeinflußt. Wird zuerst durch den ersten Graukeil das eine Felderpaar, z. B. das rote, gleichgestellt, wodurch zugleich etwaige Helligkeitsschwankungen der Hilfslichtquelle ausgeglichen werden, so ist die zum Abgleichen des anderen Paares, des grünen, notwendige Stellung des zweiten Graukeils dann nur mehr von der Farbtemperatur des Strahlers abhängig und kann nach dieser geeicht werden.
• Wenn das zum Vergleich herangezogene kurzwellige Gebiet des Strahlers innerhalb des zur Erzeugung des Vergleichstichtes dienenden kurzwelligen Gebietes liegt oder wenn es insbesondere mit diesem identisch ist, so ergibt sich der Vorteil, daß letzteres nicht mit dem Lumineszenzlicht vermischt und dann wieder ausgesondert werden muß, was mit Lichtverlusten verbunden ist, sondern daß ein Teil des erregenden Lichtes direkt dem betreffenden Teil des Gesichtsfeldes zugeführt werden kann, während ein anderer ausschließlich der Erregung der Lumineszenz dient, die dann auch heller ausfällt und nach eventueller Filterung ohne vorherige Vermischung ebenfalls direkt dem einen Gesichtsfeldteil zugeführt werden kann. Diese beiden Lichter verhalten sich, auch wenn sie nicht vorher vermischt worden waren, so, als ob sie ausgesonderte Gebiete einer Lichtquelle konstanter Farbtemperatur wären.
• Wenn der Strahler genug hell und groß ist, genug nahe liegt und vor allem genug kurzwelliges Licht aussendet, kann er auch selbst an die Stelle der Hilfslichtquelle treten, so daß dann eine solche entbehrlich ist.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Vergleichslicht von unveränderlicher, insbesondere von der Temperatur der zur Erzeugung benutzten Hilfslichtquelle unabhängiger spektraler Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß es ein aus der Hilfslichtquelle ausgesondertes kurzwelliges, vorzugsweise monochromatisches Licht und zugleich ein durch dieses in einem oder mehreren Stoffen erregtes langwelliges Lumineszenzlicht enthält.
2. 2. Verfahren zur Bestimmung der Farbtemperatur eines Strahlers mittels des Vergleichslichtes nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß durch Filter sowohl das Licht des Strahlers als auch das Vergleichslicht auf dieselbe, zweckmäßig neutrale, für Temperaturänderungen des Strahlers empfindliche Farbe und soweit als möglich auf dieselbe spektrale Zusammensetzung gebracht werden, wonach bei Temperaturänderungen des Strahlers die dadurch bedingten Helligkeitsunterschiede und zugleich die von etwaigen Schwankungen der Hilfslichtquelle herrührenden Helligkeitsunterschiede der Vergleichsfelder mittels eines Graukeils od. dgl. rückgängig gemacht, ihre Farbenunterschiede dagegen, welche nur von der Temperatur des Strahlers abhängen, mittels eines in einen der beiden Strahlengänge geschalteten Farbkeils ausgeglichen werden, an dessen Stellung die Farbtemperatur abgelesen werden kann.
3. 3. Verfahren zur Bestimmung der Farbtemperatur eines Strahlers mittels des Vergleichslichtes nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß aus dem Licht des Strahlers zwei vorzugsweise schmale Gebiete, ein kurzwelliges und ein langwelliges, ausgesondert werden und diese mit den gleichen, aus dem Vergleichslicht ausgesonderten Gebieten ihrer Helligkeit nach verglichen werden. indem von den zwei gleichfarbigen Paaren von Vergleichsfeldern die kurzwelligen, z.B. grünen, und die langwelligen, z.B. roten, entweder gleichzeitig oder nacheinander im Gesichtsfeld sichtbar sind und in an sich bekannter Weise z. B. durch Einschalten eines Graukeils in den einen Strahlengang auf gleiche Helligkeit gebracht werden, aus welchen zwei Messungen das Lichtstärkeverhältnis der roten und grünen Strahlung und damit die Farbtemperatur des Strahlers gefunden werden kann.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den zwei verwendeten Graukeilen der eine das ganze Strahlerlicht oder das ganze Vergleichslicht schwächt und so audl die Schwankungen der Hilfslichtquelle ausschaltet, während der zweite nur das eine Spektralgebiet des Strahlers oder des Vergleichslichtes beeinflußt, so daß nach Gleichstellung des einen Felderpaares durch den ersten Graukeil und des anderen Felderpaares durch den zweiten Graukeil am letzteren die Farbtemperatur abgelesen werden kann.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Vergleich herangezogene kurzwellige Gebiet des Strahlers und somit auch das des Vergleichslichtes innerhalb des zur Erzeugung des Vergleichslichtes dienenden kurzwelligen monochromatischen Gebietes der Hilfslichtquelle liegt oder vorzugsweise mit diesem identisch ist, so daß letzteres auch direkt dem Vergleichsfeld zugeführt werden kann.
6. 6. Verfahren zur Bestimmung der Farbtemperatur eines Strahlers nach Anspruch 2, 3,4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfslichtquelle der Strahler selbst benutzt wird.