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Vorrichtung zur selbsttätigen Bestimmung der Lichtausbeute elektrischer
Lampen Die Lebensdauer einer elektrischen Lampe, und zwar insbesondere einer elektrischen
Glühlampe, hängt vornehmlich von der Temperatur ab, die der Leuchtkörper beim Betriebe
der Lampe annimmt. Die Temperatur des Leuchtkörpers wiederum steht, von geringen
Fehlermöglichkeiten abgesehen, in eindeutigein Zusammenhange mit der Lichtausbeute
der Lampe, d. h. dem je Watt aufgewandter elektrischer Energie erzeugten Lichtstrom
in Lumen. Wenn man also über die zu erwartende Lebensdauer von elektrischen Lampen
Sicherheit haben will, so handelt es sich praktisch nur darum, die Lichtausbeute
der Lampe, also die Lumen j e Watt festzustellen. Dies wurde bisher meist so ausgeführt,
daß man die 'in Frage kommenden Größen, nämlich Wattzahl einerseits und Lumenzahl
andererseits, durch Verwendung eines Voltmeters undi eines Amperemeters sowie eines
Photometers, gegebenenfalls auch durch Verwendung eines Wattmeters und eines Photometers,
einzeln bestimmte, worauf man dann durch Rechnung die Lichtausbeute dadurch ermittelte,
daß man die Lumenzahl durch die unmittelbar abgelesene Wattzahl oder durch die sogar
erst durch Multiplikation von Volt und Ampere ermittelte Wattzahl dividierte. Diese
Art der Feststellung der Lichtausbeute ist umständlich und führt durch Ablese- und
auch Rechnungsfehler leicht zu unrichtigen Ergebnissen.
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Die Erfindung bezweckt, das geschilderte Ablesen mehrerer Instrumente
und auch Anstellen von Berechnungen zu vermeiden. Zu diesem Zwecke wird einem Photometer
mit die Lumen anzeigendem Meßinstrument und einem die aufgewendete elektrische Energie
anzeigenden zweiten Meßinstrument erfindungsgemäß eine optische Hilfseinrichtung
zugeordnet, bei der ein von einem Projektor erzeugter Lichtstrahl durch Wirkung
von einem oder auch zwei von den beiden Meßinstrumenten beeinflußten Spiegeln in
zwei -zueinander senkrechten Richtungen derart abgelenkt wird, daß ein von dem Lichtstrahl
auf einer Auffangfläche erzeugter Lichtpunkt unmittelbar das Verhältnis von Lumen
zu Watt anzeigt. Es kann auf diese Weise die Lichtausbeute ohne weiteres von der
Auffangfläche des Lichtstrahls abgelesen werden. Voraussetzung für die Wirkungsweise
der neuen
Vorrichtung ist, daß ein selbsttätig anzeigendes Photometer
Anwendung findet, wie solche beispielsweise unter Benutzung von lichtelektrischen
Zellen allgemein bekannt sind.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Vorrichtung
in Abb. i schaubildlich dargestellt.
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Die Abb. 2 zeigt in größerem llaßstabü die Einteilung der- zur Ablesung
der Lichtausbeute dienenden Auffangfläche.
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In der Abb. i ist i das zu einem selbsttätig arbeitenden Photometer
gehörige Anzeigeinstrument, das durch seine Ausschläge die Größe des Lichtstromes
der jeweils der Messung unterliegenden Lampe anzeigt. Mit :2 ist ein zweites Anzeigeinstrument
bezeichnet, welches in den Stromkreis der zu messenden Lampe so eingeschaltet ist,
daß es den Wattverbrauch dieser Lampe unmittelbar anzeigt. Auf der Zeigerachse des
Instrumentes i ist ein Spiegel 3 aufgesetzt, der an der Drehung der Zeigerachse
teilnimmt. In gleicher Weise ist auch auf der Zeigerdrehachse des Instrumentes 2
ein Spiegel 4 befestigt. Auf den Spiegel 3 fällt von einem Projektor 5 ein punktiert
angedeuteter Lichtstrahl 6 bzw. ein sehr schmales Bündel paralleler Lichtstrahlen.
Nach der Reflexion an dem Spiegel 3 tritt dieser Lichtstrahl 6 in ein Umkehrprisma
7 ein, dessen Grundfläche unter' 45° zur Horizontalebene geneigt ist. Durch dieses
Prisma wird die Schwingungsebene des Lichtstrahles 6 um 9o° gedreht. Der Lichtstrahl,
der sich gemäß der Abb. i nach der Reflexion an dem Spiegel 3 in einer horizontalen
Ebene bewegte, schwingt daher nach dem Durchgang durch das Umkehrprisma 7 in einer
vertikalen Ebene. Der vom Spiegel 4 reflektierte Lichtstrahl fällt anf eine Auffangfläche
8, die, wie Abb. 2 im größeren Maßstabe zeigt, eine Koordinationseinteilung besitzt,
und zwar derart, daß beispielsweise längs der Abszisse die Watt und längs der Ordinate
die Lumen aufgetragen sind. jedem Punkt auf der Auffangfläche- entspricht daher
ein ganz bestimmter Watt- und auch Lumenbetrag. Angenommen, es entsteht durch den
auffallenden Lichtstrahl ein Lichtpunkt A auf der Auffangfläche. Ein solcher Lichtpunkt
würde bedeuten, daß die gerade in Messung befindliche Lampe bei 25 Watt aufgewandter
elektrischer Energie einen Lichtstrom von 25o Lumen gibt. Diese Lampe würde also
eine Lichtausbeute von 1o Lumen je Watt haben. Angenommen, bei zwei weiteren Messungen
würden sich die Lichtpunkte B und C ergeben, so bedeutet dies, daß die eine Lampe
bei 15 Watt glektrischer Energie i 5o Lumen und die andere Lampe bei 4o Watt
4oo Lumen gibt. Auch diese beiden Lampen hätten also eine Lichtausbeute von i o
Lumen j e i Watt. Eine durch diese drei Punkte A, B, C
gelegte Linie a enthält,
wie ohne weiteres ersichtlich, alle Punkte der Auffangfläche, auf die der Lichtstrahl
fällt, wenn die in Messung befindlichen Lampen eine Lichtausbeute von 1o Lumen je
i Watt haben. Auch andere Lumenwerte j e Watt sind durch entsprechende schräg verlaufende
Linien gekennzeichnet. So liegen beispielsweise auf der Linie b alle Punkte, die
12 Lumen je Watt, und auf der Linie c alle Punkte, die 8 Lumen je Watt entsprechen.
Zweckmäßig enthält die Auffangfläche 8 der Abb. i nur diese schräg verlaufenden
Linien mit den entsprechenden Bezeichnungen, also beispielsweise 1o Lm/W, 12 Lm/W,
8 Lm/W. Die Bedienungsperson kann dann aus der Lage des Lichtpunktes in diesem Liniensystem
den Wert der Lichtausbeute der jeweils zu messenden Lampe unmittelbar ablesen und
schnell solche Lampen aussortieren, bei deren Messung die entstehenden Lichtpunkte
außerhalb eines vorgeschriebenen Lumen/Watt-Bereiches fallen.
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Da die Lumenwerte je Watt für die verschiedenen Lampentypen stark
voneinander abweichend sind, so ist es zweckmäßig, für clie einzelnen zu messenden
Lampentypen verschiedene Auffangflächen bereitzustellen.
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Die beiden mit dem ausgesandten Lichtstrahl 6 des Projektors 5 zusammenwirkenden
Spiegel 3, 4 brauchen nicht unbedingt auf den Zeigerdrehachsen der beiden Meßinstrumente
gelagert zu sein. Bei Vorsehung geeigneter Hebel- oder Räderübersetzungen können
die Spiegel auch gesondert neben den Anzeigeinstrumenten gelagert werden. Auch kann
an Stelle der beiden Spiegel ein einziger Spiegel treten, der durch geeignete Lagerung,
beispielsweise durch Lagerung in einem Kardangelenk, um zwei zueinander senkrecht
stehende Achsen drehbar ist, wobei die Drehung des Spiegels um die eine Achse vom
Ausschlag des einen Zeigerinstrumentes und die Drehung um die andere Achse vom Ausschlag
des anderen Zeigerinstrumentes abgeleitet ist.
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Wenn die Messungen der Lampen bei einer bestimmten Spannung vorgenommen
werden, so ist die in der Lampe umgesetzte elektrische Energie in Watt der Stromstärke,
also der Amperezahl, proportional. Diese bei gleichbleibender Spannung vorhandene
Proportionalität zwischen Wattzahl und Amperezahl gestattet es, das verwendete Wattmeter
2 ohne weiteres auch durch ein einfaches Amperemeter zu ersetzen.
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Sind die beiden Meßinstrumente i und 2 von vornherein so orientiert,
daß ihre Achsen senkrecht zueinander stehen, so ist die Zwischenschaltung des erwähnten
Umkehrprismas 7 nicht erforderlich.