DE929517C - Device for the measurement and observation and, if necessary, registration of the light conditions in the sky - Google Patents

Description

Gerät für die Messung und Beobachtung und gegebenenfalls Registrierung der Lichtverhältnisse am Himmel tu (-1-i- Wetterkunde wurde bisher die Art und st;irke der @e1@-ölhung durch Betrachtung des Him- mels bestimmt. Die Beobachter müssen. dal>L i an- ob der Himmel klar, teilweise bedeckt oder ganz lie«-@@llct ist. Zur Erleichterung der Beobach- tung «-orden auch schon fotografische Aufnahmen de:: I-Iimmels gemacht, die dann inobjektiver Weise ausgc«-ertet «-oden konnten. In letzter Zeit ist inan zielfach dazu übergegangen, meteorologische Stationen cinzur_ch:en, welche nicht finit Beobach- tci-1i besetzt sind und automatisch arbeitende 1leß- ger;ite lia?>en. z. h. für Luftdruck. Luftfeuchtigkeit. «"nrlriclituiig od. dgl. Die Meßwerte «-orden dann durch Fernübertragung an die aus«ertende Stelle \\eitergeleitet. Dic Erfindung hat den Zweck, eine derartige automatische lfessung und Beobachtung und ge- gebenenfalls Registrierung auch auf die LichtverhäItniase am Himmel anzuwenden. Geräte für diesen Zweck gibt es bisher noch nicht. Bekannt sind lediglich die sog. Belichtungsmesser, die heim Fotografieren und bei Filmaufnahmen angewendet «verden und aus einer einfachen lichtelektrischen Zelle bestehen, an die ein '-\Ießinstrume,nt angeschlossen ist. Diese primitiven Geräte sind für meteorologische Beobachtungszwecke ungeeignet, da mit ihnen mir die Gesamthelligkeit gemessen «-erden kann und eine detaillierte Beobachtung verschiedener Lichtanteile am Himmel unmöglich ist.Device for measuring, observing and, if necessary, registering the light conditions in the sky tu (-1-i- Weather science was previously the type and st; irke der @ e1 @ -ölhung by looking at the sky mels determined. The watchers must. dal> L i an- whether the sky is clear, partially overcast or very lie «- @@ llct is. To facilitate observation Tung «order, even photographic recordings de :: I-Iimmel made that then in an objective manner could be evaluated "-evaluated" -oden. Lately is inan switched to meteorological Stations cinzur_ch: en, which are not finitely observed tci-1i are occupied and automatically working 1-reading ger; ite lia?> en. zh for air pressure. Humidity. "" Independent or the like. The measured values "-order then by remote transmission to the issuing body \\ redirected. The invention has the purpose of such automatic measurement and observation and if necessary, also apply registration to the light ratio in the sky. Devices for this purpose do not yet exist. All that is known are the so-called exposure meters, which are used at home and for filming and which consist of a simple photoelectric cell to which a measuring instrument is connected. These primitive devices are unsuitable for meteorological observation purposes, since with them the total brightness can be measured and a detailed observation of different light components in the sky is impossible.

Gemäß der Erfindung wird ein Gerät für die Messung und Beobachtung und gegebenenfalls Registrierung der Lichtverhältnisse am Himmel vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß mittels eines optisch-elektrischen Umwandlungssystems, wie lichtelektrische Zelle, Fotozelle od. dgl., die Lichtanteile der Sonnenstrahlung, der Bewölkung und gegebenenfalls auch des Gesamtlichtes am Himmel getrennt erfaßt und in sich uiitzrsch,°idenden elektrischen Werten angezeigt «erden. gegebenenfalls. nach Fernübertragung der elektrischen Werte über einen drahtlosen Sender oder e:ine Fernleitung.According to the invention there is an apparatus for measurement and observation and, if necessary, registration of the lighting conditions in the sky is proposed, which is characterized in that by means of an opto-electrical conversion system, how photoelectric cell, photocell or the like, the light components of solar radiation, the cloud cover and possibly also the total light in the sky are recorded separately and to ground the identical electrical values. possibly. after remote transmission of the electrical values via a wireless transmitter or e: ine Long-distance line.

Bei der Erfindung wird von der Erkenntnis, ausgegangen, daß am Himmel praktisch folgnde für die meteorologische Beobachtung wichtige Extremzustände auftreten können: i. Klarer, wolkenloser Himmel a) größte Intensität des Sonnenlichtes. b) größte Himmelsbläue, c) großeLichtunterschiedeamHimmel, steiler Lichtanstieg in der Nähe der Sonne; vollkommen bedeckter Himmel a:) geringes Sonnenlicht, b) Himmel völlig grau, c) kleine Lichtunterschiede am Himmel, flach verlaufender Lichtanstieg in der Nähe der Sonne. Zwischen diesen extremen Beobachtungswerten können sich die verschiedensten Zwischenzustände am Himmel ausbilden. Bei Sonnensch°,in beis.pielsweise mit teiltvei!se bedecktem Himmel würden die Werte a) und c) nach i. auftreten. Dabei würde die Himmelfläche nur zum kleinen. Teil blau erscheinen. Liegen Wolken oder Dunst vor der Sonne, und ist der Zenit frei von Wolken, so ergeben sich die Werte a) und c) nach a.,-@välirend der Blauanteil sehr groß ist. 'Man kann also sagen. daß die Messung der charakteristischen Werte a), b) und c) den Bewölkungszustand erkennen lassen. Man erhält also brauchbare Beobachtungswerte, wenn die Lichtverteilung und die Farbe am Himmel gemessen werden. Die zusammenhängende Betrachtung der Messung über eine gewisse Zeitdauer läßt dabei die wirklichen Verhältnisse mit hinreichender Sicherheit erkennen.The invention is based on the knowledge that in the sky in practice the following extreme conditions, which are important for meteorological observation, occur can: i. Clear, cloudless sky a) Greatest intensity of sunlight. b) greatest blue stain in the sky, c) large differences in light in the sky, steep increase in light in near the sun; completely overcast sky a :) little sunlight, b) sky completely gray, c) small differences in light in the sky, flat light increase near the sun. The develop various intermediate states in the sky. When the sun is out °, for example with a partly white overcast sky, the values a) and c) would be according to i. appear. Included the sky would only become a small one. Part appear blue. Are there clouds or Haze in front of the sun, and if the zenith is free of clouds, then the values result a) and c) according to a., - @ välirend the blue component is very large. 'So you can say. that the measurement of the characteristic values a), b) and c) the cloudiness reveal. So you get usable observation values if the light distribution and the color can be measured in the sky. The coherent consideration of the measurement Over a certain period of time, the real conditions can be adequately dealt with Recognize security.

Hierauf aufbauend ist eine besonders zweckmäßige Ausführungsform eines Gerätes nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Bewölkung durch Messung des Blauanteil.e,s des G,-samtlichtes ermittelt wird, vorzugsweise nur in Zineni bestimmten Himmelsausschnitt. Dabei wird erfindungsgemäß zweckmäßig davon Gebrauch gemacht, daß das. Blaulicht des Himmels polarisiert ist. Einentsprechend ausgebildetes Gerät nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das vorn Blauanteil herrührende polarisierte Licht für die Messung der Bewölkung ausgewertet wird, vorzugsweise durch periodische Polarisatio-esünd@erung des auf das,optisch-elektris.cheUmwandlungssystein geleiteten Lichtes, z. B. mittels eines rotierenden oder hin und her gedrehten Polarisationsfilters vor (I-er liciitelel;trisclien Zelle. Gemäß einer Weiterbildung des Gerätes nach der Erfindung wird dabei zu-eckmäßig im Lichtweg zum optiscli-elel@trisc:iIn Umwandlungssystem noch ein Farbfilter. vorzugsweise ein Blaufilter, angeordnet.Building on this, a particularly expedient embodiment is a Device according to the invention, characterized in that the cloudiness by measurement of the blue component e, s of the total light is determined, preferably only in zineni certain section of the sky. It is expediently used according to the invention made that the blue light of the sky is polarized. A suitably trained Device according to the invention is characterized in that the blue component originating from the front polarized light is evaluated for the measurement of cloud cover, preferably by periodic polarization ignition of the optical-electrical conversion system guided light, e.g. B. by means of a rotating or reciprocating polarization filter before (I-er liciitelel; trisclien cell. According to a further development of the device after the invention becomes square in the light path to the optiscli-elel @ trisc: iIn conversion system another color filter. preferably a blue filter, arranged.

Neben der Bewölkungsmessuing wird in dem Gerät nach der Erfindung auch der von der Sonnenstrahlung herrührende Lichtanteil ermittelt. Dis s erfolgt erfindungsgemäß in einem Himmelsbereich. vorzugsweise durch Abtastung desselben, der außerhalb des Himmelsbereiches für die Bewölkungsmessung liegt. Praktisch wird dabei erfindungsgemäß zweckmäßig so vorgegangen, daß der Himmelsbereich für die Messung des Lichtanteiles der Sonnenstrahlung über einen lichtdurchlässigen Spalt abgetastet wird, der vorzugsweise als schmaler Sektor auf einer rotierenden lichtundurchlässigen Kuppel aus,-ebildet ist, derart, daß das durch den Spalt hindurchgehende Licht von der Sonne. gegebenenfalls über einen dem Spalt gegenüber aiigeordneten Spiegel, auf das optisch-elektrische Umwandlungssystem geworfen wird, vorzugsweise auf die gleiche liehtelektri.sche Zelle, mit deren Hilfe auch die Bewölkung bzw. der Blauanteil gemessen wird.In addition to the cloudiness measurement, the device according to the invention also determines the amount of light resulting from solar radiation. This is done according to the invention in a sky area. preferably by scanning it, which lies outside the sky range for the cloud measurement. Becomes practical thereby proceeded according to the invention expediently so that the sky area for the Measurement of the light component of solar radiation through a translucent gap is scanned, which is preferably as a narrow sector on a rotating opaque Dome is formed, in such a way that the light passing through the gap is from the sun. possibly via a mirror arranged opposite the gap, is thrown onto the opto-electrical conversion system, preferably onto the same electric cell, with the help of which also the cloudiness or the blue component is measured.

Die Erfindung und weitere Einzelheiten sind an Hand von Zeichnungen beispielsweise erläutert.The invention and further details are with reference to drawings for example explained.

In Fig. i bis 3 isst ein Ausfiihrungsbei,spiel eins Gerätes nach der Erfindung dargestellt.In Fig. I to 3 an embodiment, game one device after the Invention shown.

Die Fig. d. bis 6 zeigen Diagramme der 11e13-spannungen, die von dem Gerät nach der Erfindung erzeugt werden, und in Fig. 7 ist eine Meßschaltung für das Gerät nach der Erfindung dargestellt.The Fig. D. through 6 show diagrams of the 11e13 voltages used by the Apparatus according to the invention are generated, and in Fig. 7 is a measuring circuit for the device shown according to the invention.

Nach Fig. i bis 3 hat das Gerät nach der Erfindung in seinem oberen Teil die aus lichtundurchlässigem Material, z. B. Blech, bestehende Kuppel i, die in ihrem Zenit die runde Öffnung 2 aufweist. Die Öffnung 2 ist durch Blenden., z. B. einen Tubus 3, so begrenzt, daß auch bei hohem Sonnenstand mir der von einem Himmelsausschnitt herrührend: Lichtanteil für die Messung der Bewölkung hz«-. des Blauanteiles auf das optisch-elektrische Umwandlungssystem, z. B. die lichtelektrische Zelle .i, "langen kann. Da in unseren Breiten die, Sonne niemals im Zenit steht, wird also durch den Tubus 3 verhindert, daß Sonnenstrahlung durch die Öffnung a fallen lzann. In der Ö!ff,nung 2 oder dicht unterhalb derseilben ist im Zenit der Kuppel i das rotierende bzw: hin und her gedrehte Polaris.atiDnsfilter 5 angeordnet. Im Betrieb des Geräte: entsteht dann an der Fotozelle-d. ein Wechsellicht. dessen Stärke durch die Intensität des Blaulichtes bestimmt wird. Die Lichtamplitude hinter dein Polarisationsfilter 5 ist um so größer, je stärker da einfallende Licht polari,s-iert ist. Die am Ausgang der Fotozelle, auftretende Wechselspannung ist somit der Lichtamplitude an der Fotozelle proportional. Unter der Annahme, daß die Polarisatifin der blauen Stellen am Himmel konstant ist, nimmt hinter dem Polarisationsfilter 5 die Lichtamplitude dann ab, wenn sich Wolken am Himmel b°iinclen. da das von den Wolken herrührende Licht nicht polarisiert ist. Das Gesamtlicht nimmt dal)ci zu wegen der Aufteilung der Wolken durch die Sonnenstrahlung. Die M'echselspannung am Aus- gang der Fotozelle .l ]=t also ein direktes Mal-1) für die Cri;l:)e dei- Bewölkung- Die Frequenz der Wechselspannung aii #1e1- Fc'tozelle wird durch (1:e I@@>t;Lti@lils`rscll«'ind:@heit bzw. die @endelgesch«-in- di@@ke:t des I'@@larisati@@nisflltcr# ; 1)cstininit. D,l@ h@@lar7#atl@llJ@l'l:er wird zR@coklllltla1g- durch @lIlell 1JIcktra111@-@:@_@1" h angetrieben. Vor oder hinter @i@lll he llat l-@atloil@l'1:eI" s liegt G\\-eeklllal.llg noch l'_11 Farhi@lter ; . vorzugsweise eiii Blaufilter. dlls dell auf der Blaulichtmessang hertiliciidcn 1hl:@:llact ?loch verst:irlct. Kür clie @lessailg des Lichtanteile. der Sl@lll:ii- strahlung 1>ctrndet sich in der Kuppel i der Spalt `. der Nils schmaler Sektor auf der Kuppel 1 ausgell@l- det ist und nicht unmittelbar bis all die öffilt1llg? im Zenit der Kuppel i heranreicht, Durch dieseil Spalt S kalm nur Sonnenlicht i11 eilfeile durch die Spaltlänge bedingten Wilikelhereich in die I@uppe1 einfallen. und dieses wird über clcn Spiegelt auf eitle lichtelektrische Zelle geworfeil, vorzugsweise die gleiche lichtelektrische Zelle .I, illit deren Hilfe auch der Blaualltell ttir die @@R'ollit111@5121@5#Llllg :lusge@@-ertet wird. Die Liehtdurchl:issigheit des Spalte: S iliini'it nach dein -*S,(luator der hupl@el 1 hin zu. z. B. indem siele der Spalt allmiihlich flach llllten verbreitert. um (las einfallende Licht ullal)- ll:ingig voll) Sonnenstand zu machen. Die Kill,-,<1 1 Wird durch den Motor 1o in @relll@ewe@=ung ver- #etzt. Bei @onrnnstrahlung erli<ilt cIaini@d:@ Fotc;- zelle d edlen Lichtimpuls. We?I11 hei @rch:tn@= (1=1- 1,#uppel1 teer Liclitcillt-l-itt kurzzeitig frcigcgellen «-11-c1. Der hierdurch <lttsgeü_;ste Sl@annun @=@st@,@i:@ :iii dei- Fotozelle l wird für die llessan`= au#@"e«er- tet. Bei @"@@111 bedecktem 1-11111111e1 trtell (@ellle @1)allllllllg@.@ti@lie all d1'1- Fotozelle .+ auf. Das Po- und der Spalt bzw. die Kill,l :l 1 la;tfen zm'eclcill:ilii@@ mit versdlicdenen Drehzahlur um. v,,rzugswe:se das Pulari:atiünsliiter @ :cllnellel :lls @ltr Spah S l@z@\. tlie Kuppel i. Für den An- trieb von Polarisationsfilter ; und Spalt @ bzw. hu111-@c1 i sind entweder getrennte _@ntriebsmittel. il;iinlich beispiels«-eisedie Elektromotoren l; tlnd 1o, vOrgesehen öder ein gemeinsames _@ntriel@smittel. (las üh,#r @-erschicdene l'bersetzuugsgetrieb° auf 1'olariäatlonsfllter ` und Spalt #', bzw. Kuppel 1 ar- beitet. Iin Tubus 3 ist z-,veclclnäßig noch eil' licht- undurchlaissiger, gegebenenfalls geteilter Deckel r t vorgeselleil, der das optisch-elektrisclie Umwand- nämlich die lichtelektrische Zelle d. 1>c1 tltil,;el- Betrieb gesetztem Gerat ge@gell Lichteiil- wirkung schützt. Der Deckel 1i wird vorzugsweise mecliatnseh so ausgebildet. da13 er sich sell@stt:iti<@ frei Inbetriebnahme des Ger:ites öffnet und bei @tillsetzun@,,- :elllsttütig- wieder sehliellt. 1_):1s .\lel@ltlrinzil@ Ilacll der Erliwlrng ist dadurch "ekeliuzeichliet, daß d:c der Bewölkung llzw. clcnl lllauanteil entsprechetidell @idlt«-cr:cdurch rl:e l@eri@l(lische I'@@larisationsände?-un@g bz«. d:c h,- tation d,s Polarisationsfilters ill tl--ln @@l@t:sc'r @lehtri@eh en C mwandlungssvstem. ii:illilicli der Fotozelle 1, in eineclelar:scile Wcchselspamiung 111:'-, eileer der Po larl.#alio11@a11der@lllg 11-1_\t". der Ro- tat7@@I1@e@c17R111digl,elldesFlltel, i ent#;;@lechclld _n Frequenz inngesetzt werden, die nach VerstJl-kung und gegebenenfalls nach einer Frequenztranspon@e- rung für die -Messung ausgewertet und gegellencn- falls ferniihertragen wird. Hierfür ist die zel"e d all den Verstärker 12 angeschlossen. der auf den drahtlosen Sender 13 oder eine Fci-nleittiiig ciii- «-irk:. Die von der Sonnelistrahlung herrührenden Licht - webte werden 111 denl optisch-elektrischeil Uni- nämlich der Fotozelle 4, in elek- -riSche Impulse umgewandelt. deren Inipulsfi-edueiiz durch die Rotatic-llsg(!.scl'wiildigkeit des S1#altes S bzw. der Kuppel 1 bestinmit wird. Auch diese Im- pulswerte «-erden im Verstärker 12 verst:irkt und arbeiten dann auf den Sender 13 b-1-_«-. die F el-n- leitung. Die Amplituden der 'VVechsel,spannung für clie Blaulichtiriessung bzw. der Impulse für die Sonnen- strahlungsinessung geben die jeweilige L.ichtinten- sität an. Um höchste 1Meßgenauigkeit zu erzielen, kommt es dabei darauf an, daß der Verstärker 12 durch die von der Fotozelle d abgegebenen Span- IlLll7gell mogllchstvoll ausgesteuert, aber nicht über- steuert wird. Da die Lichtwerte in verliiiltilis- mät@ig großen Grenzen schwanken und deirientsl)re- chelld auch die Elllgangsspannt117gen a111 Verst:irker 12. is=t diese Bedingung bei nur einer Eillllfindlicli- keitss.tufe des Verst:ilhers 12 Ilicht sichergestellt. Aus dieseln Grunde ist der Empfndlichkeitsstufeii- schalter l I vorgesehen, der von der Umdrehung dei- Kullpel 1 aus gesteuert wird und z. B. im Eingangs- l@l-el@ de# der Fot(-?zeiIv -[ nachgeschalteter: V erstar- kers 12 liegt. Dieser Schalter 11- sorgt dafür. dal3 die Empfindlichkeit des optisch-elektrischcii Uni- wandlungssvsteins periodisch verändert wird. und zwar in mehreren. z. B. drei Einpfindlichkeits- stufeli. Iki der Auswertung der 'Messung kann daim diejenige Einpfindlichkeitsstuie an#gewühlt werden. 1>e1 der der 1"erstiirl;er 12 voll ausgesteuert. aber nicht übersteuert ist. Auf der einpfindlicheii Stufe kann dabei das Blaulicht und auf der tiii- einpfindlichen Stufe das Sonnenlicht gciliesseii werden. Die lleßg-eilatligheit wird dadurch ge- steigert: Flg. 3 zeigt den Gesalntaufbatl des Gerätes. Es bestellt aus dem zyliildrischen. senkrecht aufgestell- ten Gehäuse i_#, das oben die Kuppel i mit dein Tti- bus 3 hat. Beide #verden von der Luft- und f.eucbtig- heitsdicllt aufgesetzten Plexiglaskuppel 16 oder aus einem endsprechenden #laterial verdeckt. Diese hat den Zw" ck des Luft- und @eticlitiglteitsschutzes und beeinflußt die Anordnung in optischer Bezie- llung nicht. Ini zvlilielri,selieli Geh:iuse befinden sich alle Zubehörteile des Geriites, z. B. der Verst:irker 12 und der Sender 13. Für deal Ausgleich voll Druckschwankungen innerhalb des vollst@indig Itift- und feuchtigkeitsdicht verschlossenen Gcr:ites ist die Gunlrniblase 1; vorgesehen, die Tiber den Rohr- sttitzen 1',# mit (lern Innern des Gehäuses in Verllin- dung steht. Hierdurch werden Druckschwankungen at,sgegl:clien. 1_'n1 das Gerät weiter gegen Feuchtig,- keitseinflüs-se zti schützen, werden im Innern pulve r- to rmige oder pillenförmige Trockellinlttel vol-- gesehen. Auch ist es möglich, das Gerät innen auf konstante Temperatur elektrisch aufzuheizen, um äußere Temperatureinflüsse unwirksam zu machen.According to Fig. I to 3, the device according to the invention has in its upper part made of opaque material, for. B. sheet metal, existing dome i, which has the round opening 2 at its zenith. The opening 2 is through diaphragms., Z. B. a tube 3, so limited that, even when the sun is high, that coming from a section of the sky: light component for the measurement of the cloudiness hz «-. the blue component on the opto-electrical conversion system, e.g. B. the photoelectric cell .i, "can last. Since in our latitudes the sun is never in the zenith, the tube 3 prevents solar radiation from falling through the opening a. In the opening 2 or directly below the cables in the zenith of the dome i is the rotating or back and forth polarized polarization filter 5. When the device is in operation: the photocell then produces an alternating light, the strength of which is determined by the intensity of the blue light The light amplitude behind the polarization filter 5 is greater, the stronger the incident light is polarized. The alternating voltage occurring at the output of the photocell is therefore proportional to the light amplitude at the photocell. Assuming that the polarization of the blue areas on the Sky is constant, the light amplitude decreases behind the polarization filter 5 when clouds b ° iinclen in the sky, since the light originating from the clouds is not polarized dal) ci increases because of the division of the clouds by solar radiation. The alternating voltage at the output output of the photocell .l] = t so a direct time-1) for the Cri; l:) e dei- Cloudiness- The frequency of the AC voltage aii # 1e1- Fc'tocell is given by (1: e I @@>t; Lti @ lils`rscll «'ind: @heit or the @endelgesch« -in- di @@ ke: t des I '@@ larisati @@ nisflltcr #; 1) cstininit. D, l @ h @@ lar7 # atl @ llJ @ l'l: he becomes zR @ coklllltla1g- through @lIlell 1JIcktra111 @ - @: @ _ @ 1 "h driven. In front of or behind @ i @ lll he llat l- @ atloil @ l'1: eI " s lies G \\ - eeklllal.llg nor l'_11 Farhi @ lter; . preferably a blue filter. dlls dell on the blue light messang hertiliciidcn 1hl: @: llact ? hole reinfor: irlct. Freestyle clie @lessailg of the light components. der Sl @ lll: ii- Radiation 1> ctn in the dome i the gap `. the Nile narrow sector on the dome 1 ausell @ l- det is and not immediately until all the öffilt1llg? at the zenith of the dome i reaches through this rope Split S kalm only sunlight i11 eilfeile through the Gap length dependent Wilikelhereich in the I @ uppe1 get an idea. and this is reflected on via clcn vain photoelectric cell Geworfeil, preferably the same photoelectric cell .I, with their help also the Blaualltell ttir the @@ R'ollit111 @ 5121 @ 5 # Llllg : lusge @@ - is given. The light permeability of the Column: S iliini'it after dein - * S, (luator der hupl @ el 1 towards. z. B. by gradually shallowing the gap llllten widened. um (read incident light ullal) - ll: ingig full) to make the position of the sun. The kill, -, <1 1 Is driven by the motor 1o in @ relll @ ewe @ = ung # now. With @onrnnstrahl <ilt cIaini @ d: @ Fotc; - cell d noble light pulse. We? I11 hei @rch: tn @ = (1 = 1- 1 , # uppel1 tar Liclitcillt-l-itt briefly frcigcgellen «-11-c1. The resulting <lttsgeü_; ste Sl @ annun @ = @ st @, @ i: @ : iii dei- photocell l is used for the llessan` = au # @ "e« tet. With @ "@@ 111 covered 1-11111111e1 trtell (@ellle @ 1) allllllllg @. @ Ti @ lie all d1'1- photocell. + On. The Po- and the gap or the kill, l: l 1 la; tfen zm'eclcill: ilii @@ with different speed gur around. v ,, rzugwe: se the Pulari: atiünsliiter @: cllnellel : lls @ltr Spah S l @ z @ \. tlie dome i For the arrival drifted by polarizing filter; and gap @ resp. hu111- @ c1 i are either separate fuels. il; iinlich example «-eis the electric motors l; tlnd 1o, Provided or a common _ @ ntriel @ medium. (read üh, # r @ -erschicdene l'bersetzuugsgetrieb ° on 1'olariäatlonsfllter `and gap # ', or dome 1 ar- working. In tube 3 is z-, slightly still fast light- impermeable, possibly split lid red prelude which the opto-electrical conversion namely the photoelectric cell d. 1> c1 tltil,; el- device set in operation ge @ gell Lichteil- effect protects. The lid 1i is preferably mecliatnseh so trained. da13 he sell @ stt: iti <@ free commissioning of the device opens and at @tillsetzun @ ,, -: elllsttütig- again sehliellt. 1 _): 1s. \ Lel @ ltlrinzil @ Ilacll the achievement is thereby "Disgusting that d: c of the clouds llzw. clcnl lllau percentage corresponding to @idlt «-cr: c by rl: e l @ eri @ l (lische I '@@ larisationsände? -un @ g bz «. d: ch, - tation d, s polarization filter ill tl - ln @@ l @ t: sc'r @ lehtri @ eh en C mwandlungssvstem. ii: illilicli the Photocell 1, in a clear: scile alternating spam 111: '-, eileer der Po larl. # Alio11 @ a11der @ lllg 11-1_ \ t ". Der Ro- tat7 @@ I1 @ e @ c17R111digl, elldesFlltel, i ent # ;; @ lechclld _n Frequency can be set after amplification and if necessary after a frequency transpon @ e- evaluation for the -measurement and counterbalancing- if it is broadcast remotely. For this is the zel "ed all the amplifier 12 connected. the on the wireless transmitter 13 or a Fci-nleittiiig ciii- «-Irk :. The light emanating from the sun's rays - wove 111 denl optic-electrical uni namely the photocell 4, in elec- -riSche impulses converted. whose inipulsfi-edueiiz through the Rotatic-llsg (!. scl'wiildigkeit of the S1 # old S or the dome 1 is determined. This im- pulse values «ground in amplifier 12 amplified and then work on the transmitter 13 b-1 -_ «-. the F el-n- management. The amplitudes of the 'V change, voltage for clie Blue light flow or the impulses for the sun radiation measurement give the respective light sity. In order to achieve the highest 1measuring accuracy, it is important that the amplifier 12 by the chip emitted by the photocell d IlLll7gell as fully controlled as possible, but not over- is controlled. Since the light values are mät @ ig large limits fluctuate and deirientsl) re chelld the Elllgangsspannt117gen a111 amplifiers 12. Is this condition in the case of only one emergency finding Level of proficiency of the amplifier 12 Ilight ensured. For these reasons, the sensitivity level is sc h old l I provided that the rotation of DEI Kullpel 1 is controlled from and z. B. in the entrance l @ l-el @ de # der Fot (-? zeiIv - [downstream: V solid- kers 12 is located. This switch 11- takes care of that. dal3 the sensitivity of the opto-electrical uni wandlungssvsteins is periodically changed. and although in several. z. B. three single-sensitivity stufeli. Iki the evaluation of the 'measurement can daim the one-sensitivity state # rooted out will. 1> e1 of the 1 "firstiirl; he 12 fully controlled. but is not overdriven. On the sensitive egg Level, the blue light and on the tiii- sensitive level the sunlight gciliesseii will. The indulgence is thereby increases: Flg. 3 shows the total build-up of the device. It ordered from the cylindrical. set up vertically th housing i_ #, which has the dome i with your titanium bus 3 has. Both #verden von der Luft- and f.eucbtig- normally attached plexiglass dome 16 or from a final # material covered. This has the purpose of air and ethical protection and influences the arrangement in optical llung not. Ini zvlilielri, selieli Geh: iuse are located all accessories of the device, e.g. B. the amplifier 12 and the sender 13. For deal compensation full Pressure fluctuations within the fully @ indig Itift and moisture-proof sealed gcr: ites is the Gunlrni bubble 1; provided, the Tiber the pipe sttitzen 1 ', # with (learn inside the housing in Verllin- dung stands. This causes pressure fluctuations at, sgegl: clien. 1_'n1 the device further against damp, protect them from the influences of to r-shaped or pill-shaped dry liners vol-- seen. It is also possible to electrically heat the device inside to a constant temperature in order to make external temperature influences ineffective.

Es: ist zweckmäßig, das Gerät ohne Anwesenheit von Bedienungspersonal zu betreiben. Dabei ist es im allgemeinen nicht erforderlich, daß das Gerät über 74 Stunden am Tage immerwährend eingeschaltet und in Betrieb isst. Ein intermittierendr Betrieb ist vielmehr in vielen Fällen vorzuziehen. Hierfür ist gemäß Fig. 2. eine Schaltuhr i9 vorgesehen, die die Stromversorgung, z. B. eine Batterie. nur an bestimmten Stunden einschaltet und nach gewisser Zeit wieder abschaltet. Die Schaltuhr schließt dabei den Stromkreis zwischen Stromversorgung und den Antriebsmotoren 6 und io, dem Verstärker 1-2 und dem Sender 13.It: it is advisable to operate the device without the presence of operating personnel to operate. It is generally not necessary that the device has Always switched on and in operation for 74 hours a day. An intermittent Rather, operation is preferable in many cases. For this, according to FIG. 2, a Timer i9 is provided, which controls the power supply, e.g. B. a battery. only on certain Switches on for hours and switches off again after a certain period of time. The timer closes the circuit between the power supply and the drive motors 6 and io, the amplifier 1-2 and the transmitter 13.

Auf der Empfangsseite können die Meßwerte registriert werden. Ausschnitte aus Registrierstreifen sind in Fig. q. bis 6 dargestellt.The measured values can be registered on the receiving side. excerpts from register strips are shown in Fig. q. to 6 shown.

Die Wechselspannungskurve 210 .ist der Regiistri.eranteil des Blaulichtes für die Bewölkungsniessung, und die Impulse 2i geben die Sonnenstrahlung an. Die Frequenz der Wechselspannung 2o wird durch die Rotationsgeschwindigkeit des Polarisationsfilters 5 beistimmt und die Amplitude der Wechselspannung 2o durch die Stärke des Blaulichtes, die sich in Abhängigkeit von der Bewöll@ung ändert. Die Impulsfrequenz, d. h. der Abstand d:-,r Impulse 2i, wird durch die Rotationsgeschwindigkeit des Spaltes. $ bzw. der Kuppel i bestimmt und die Amplitude durch die Stärke des einfallenden Sonnenlichtes. Bei dem Registrierstreifen nach Fig. q. isst Blauanteil und Sonnenstrahlung in einer bestimmten Stärke am Himmel vorhanden. Der Himmel ist also an der Beobachtungsstelle klar und sonnig. Bei dem Registrierstreifen nach Fig. 5 ist Sonnenstrahlung vorhanden, aber kein Blauanteil. Der Himmel ist also .im Zenit bewölkt. Bei dem Registrierstreifen nach Fig.6 ist keine Sonnenstrahlung vorhanden, aber starker Blauanteil. Der Himmel ist also nur im Zenit bewölkungsfrei.The alternating voltage curve 210 is the register component of the blue light for the cloudiness, and the impulses 2i indicate the solar radiation. the The frequency of the alternating voltage 2o is determined by the speed of rotation of the polarization filter 5 agrees and the amplitude of the alternating voltage 2o by the strength of the blue light, which changes depending on the vegetation. The pulse frequency, i.e. H. the Distance d: -, r pulses 2i, is determined by the speed of rotation of the gap. $ or the dome i is determined and the amplitude is determined by the strength of the incident sunlight. In the registration strip according to FIG. Q. eats blue and solar radiation in one certain strength in the sky. So the sky is at the observatory clear and sunny. In the recording strip according to Fig. 5, solar radiation is present, but no blue component. So the sky is cloudy at the zenith. At the registration strip According to Fig. 6 there is no solar radiation, but there is a strong blue component. The sky is therefore only free of clouds at the zenith.

Für die Fernübertragung der Meßwerte vom Gerät nach dem Auswertungsort auf der Empfangsseite kommen folgende Übertragungsverfahren in Betracht: .Das erste Übertragungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung bzw. die Impulse mit Frequenzen am unteren Ende des:. Hörfrequenzbereiches einem. niederfrequenten Oszillator mit einer Frequenz etwa in der Mitte des Hörfrequenzbereiches in der Frequenz modulieren, der seinerseits einen Hochfrequenzsender amplitudenmoduliert. Bei diesem Verfahren sind also die Drehzahlen des Polarisationsfilters.. 5 bzw. des. Spaltes 8 so eingerichtet, daß sehr niederfrequente tiefe Frequenzen entstehen. Diese -,werden mit Hilfe eines in der Frequenz höher liegenden Oszillators in der Frequenz transponiert, so daß die Meßfrequenzen abgehört werden können. Dieses Meßverfahnen hat sotuit den Vorteil, daß man nicht in allen Fällen Meßinstrumente und Registrierinstrumente braucht, sondern auch durch Abhören eine gewisse Beobachtung durchführen kann. Ein weiteres Übertragungsverfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wiechselspannung bzw. die Impulse unmittelbar einen Hochfrequenzsender frequenzmodulieren.For remote transmission of the measured values from the device to the evaluation location The following transmission methods are possible on the receiving side: .The first Transmission method is characterized in that the alternating voltage or the Pulses with frequencies at the lower end of the: Audio frequency range one. low frequency Oscillator with a frequency roughly in the middle of the audio frequency range in the Modulate the frequency, which in turn modulates the amplitude of a high-frequency transmitter. With this method the speeds of the polarization filter are .. 5 resp. Des. Gap 8 set up so that very low frequencies arise. These are -, with the help of an oscillator with a higher frequency in the Frequency transposed so that the measuring frequencies can be monitored. This measuring vane sotuit has the advantage that measuring instruments and recording instruments are not always used needs, but can also carry out a certain observation through eavesdropping. A Another transmission method according to the invention is characterized in that the alternating voltage or the pulses frequency-modulate a high-frequency transmitter directly.

In Fig.7 ist ein Verstärker dargestellt, der nach dem Prinzip des ersten Übertragungsverfahrens nach der Erfindung arbeitet.In Fig.7 an amplifier is shown, which is based on the principle of first transmission method according to the invention works.

Die Fotozelle q. biegt am Eingang der Vorverstärkerröhre h1. Im Eingangskreis dieser Röhre liegt der Empfindlichkeitsumschalter 1.1, der an Hand von Fig. 2 bereits erläutert worden ist. Die Röhre L'" ist als niederfrequenter Oszillator geschaltet, und durch die Fotozellenspannungen wird der Oszillator in der Frequenz moduliert. Die Röhre L'3 ist eine Nachverstärkerröhre, von deren Ausgang die i@leßspannung über den Übertrager L'., auf den Sender gegeben wird. Die Röhre l'4 ist ein an sich bekannter Netzgleichrichter, und der Glimmspannungssitabilisator St hält die Speisespannungen der Röhre in an sich bekannter Weise, konstant.The photocell q. bends at the entrance of the preamplifier tube h1. In the entrance circle this tube is the sensitivity switch 1.1, which is on the basis of Fig. 2 already has been explained. The tube L '"is connected as a low-frequency oscillator, and the oscillator is modulated in frequency by the photocell voltages. The tube L'3 is a post-amplifier tube, from the output of which the i @ leßspannung via the transmitter L '., is given to the transmitter. The tube l'4 is a in itself known power rectifier, and the glow voltage stabilizer St holds the supply voltages of the tube in a manner known per se, constant.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Gerät für die Messung und Beobachtung und gegebenenfalls Registrierung der Lichtverhältnisse am Himmel, dadurch gekennzeichnet, daß ein optisch-elektrisches Umwandlungssvstem, wie lichtelektrische Zelle, Fotozelle od. dgl., die Lichtanteile der Sonnenstrahlung, der Bewölkung und gegebenenfalls auch des Gesamtlichtes am Himmel getrennt erfaßt und in sich unterscheidenden elektrischen Werten anzeigt, gegebenenfalls nach Fernübertragung der elektrischen Werte über einen drahtlosen Sender oder eine Fernleitung. PATENT CLAIMS: i. Device for measuring, observing and optionally registering the light conditions in the sky, characterized in that an optical-electrical conversion system, such as photoelectric cells, photocells or the like, detects the light components of solar radiation, the clouds and possibly also the total light in the sky separately and displays in differing electrical values, if necessary after remote transmission of the electrical values via a wireless transmitter or a long-distance line. 2. Gerät nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Bewölkung die Messung des Blauanteiles des Gesamtlichtes dient, vorzugsweise nur in einem Himmelsausschnitt. 2. Apparatus according to claim i, characterized characterized in that to determine the cloudiness, the measurement of the blue component of the Serves overall light, preferably only in a section of the sky. 3. Gerät nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Blauanteil herrührende polarisierte Licht die Grundlage der Messung der Bewölkung bildet, vorzugsweise unter periodischer Polarisationsänderung des auf das optisch-elel.:trische Umwandlungssystem geleiteten Lichtes, z. B. mittels eines rotierenden oder hin und her gedrehten Polarisationsfilters vor der lichtelektrischen Zelle. d.. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Lichtweg zum optisch-elektrischen Umwandlungssystem ein Farbfilter, vorzugsweise ein Blaufilter, liegt. 5. Gerät nach einem der Ansprüche i bis -., dadurch gekennzeichnet, daß der von der Sonnenstrahlung herrührende Lichtanteil in einem Himmelsbereich ausgewertet, vorzugsweise abgetastet wird, der außerhalb des Himmelsbereiches für die Bewölkungsmessung liegt. 6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Himmelsbereich für die Messung des Lichtanteiles der Sonnenstrahlung über einen lichtdurchlässigen Spalt abgetastet wird, der vorzugsweise als schmaler Sektor auf einer rotierenden lichtundurchlässigen Kuppel ausgebildet ist, derart, daß das durch den Spalt hindurchgehende Licht von der Sonne, gegebenenfalls über einen dein Spalt gegenüber angeordneten Spiegel, auf das optisch-elektrische Uniwttnclltingssyst#-in geworfen wird, vorzugs-,@-eise auf die gleiche lichtelektrische Zelle, mit deren Hilfe auch die Bewölkung bzw. der Blauanteil geniessen wird. ;. Gerät nach einem der Ansprüche i bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppel ii, ihrem Zenit eine Üftnung hat, die durch Blenden, z. B. einett Tubus, so begrenzt ist, daß auch bei hohem Sonnenstand mir der von einem Hiinnielsausschnitt herrührende Lichtanteil für die 'Messung der Bewölkung bzw. des Blattaliteiles auf das optisch-elektrische Umwandlungssystem, z. B. die lichtelektrische Zelle, gelangt. B. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende 1>z,#\-. hin und her gedrehte Polarisationsfilter in oder dicht unterhalb> der Öfinung im Zenit der Kuppel angeordnet ist. cg. Gerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet. daß der in der Kuppel befindliche Spalt für das Sonnenlicht nicht unmittelbar bis an die Üftnung ini Zenit der Kuppel heranreicht und seine Lichtdurchlässigkeit nach dein Äquator der Kuppel hin zunimmt, z. B. indem er sich allmählich verbreitert. io. Gerät nach einem der Ansprüche 3 bis q, dadurch gekennzeichnet, daß Polarisationsfilter und Spalt bzw. Kuppel mit verschiedenen Drehzahlen umlaufen, vorzugsweise das Polarisationsfilter schneller als der Spalt bzw. die Kuppel. i i. Gerät nach Anspruch io, dadurch gekennzeichnet, daß iür den Antrieb von Polarisationsfilter und Spalt bz«-. Kuppel getrennte Antriebsmittel, z. B. Elektromotoren, vorgesehen sind oder ein gemeinsames. (las über verschiedene Ül@erset-r_utigsgetriehe auf Polarisationsfilter und Spalt bzw. Kuppel arbeitet. 12. Gerät nach einem der Ansprüche t bis i i, dadurch gekennzeichnet, claß das optisch-elektrische L-mtvandlungssystem. z. B. die lichtelektrische Zelle, bei außer Betrieb gesetztem Gerät gegen Lichteinwirkung geschützt wird, z. B. durch einen lichtundurchlässigen Deckel, der sich vorzugsweise selbsttätig bei Inbetriebnahme des Gerätes öffnet und bei Stillsetzung sch ließt. 13. Gerät nach einem der Atispriiclie i bis 12, tlaclurch @chennzeicht:et, dalß die der @ewißlhuny bz«-. dem Blauanteil entsprechenden Lichtwerte durch die periodische Polarisationsänderung bzw. die Rotation des Polarisationsfilters in dem optisch-elektrischen Umwandlungssy stem in eine elektrische Wechselspannung mit einer der Polarisationsänderung bzw. der Rotatiotisgeschwindiglceit des Filters ensprechenden Frequenz umgesetzt werden, die nach Verstä rkung und gegebenenfalls nach einer Frequetiztransponierung für die 'Messung ausgewertet und gegebenenfalls fernübertragen wird. 14. Gerät nach einem der Ansprüche i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Sonnenstrahlung herrührenden Lichtwerte in dein optisch-elektriseben Umwandlungssystein in elektrische Impulse umgewandelt werden, deren Impulsfrequenz durch die Rotationsgeschwindigkeit des Spaltes bzw. der Kuppel bestimmt wird. 15. Gerät nach Anspruch 13 oder 1:1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Wechselspannung bzw. die Impulse durch Frequenzniodulation übertragen «-erden. 16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung bz«-. die Impulse mit Frequenzen am unteren Ende des Hörfrequenzbereiches einen niederfrequenten Oszillator mit einer Frequenz etwa in der ',Mitte des Hörfrequenzbereiches in der Frequeni modulieren, der seinerseits eitlen Hochfrequenzsender aniplitudenmoduliert. i-. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung bzw. die Impulse unmittelbar einen Hochfrequenzsender frequenzniodulieren. 18. Gerät nach einem der Ansprüche i bis 1;, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeit des optisch-elektrischen Umwandlungssystems periodisch veränderbar ist, z. B. mittels eines Einpfindliclikeitsstufenschalters, der von der Umdrehung der Kuppel aus gesteuert wird und z. B. im Eingangskreis des der lichtelektrischen Zelle nachgeschalteten Verstärkers liegt. iq. Gerät nach einem der Ansprüche i bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltuhr vorgesehen ist, die die Geräteteile automatisch zu bestimmten Zeiten ein- und ausschaltet. 20. Gerät nach einem der Ansprüche i bis 1g, dadurch gekennzeichnet. daß alle Geräteteile in einem Luft- und feuchtigkeitsdichten, vorzugsweise -zylindrischen Gehäuse angeordnet sind, das finit einer durchsichtigen Kuppel aus Kunstglas od. dgl. abgedeckt und gegebenenfalls elektrisch heizbar ist. 21. Gerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse finit eineng Druckausgleich, z. B. einer @unnnil>lase, versehen ist.3. Apparatus according to claim i or a, characterized in that the polarized light originating from the blue component forms the basis of the measurement of the cloudiness, preferably with periodic change in polarization of the light directed to the optisch-elel.:trische conversion system, z. B. by means of a rotating or reciprocating polarization filter in front of the photoelectric cell. d .. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a color filter, preferably a blue filter, is located in the light path to the optical-electrical conversion system. 5. Device according to one of claims i to -., Characterized in that the light component originating from the solar radiation is evaluated, preferably scanned, in a sky area which is outside the sky area for the cloud measurement. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the sky area for the measurement of the light component of the solar radiation is scanned through a translucent gap, which is preferably designed as a narrow sector on a rotating opaque dome, such that the light passing through the gap from the sun, if necessary via a mirror arranged opposite your slit, onto the opto-electrical Uniwttnclltingssyst # -in is thrown, preferably -, @ - or onto the same photoelectric cell, with the help of which the clouds or the blue component can be enjoyed. ;. Apparatus according to any one of claims i to 6, characterized in that the dome ii, its zenith has a Üftnung, which by screens, z. B. einett tube is so limited that even when the sun is high, the amount of light coming from a Hiinnielsausschnitt for the 'measurement of the clouds or the Blattaliteiles on the optical-electrical conversion system, z. B. the photoelectric cell arrives. B. Apparatus according to claim 7, characterized in that the rotating 1> z, # \ -. Polarizing filter rotated back and forth in or just below the opening> in the zenith of the dome. cg. Device according to one of Claims 6 to 8, characterized. that the gap in the dome for the sunlight does not come right up to the Üftnung ini zenith of the dome and its light permeability increases towards your equator of the dome, z. B. by gradually widening. ok Device according to one of Claims 3 to q, characterized in that the polarization filter and the slit or dome rotate at different speeds, preferably the polarizing filter faster than the slit or the dome. i i. Device according to claim 10, characterized in that for the drive of the polarization filter and the slit bz «-. Dome separate drive means, e.g. B. electric motors are provided or a common one. (read about different Ül @ erset-r_utigsgetriehe on polarization filter and slit or dome works. 12. Device according to one of claims t to ii, characterized in that the opto-electrical L-m conversion system, e.g. the photoelectric cell, at When the device is not in operation, it is protected against the effects of light, e.g. by an opaque cover which preferably opens automatically when the device is started up and closes when it is shut down. 13. Device according to one of the principles up to 12, tlaclurch @chennzeicht: et, that the light values corresponding to the @ ewisslhuny or the blue component are converted by the periodic change in polarization or the rotation of the polarization filter in the optical-electrical conversion system into an electrical alternating voltage with a frequency corresponding to the change in polarization or the rotational speed of the filter after reinforcement and, if necessary, after a free exposure for the 'measurement is evaluated and, if necessary, transmitted remotely. 14. Device according to one of claims i to 13, characterized in that the light values originating from the solar radiation are converted into electrical pulses in your optical-electrical conversion system, the pulse frequency of which is determined by the speed of rotation of the gap or the dome. 15. Apparatus according to claim 13 or 1: 1, characterized in that the electrical alternating voltage or the pulses transmitted by frequency modulation «-erden. 16. Apparatus according to claim 15, characterized in that the alternating voltage bz «-. the pulses with frequencies at the lower end of the audio frequency range modulate a low-frequency oscillator with a frequency roughly in the middle of the audio frequency range in the Frequeni, which in turn aniplitude-modulates vain high-frequency transmitters. i-. Device according to Claim 15, characterized in that the alternating voltage or the pulses frequency-modulate a high-frequency transmitter directly. 18. Apparatus according to any one of claims i to 1 ;, characterized in that the sensitivity of the optical-electrical conversion system can be changed periodically, for. B. by means of a Einpfindliceitsstufenschalters, which is controlled by the rotation of the dome and z. B. lies in the input circuit of the amplifier connected downstream of the photoelectric cell. iq. Device according to one of Claims 1 to 18, characterized in that a timer is provided which automatically switches the device parts on and off at specific times. 20. Device according to one of claims i to 1g, characterized. that all device parts are arranged in an airtight and moisture-proof, preferably -cylindrical housing, which is finitely covered by a transparent dome made of synthetic glass or the like and, if necessary, electrically heated. 21. Apparatus according to claim 20, characterized in that the housing finit eing pressure compensation, for. B. a @unnnil> lase is provided.