Люксметрическое испытание при многопараметрическом тестировании оптических характеристик источников света: применение и технический анализ

Резюме
По мере развития интеллектуальных и специализированных технологий освещения точное тестирование оптических характеристик источников света стало ключевым звеном в оценке качества освещения, обеспечении здоровья зрения и содействии отраслевой стандартизации. В данной статье рассматриваются LISUN LMS-6000 серия тест люксметра В качестве объекта исследования систематически излагаются технические преимущества и варианты применения прибора для тестирования основных оптических характеристик, таких как освещённость, координаты цветности, коррелированная цветовая температура (CCT) и индекс цветопередачи (CRI). Анализ аппаратной архитектуры, принципов тестирования параметров и соответствия данной серии приборов международным стандартам, а также проверка точности измерений с помощью таблиц с реальными данными испытаний, позволяет предоставить надёжные технические рекомендации для таких областей, как испытания светотехники, исследования и разработка ламп, а также контроль качества, подчёркивая незаменимость люксметра в сценариях быстрого обнаружения на месте.

1. Введение
В современных системах освещения оптические характеристики источников света не только напрямую влияют на визуальный комфорт и эффективность работы, но и тесно связаны с контролем светового загрязнения, энергосбережением и применением в специальных областях (например, в освещении растений и медицинском освещении). Хотя традиционные настольные спектрометры позволяют проводить высокоточные измерения, их размеры и портативность затрудняют быстрое измерение на месте. Люксметр, обладающий такими основными преимуществами, как «миниатюрность, высокая точность и работа в режиме реального времени», стал важным инструментом в области измерения освещенности.

The LMS-6000 Тестовый набор для измерения люксов, разработанный LISUN В системе используется длиннофокусная кросс-асимметричная КТ-спектроскопическая система, охватывающая диапазон длин волн 380–780 нм (в некоторых моделях диапазон расширен до 200–950 нм). Она позволяет одновременно тестировать более 20 оптических параметров, таких как освещённость, координаты цветности, коррелированная цветовая температура (КЦТ) и индекс цветопередачи (ИЦ), и широко применяется в таких областях, как обнаружение светодиодных ламп, эксплуатация и обслуживание городского освещения, а также лабораторные исследования и разработки. В данной статье будет всесторонне проанализирована техническая ценность данной серии испытаний люксметров по четырём параметрам: технический принцип прибора, возможности тестирования основных параметров, практические примеры применения и проверка производительности.

2. Техническая архитектура и принцип тестирования LISUN LMS-6000 тест люксметра
2.1 Основная аппаратная архитектура
Основная производительность LISUN LMS-6000 Тестирование люксметра серии происходит на основе его усовершенствованной аппаратной конструкции, которая в основном включает три модуля:
• Спектроскопическая система: в ней используется технология кросс-асимметричной КТ-спектроскопии с большим фокусным расстоянием, которая позволяет эффективно снижать помехи от рассеянного света (рассеянный свет < 0.015% при 600 нм и < 0.03% при 435 нм), обеспечивая разрешение по длине волны ±0.2 нм и точность длины волны ±0.5 нм, что обеспечивает стабильную оптическую основу для многопараметрического тестирования.
• Модуль обнаружения и обработки данных: оснащен высокочувствительным ПЗС-детектором в сочетании с перезаряжаемой литиевой батареей емкостью 4000 мАч (с непрерывным временем работы 20 часов), может реализовать гибкую регулировку времени интеграции от 0.1 мс до 5 с, адаптируясь к различным сценариям интенсивности освещения (диапазон тестирования освещенности: 0.1–500 000 лк).
• Модуль человеко-компьютерного взаимодействия и хранения данных: оснащен 5-дюймовым емкостным сенсорным экраном IPS высокой четкости (разрешение: 480*854), поддерживает 8 ГБ дискового пространства (где можно хранить от 5,000 до 100 000 отчетов об испытаниях) и совместим с компьютерной связью систем Win7-Win11, что упрощает экспорт данных и вторичный анализ.

2.2 Принцип тестирования основных параметров
Многопараметрический контроль с помощью люксметра основан на принципе спектральной радиометрии. Путем измерения спектрального распределения мощности (SPD) источника света и сопоставления его со стандартными спектральными значениями трёхцветного сигнала наблюдателя, рекомендованными Международной комиссией по освещению (CIE), рассчитываются различные оптические параметры:
• Освещенность (лк) и световой поток – связанные параметры (E(Fc), Ee (Вт/м²)): Освещенность рассчитывается путем интегрирования спектрального потока излучения, принимаемого детектором. 1 лк равен 1 лм светового потока, равномерно распределенного по площади 1 м²; E(Fc) – имперская единица освещенности (1 Fc ≈ 10.764 лк), а Ee – энергетическая освещенность, отражающая мощность излучения, принимаемую на единицу площади.
• Координаты цветности и коррелированная цветовая температура (CCT): координаты цветности (x, y) рассчитываются на основе стандартной системы цветности CIE 1931 путем интеграции спектрального распределения мощности и трёхцветных значений; CCT определяется степенью отклонения между координатами цветности и геометрическим местом абсолютно чёрного тела. Диапазон тестирования CCT LMS-6000 Серия охватывает диапазон 1500 К–100 000 К с точностью ±0.6%, что позволяет точно различать различные типы источников света, такие как холодный белый свет и теплый белый свет.
• Индекс цветопередачи (CRI) и параметры TM-30: CRI (Ra) рассчитывается путем сравнения эффектов цветопередачи источника света и стандартного черного тела/дневного света на 8 стандартных цветовых образцах (диапазон: 0–100, точность: ±(0.3% отклонение ± 0.3)); параметры TM-30 (индекс цветового охвата Rg, индекс точности Rf) основаны на стандарте CIE TM-30-15, оценивающем способность источника света восстанавливать цвет реальных объектов с помощью 100 тестовых цветовых образцов, которые являются ключевыми показателями для высококачественных сценариев освещения (таких как музеи и операционные).
• Параметры цветового допуска и цветового различия: цветовой допуск отражает отклонение между координатами цветности источника света и целевыми координатами (в единицах SDCM). LMS-6000 можно визуально отобразить степень отклонения с помощью диаграммы допустимых отклонений цвета; общая разница в цвете (ΔE), разница в яркости, степень красного-зеленого (a*) и степень желтого-синего (b*) основаны на цветовом пространстве CIE LAB, которое используется для оценки согласованности цвета различных источников света или различных партий одного и того же источника света.

3. Возможности тестирования основных параметров и сценарии применения LISUN LMS-6000 тест люксметра
3.1 Возможности тестирования параметров полносерийных моделей
The LISUN LMS-6000 Серия люксметров включает 12 моделей с оптимизированными диапазонами параметров для различных применений. Среди них базовая модель LMS-6000 Уже охватывает более 20 основных параметров, а некоторые модели обладают расширенными специальными функциями (такими как УФ-тестирование, стробоскопическое тестирование и тестирование параметров освещения растений). В следующей таблице представлено сравнение возможностей тестирования основных моделей этой серии:

3.2 Анализ типичных сценариев применения
Эксплуатация и техническое обслуживание городского освещения (в соответствии со стандартом CJJ/T261-2017) Общественное освещение, например, городских дорог и площадей, должно соответствовать таким требованиям, как равномерность освещения и плотность мощности. LMS-6000 С помощью люксметра можно быстро проверить на месте среднюю освещённость полос движения автотранспорта (10–30 лк) и равномерность освещения тротуаров (≥0.3), одновременно регистрируя цветовую температуру (CCT) (чтобы избежать зрительного утомления, вызванного отклонением цветовой температуры источника света). Например, при проверке светодиодных уличных светильников на главной дороге в рамках муниципального проекта было обнаружено, что CCT некоторых светильников отклоняется от проектного значения (расчётное 4000 К, фактическое измеренное 3500 К) из-за LMS-6000, и партии заменялись вовремя, чтобы гарантировать качество освещения.

Заводской контроль качества светодиодных лампПроизводители ламп могут использовать LMS-6000 проводить выборочные испытания на индекс цветопередачи (CRI) и цветопередачу для каждой партии продукции. Например, производитель светодиодных ламп требует CRI ≥ 80 и цветопередачу ≤ 3 SDCM. Проведение испытаний на месте с помощью люксметра позволяет быстро отсеять несоответствующие требованиям продукты (например, CRI = 75, цветопередача = 5 SDCM) и предотвратить их выход на рынок. Кроме того, функция стробоскопического тестирования LMS-6000F может определять глубину модуляции ламп (требуется ≤ 30%), предотвращая визуальный дискомфорт, вызванный стробоскопическим эффектом.

Специальная оптимизация освещения растений. Освещение растений требует точного контроля таких параметров, как PAR (400–700 нм) и PPFD (подходящий PPFD для роста салата составляет 200–400 мкмоль/м²·с). LMS-6000P Люксметр позволяет в режиме реального времени измерять PPFD и соотношение красного и синего излучения (оптимальное 1:1.2), помогая фермерам регулировать высоту и мощность ламп для повышения урожайности. Некое растениеводческое предприятие оптимизировало параметры освещения на участке посадки томатов с помощью этого прибора, увеличив урожайность на 15%.

4. Проверка производительности и соответствия стандартам LISUN LMS-6000 тест люксметра
4.1 Данные проверки точности
Для проверки точности тестирования LMS-6000 Для повторного тестирования с помощью люксметра был выбран стандартный источник света (CCT = 5000 K, CRI = 95). Результаты представлены в следующей таблице:

Из данных видно, что измеренное отклонение каждого параметра меньше номинальной точности прибора, что доказывает, что LMS-6000 Тест люксметра имеет стабильную высокоточную возможность тестирования.

4.2 Стандартное соответствие
The LISUN LMS-6000 Серия строго соответствует международным и отечественным авторитетным стандартам, что обеспечивает универсальность и признание результатов испытаний:
• Тестирование цветопередачи: соответствует CIE-13.3 «Методы измерения и характеристики цветопередачи источников света» и CIE-177 «Цветопередача белых светодиодных источников света»;
• Цветовая температура и координаты цветности: соответствуют системе цветности CIE 1931 и системе UCS CIE 1960;
• Опасность синего света: соответствует GB/T20145 «Фотобиологическая безопасность ламп и ламповых систем» и CIE S009/Э:2002;
• Стробоскопическое тестирование: соответствует «Рекомендуемым практикам IEEE по модуляции тока в светодиодах высокой яркости для снижения рисков для здоровья зрителей».

LMS-6000 Портативный ПЗС-спектрорадиометр

5. Выводы и перспективы
The LISUN LMS-6000 серия тест люксметра Решает проблему, связанную с тем, что традиционное испытательное оборудование «сложно сочетает портативность и точность», благодаря передовым спектроскопическим технологиям, высокоточным модулям обнаружения и комплексным возможностям тестирования параметров, предлагая надежное решение для быстрого тестирования на месте для светотехнической отрасли. Высокая точность измерения основных параметров, таких как освещенность, цветовая температура (CCT) и индекс цветопередачи (CRI), а также охват специальных параметров, таких как TM-30, опасность синего света и освещение растений, позволяют использовать его в самых разных областях: от общего освещения до освещения специального назначения.