Применение оборудования для проверки светового потока в многотипных осветительных приборах: пример LISUN LPCE-2 Высокоточный спектрорадиометр, интегрирующий сферу

Резюме
С развитием технологий освещения точное измерение световых характеристик стало критически важным для контроля качества и соответствия стандартам во всех категориях осветительной продукции. Оборудование для проверки люмена, как основной инструмент оценки светового потока и оптических характеристик, играет незаменимую роль при тестировании энергосберегающих ламп, люминесцентных ламп, газоразрядных ламп высокой интенсивности (HID), люминесцентных ламп с холодным катодом (CCFL) и светодиодных ламп. В данной статье рассматриваются LISUN LPCE-2 В качестве объекта исследования была выбрана система высокоточного спектрорадиометра с интегрирующей сферой (LMS-9000). В ней излагается принцип работы передового оборудования для измерения светового потока, подробно описывается его применение при тестировании различных типов осветительных приборов, уделяется внимание многомерному определению качества светодиодов по фотоэлектрическим параметрам цвета и подтверждается точность измерений и практическая ценность системы на основе экспериментальных данных. Исследование показывает, что LPCE-2 система может соответствовать международным стандартам, таким как CIE 177 и IES LM-79-19, обеспечивая надежную техническую поддержку для обеспечения качества в светотехнической отрасли.

1. Введение
Светотехническая продукция широко используется в промышленном производстве, общественной инфраструктуре и быту, а её световые характеристики напрямую влияют на энергоэффективность, качество освещения и удобство использования. Оборудование для измерения светового потока, специализирующееся на измерении таких ключевых параметров, как световой поток, светоотдача и цветность, стало важнейшей гарантией стабильности характеристик продукции и соответствия нормативным требованиям.

Традиционные приборы для измерения светового потока часто имеют такие ограничения, как низкая точность, плохая совместимость и возможность выполнения отдельных тестов, что затрудняет их адаптацию к требованиям одновременного тестирования различных осветительных технологий. В отличие от этого, современное комплексное оборудование для измерения светового потока, представленное спектрорадиометрическими системами с интегрирующей сферой, объединяет оптоэлектронное детектирование, спектральный анализ и обработку данных, обеспечивая высокоточное и многопараметрическое измерение различных источников света.

LISUN LPCE-2 Система высокоточного спектрорадиометра с интегрирующей сферой (LMS-9000) является типичным представителем передового оборудования для измерения светового потока. Система использует технологию цельного литья интегрирующей сферы и высокопроизводительный ПЗС-спектрорадиометр, что позволяет проводить испытания энергосберегающих ламп, люминесцентных ламп, газоразрядных ламп высокой интенсивности (HID) (включая натриевые лампы высокого давления и ртутные лампы высокого давления), люминесцентных ламп с холодным катодом (CCFL) и светодиодных ламп. В данной статье систематически анализируется применение этого оборудования для измерения светового потока в светотехнической промышленности.

2. Принцип работы и технические преимущества LISUN LPCE-2 Люмен испытательное оборудование

2.1 Основной принцип работы

LPCE-2 Система, являясь профессиональным оборудованием для измерения светового потока, реализует комплексное измерение параметров, основанное на сочетании технологии интегрирующей сферы и спектральной радиометрии. Интегрирующая сфера, являющаяся основным компонентом системы, представляет собой полую сферу с внутренней стенкой, покрытой высокоотражающим материалом ПТФЭ (коэффициент отражения > 98%). При попадании света в сферу, испытывается многократное диффузное отражение от внутренней стенки, формируя равномерное световое поле. Спектрорадиометр собирает световой сигнал через оптоволокно, преобразует его в электрический и рассчитывает ключевые параметры, такие как световой поток, координаты цветности и коррелированную цветовую температуру (КЦТ), с помощью профессионального программного обеспечения на основе данных о спектральном распределении мощности.

Система объединяет модули измерения электрических параметров, которые могут одновременно собирать данные о напряжении, токе и мощности, измеряя оптические параметры, реализуя комплексное определение фотоэлектрических характеристик. Для долгосрочного тестирования надежности светодиодов система также может отслеживать динамику изменения таких параметров, как скорость поддержания светового потока и цветовая температура (CCT), с течением времени в соответствии с LM-80 стандарт.

2.2 Основные технические преимущества

По сравнению с традиционным оборудованием для проверки просвета, LPCE-2 Система имеет значительные технические преимущества:
• Возможность высокоточного измерения: оснащен LMS-9000C Высокоточный ПЗС-спектрорадиометр с точностью измерения длины волны ±0.3 нм и точностью определения координат цветности ±0.002 при использовании стандартного источника света типа A. Диапазон измерения светового потока составляет 0.01–200 000 лм, а погрешность фотометрической линейности составляет всего ±0.5%.
• Улучшенная конструкция интегрирующей сферы: цельная литая интегрирующая сфера имеет более сферическую форму, чем традиционная составная сфера, что эффективно снижает ошибки измерений, вызванные неравномерным распределением светового поля, и улучшает повторяемость испытаний.
• Полное соответствие стандартам: результаты испытаний полностью соответствуют международным и национальным стандартам, таким как CIE 177, МКО-84, ANSI-C78.377, GB/T 24824, и IES LM-79-24, гарантирующий авторитетность данных измерений для сертификации продукции и доступа на рынок.
• Высокая совместимость: позволяет тестировать различные источники света, включая энергосберегающие лампы переменного тока и лампы HID, а также светодиодные модули постоянного тока, с дополнительными интегрирующими сферами размером 0.3 м и 1.5 м для адаптации к образцам разных размеров.
• Интеллектуальное управление и анализ: система поддерживает операционные системы Windows 7-11 с интерфейсами на китайском и английском языках и может автоматически генерировать формат PDF. LM-79 отчеты об испытаниях и отчеты об испытаниях на затухание света в формате Excel, повышающие эффективность испытаний.

LPCE-2(LMS-9000)Интегрированная сферическая система высокоточного спектрорадиометра

3. Применение LISUN LPCE-2 Оборудование для проверки светового потока в многотипных осветительных приборах

LPCE-2 Оборудование для измерения светового потока, благодаря своей высокой совместимости и точности, позволяет проводить целенаправленное тестирование различных осветительных приборов. В таблице 1 представлены основные параметры испытаний и технические требования для различных источников света.

Таблица 1: Основные параметры испытаний различных осветительных приборов LPCE-2 Люмен испытательное оборудование

3.1 Тестирование традиционных газоразрядных ламп

Традиционные газоразрядные лампы, такие как люминесцентные лампы и лампы высокой интенсивности (HID), излучают свет за счет ионизации газа, и их световые характеристики существенно зависят от таких факторов, как напряжение разряда и температура окружающей среды. LPCE-2 Оборудование для проверки светового потока решает основные технические проблемы при испытаниях с помощью следующих конструкций:
• Для люминесцентных ламп система использует источник питания переменного тока переменной частоты (LSP-500VARC) для имитации реального рабочего напряжения и измерения светового потока и цветовой температуры после 10-минутной стабилизации лампы. Результаты испытаний показывают, что отклонение измеренного значения от стандартного источника света составляет менее ±1.5%.
• Для натриевых ламп высокого давления, которые имеют высокую мощность и сильное направленное излучение света, цельная интегрирующая сфера диаметром 1.5 м LPCE-2 Система может полностью собирать рассеянный свет, а оснащенный высокочувствительным детектором может точно измерять источник света с низким индексом цветопередачи, при этом точность измерения Ra достигает ±(0.3%rd±0.3).

3.2 Тестирование CCFL-ламп

CCFL-лампы широко используются в подсветке, например, в жидкокристаллических дисплеях, поскольку характеризуются узкой светоизлучающей поверхностью и низким световым потоком. LPCE-2 Система использует интегрирующую сферу малого диаметра 0.3 м и ПЗС-спектрорадиометр высокого разрешения (интервал сканирования ±0.1 нм) для точного измерения спектральных характеристик CCFL-ламп. В ходе испытания 12-дюймового модуля подсветки CCFL система успешно измерила пиковую длину волны (455 нм) и полуширину полосы пропускания (20 нм), а чистота цвета достигла 92%, что соответствует проектным параметрам.

3.3. Акцент на проверке качества светодиодов: фотоэлектрическое определение параметров цвета

Качество светодиодных ламп, являющихся основным видом современных осветительных приборов, напрямую определяется фотоэлектрическими параметрами цвета. LPCE-2 Оборудование для проверки светового потока осуществляет комплексную оценку качества светодиодов посредством многомерного определения параметров:

3.3.1 Параметры световой эффективности

Световой поток и светоотдача являются основными показателями энергосберегающих свойств светодиодов. LPCE-2 Система использует спектральный метод измерения светового потока, что позволяет избежать ошибки, вызванной несоответствием между традиционным фотометрическим методом и спектром светодиода. На примере светодиодного светильника мощностью 10 Вт система измерила световой поток 850 лм и светоотдачу 85 лм/Вт, что соответствует стандарту энергоэффективности уровня 1, установленному в стандарте GB 38450-2021.

3.3.2 Параметры цветности

Параметры цветности, включая КЦТ, цветовые координаты и индекс Ra, напрямую влияют на комфортность освещения. Система может измерять КЦТ в диапазоне от 1500 до 100 000 K с точностью ±0.3%. Для тёплых белых светодиодных ламп (номинальная КЦТ 3000 K) измеренная КЦТ составляет 2985 K, а отклонение цветовых координат (Δx, Δy) — 0.001, что находится в пределах допустимого диапазона. ANSI-C78.377 Стандартный диапазон. Измерение Ra показывает, что показатель Ra образца составляет 82, что подходит для освещения внутри помещений.

3.3.3 Электрические параметры

Электрические характеристики светодиодов влияют на их срок службы и безопасность. LPCE-2 Система оснащена LS2050Цифровой измеритель электрических параметров серии C, способный синхронно измерять напряжение, ток, мощность и коэффициент мощности. Испытание светодиодного уличного фонаря мощностью 50 Вт показало, что его коэффициент мощности составляет 0.95, коэффициент гармонических искажений менее 10%, а электрические характеристики стабильны.

3.3.4 Параметры долгосрочной надежности

По данным ИЭС LM-80 стандарт, LPCE-2 Система способна проводить 6000-часовые испытания светодиодных модулей на затухание свечения. Результаты испытаний показывают, что сохранение светового потока высококачественного образца светодиода составляет 93% после 6000 часов, в то время как у образца низкого качества этот показатель снижается до 75%, что позволяет эффективно различать уровни качества продукции.

4. Экспериментальная проверка точности измерений
Для проверки точности измерений LPCE-2 Сравнительный эксперимент проводился с использованием оборудования для измерения светового потока. Температура в экспериментальной среде составляла 25±1°C, а относительная влажность – 50±5%.

Таблица 2: Проверка точности измерений LPCE-2 Люмен испытательное оборудование

Как показано в Таблице 2, относительная погрешность LPCE-2 Погрешность измерения различных параметров с помощью контрольно-измерительного оборудования составляет менее 1%, что полностью соответствует требованиям соответствующих международных и национальных стандартов. Высокая точность достигается благодаря цельной конструкции интегрирующей сферы и высокопроизводительному ПЗС-детектору, который эффективно снижает влияние рассеянного света (<0.015% при 600 нм) и помех от окружающей среды.

5. Заключение и перспективы
Оборудование для проверки люмена является основной технической поддержкой для контроля качества в светотехнической промышленности. LISUN LPCE-2 Высокоточный спектрорадиометр (LMS-9000) с интегрирующей сферой, являясь представителем передового оборудования для измерения светового потока, обеспечивает высокоточное и многопараметрическое измерение энергосберегающих, люминесцентных, газоразрядных (HID) и светодиодных ламп благодаря своей инновационной конструкции и техническим преимуществам. Система, в частности, комплексно оценивает эксплуатационные характеристики продукции посредством измерения фотоэлектрических параметров цвета, предоставляя надежные данные для исследований и разработок производителей, контроля производства и сертификации независимых организаций.

С внедрением более строгих стандартов энергоэффективности (таких как ЕС 2019/2015) и развитием новых технологий освещения (таких как микросветодиоды) спрос на оборудование для измерения светового потока будет расти, делая его более интеллектуальным, высокоскоростным и многофункциональным. LPCE-2 система с ее масштабируемой конфигурацией (например, опционально IS-1.5MT Интегрирующая сфера с постоянной температурой, соответствующая стандартам IES LM-82, и обновляемая программная платформа имеют широкие перспективы применения. В будущем оборудование для измерения люменов, представленное LPCE-2 Система продолжит играть важную роль в содействии качественному развитию мировой светотехнической отрасли.