Как измерить интенсивность света – Исследование по тестированию полных фотометрических параметров с использованием LISUN LSG-1890B Высокоточный гониофотометр (кривая распределения интенсивности света)

Резюме

Интенсивность света служит основным оптическим индикатором осветительных приборов, и как измерить интенсивность света Закладывает основу для фотометрических испытаний светильников, сертификации энергоэффективности продукции и моделирования светового дизайна. Принимая во внимание LISUN LSG-1890B В данной статье подробно описаны основные принципы и стандартизированные процедуры измерения интенсивности света с помощью высокоточного гониофотометра (кривой распределения световой интенсивности) в качестве измерительного прибора. Рассматриваются методы измерения более десяти фотометрических параметров, включая данные об интенсивности света, распределении световой интенсивности, зональном световом потоке, эффективности светильника, распределении яркости, коэффициенте использования, кривой ограничения яркости, рейтинге ослепления UGR, индексе энергоэффективности EEI, изолюксной кривой, изоканделовой кривой, эффективном угле луча, максимально допустимом соотношении высоты расстояния между светильниками, согласовании кривых светильников с освещаемыми зонами, а также кривых ограничения яркости. Прилагаются таблицы измеренных данных, обеспечивающие стандартизированные ориентиры для фотометрического тестирования светодиодных, газоразрядных и люминесцентных светильников в лабораториях. Прибор полностью соответствует международным стандартам тестирования, включая CIE-70, LM-79-19 и EN13032-1.

1. Обзор прибора и основные принципы измерения интенсивности света.

1.1 Основная конфигурация LSG-1890B

LSG-1890B Это европейский стандартный гониофотометр типа 1, оснащенный фотометрическим зондом с постоянной температурой, сервомоторами Mitsubishi из Японии и высокоточными немецкими декодирующими устройствами, обеспечивающими точность измерения угла 0.1°. Его фотометрический зонд соответствует классу точности CIE A. Он поддерживает два режима тестирования, включая одноплечевой C-γ и двухплечевой B-β. Максимальный размер тестируемых светильников составляет Φ2000 мм × 600 мм, а максимальная грузоподъемность — 60 кг. Подходит для полного спектра осветительных приборов, таких как светодиодные панельные светильники для помещений, уличные фонари, прожекторы и газоразрядные лампы высокого давления. Соответствующее программное обеспечение для измерения и управления на китайском и английском языках позволяет экспортировать данные в стандартные форматы, включая IES, LDT, CIE и Excel, и напрямую подключается к программному обеспечению для моделирования освещения Dialux.

1.2 Основные принципы измерения интенсивности света

Измерение световой интенсивности (единица измерения: кд, кандела) подчиняется закону обратных квадратов расстояния: I = E × d², где I обозначает световую интенсивность в исследуемом направлении, E — освещенность (лк), регистрируемая датчиком постоянной температуры, а d — фиксированное расстояние между датчиком и световым центром светильника.
LSG-1890B Используется структура «фиксированный светильник + сканирование зондом по всей сфере». В системе координат C-γ угол C поворачивается горизонтально на ±180°, а угол γ — вертикально на ±180°. Зонд собирает значения освещенности точка за точкой вдоль сферической поверхности, а программное обеспечение в реальном времени преобразует их в трехмерную пространственную матрицу интенсивности света для завершения сбора исходных данных об интенсивности света, которые служат основой для интегрирования и расчета всех производных фотометрических параметров. Зонд с постоянной температурой исключает ошибки, вызванные дрейфом температуры окружающей среды во время сбора данных об интенсивности света, и гарантирует стабильность данных при длительном сканировании.

Гониофотометр LSG 1890B AL1 светильника вращения высокой точности

2 Стандартизированные процедуры измерения интенсивности света с помощью LSG-1890B

2.1 Подготовка к тестированию

1. Предварительный нагрев оборудования и калибровка системы: После запуска прогрейте прибор в течение 30 минут и проведите абсолютную калибровку датчика постоянной температуры с помощью стандартной лампы высокой интенсивности света, чтобы исключить отклонения в показаниях датчика. Полностью затемните темную комнату и удалите отражающие частицы с пути света, поддерживая температуру окружающей среды на уровне 23℃±2℃.
2. Установка и позиционирование светильника: Закрепите светильник с помощью многофункционального крепления, откалибруйте совпадение светового центра светильника и начала координат поворотного стола с помощью лазерного выравнивателя и установите светильник в соответствии с его фактическим положением при использовании. Подключите высокоточный измеритель мощности для синхронного сбора электрических параметров.
3. Пример термостабилизации: Включите светильник при номинальном напряжении и начните сканирование после того, как колебания светового потока станут менее 0.5% за 10 минут. Период термостабилизации для светодиодных светильников должен составлять не менее 30 минут.
4. Настройка параметров программного обеспечения: выберите режим тестирования C-γ, установите угловой шаг γ=2°, C=5°, проверьте модули расчета всех параметров (яркость, UGR, EEI, коэффициент использования и т. д.) и задайте форматы экспорта данных.

2.2 Сканирование световой интенсивности по всей сфере (Основной этап: Как измерить интенсивность света)

1. Сервомеханизм прибора приводит в движение датчик постоянной температуры, автоматически сканирующий вдоль сферической траектории. При достижении каждой группы координат (C, γ) датчик регистрирует освещенность E в этом направлении.
2. Программное обеспечение в режиме реального времени выводит значение световой интенсивности для данного угла по формуле I=E×d2 и сохраняет его в виде таблицы исходных данных световой интенсивности.
3. После завершения сканирования всей сферы система автоматически вычисляет производные параметры, такие как зональный световой поток, эффективность светильника и изоканделы, используя алгоритмы интегрирования по сферическому телесному углу на основе всех матриц интенсивности света.
4. Для повышения точности измерения интенсивности света для маломощных светодиодов и прецизионных источников света может быть дополнительно установлен высокоточный зонд PHOTO-VIS-L немецкого класса L. Зонды UVA/UVB/UVC позволяют расширить возможности измерения распределения световой интенсивности для источников ультрафиолетового излучения.

2.3 Постобработка и создание отчетов

После сканирования программное обеспечение автоматически строит кривые распределения световой интенсивности, диаграммы изолюкса и диаграммы изоканделы, выдает такие показатели, как блики UGR, энергоэффективность EEI, соотношение высоты и расстояния между светильниками, а также коэффициент использования, и может экспортировать необработанные данные о световой интенсивности в формате Excel и файлы данных о световой интенсивности, соответствующие стандарту IES.

3 метода тестирования полного ряда фотометрических параметров (на основе исходных измеренных данных об интенсивности света)

Все параметры рассчитываются на основе данных об интенсивности свечения, измеренных по всей сфере. Логика тестирования каждого параметра представлена ​​ниже:

1. Данные об интенсивности свечения и распределение интенсивности свечения: Прямой вывод значений cd, соответствующих каждому углу (C, γ), для формирования трехмерной матрицы распределения интенсивности свечения и генерации кривых интенсивности свечения в полярных координатах.
2. Зональный световой поток: Интегрируйте интенсивность света в заданных интервалах телесного угла (верхнее полушарие/нижнее полушарие/интервал угла луча), чтобы получить соответствующий зональный световой поток (лм).
3. КПД светильника: зональный световой поток, деленный на потребляемую светильником электрическую мощность, единица измерения: лм/Вт.
4. Распределение яркости (опционально): Согласуйте с датчиком яркости изображения, чтобы преобразовать интенсивность света под соответствующими углами в матрицу яркости поверхности светильника.
5. Коэффициент использования: Рассчитайте коэффициент использования светового потока в помещении, сопоставив пространственное распределение световой интенсивности с соотношением площади различных помещений.
6. Кривая ограничения яркости: Извлеките данные о яркости при углах наблюдения от 45° до 90° и постройте кривые ограничения бликов.
7. Показатель ослепления UGR: Автоматический расчет единого значения ослепления с использованием интенсивности света в пределах угла обзора, телесного угла источника света и яркости фона в соответствии со стандартом CIE 117.
8. Изолюксная кривая и максимально допустимое соотношение высоты расстояния между светильниками: Примите плоскость земли за принимающую поверхность, рассчитайте распределение освещенности на земле путем суперпозиции интенсивности светового потока по всей сфере и определите максимально допустимое соотношение высоты расстояния между светильниками для их установки.
9. Согласование кривых освещенности светильников с зонами освещения: Моделирование зоны освещенности поверхности земли при различной высоте установки для соответствия сценариям применения, таким как освещение дорог и офисных зданий.
10. Изокандела: Образует эквивалентные криволинейные поверхности путем соединения углов с равными пространственными значениями интенсивности света.
11. Эффективный угол луча: разница между двумя боковыми углами γ, соответствующая 50% от максимальной световой интенсивности.
12. Индекс энергоэффективности EEI: Рассчитывается индекс энергоэффективности путем сравнения светового потока со стандартными эталонными светильниками в соответствии с Директивой ЕС 2019/2015 ErP.

4 Таблица данных измеренных образцов LSG-1890B

В качестве тестового образца был выбран светодиодный прожектор мощностью 100 Вт, а основные фотометрические данные были получены путем сканирования. LISUN LSG-1890B Перечислены ниже:

Фрагмент распределения интенсивности свечения (типичные данные об интенсивности свечения под углом γ в плоскости C=0°):

5 преимуществ приборов и их ценность для промышленного применения

1. Высокая точность измерения интенсивности света: угловая точность 0.1° в сочетании с датчиком постоянной температуры класса А по стандарту CIE значительно снижает погрешность измерения интенсивности света под малыми углами по сравнению с другими методами. LSG-1800A (0.2°), соответствует требованиям к испытаниям высококачественных светодиодов и прецизионных оптических изделий.
2. Широкий охват стандартов: совместимость одновременно с глобальными директивами CIE, североамериканской IES, европейской EN и директивой EU ErP, а также возможность выдачи протоколов испытаний на световой поток, необходимых для международной сертификации.
3. Широкая адаптивность к различным источникам света: возможность тестирования на видимый свет, ультрафиолетовые источники UVA/UVB/UVC, включая дезинфекционные лампы, лампы для полимеризации и целые категории наружного освещения.
4. Практическая инженерная ценность: Однократное сканирование позволяет определить все 15 фотометрических параметров без повторных испытаний на нескольких приборах, что значительно сокращает циклы лабораторных исследований. Экспортированные файлы IES могут быть непосредственно использованы для моделирования освещения дорог, учебных классов и заводов.

Заключение 6

Как измерить интенсивность света Это фундаментальный этап тестирования оптических характеристик светильника. Оснащенный датчиком постоянной температуры и высокоточной сервосистемой сканирования, LISUN LSG-1890B Высокоточный гониофотометр точно собирает данные об интенсивности светового потока по всей сфере на основе закона обратных квадратов расстояния. Встроенные стандартные алгоритмы позволяют одновременно рассчитывать полный набор фотометрических параметров, включая распределение интенсивности светового потока, световой поток, КПД светильника, UGR, EEI, изополюсные кривые и многое другое. Этот прибор отличается стандартизированными процедурами работы и прослеживаемыми данными, полностью удовлетворяя требованиям глобального тестирования осветительной продукции, НИОКР и сертификации энергоэффективности. Он служит основным испытательным инструментом для лабораторий, позволяющим осуществлять полномасштабное определение фотометрических характеристик.