Strumento che misura l'intensità luminosa per il test automatico della curva di distribuzione dell'intensità luminosa 3D

Abstract:

L'intensità luminosa è il parametro fotometrico più fondamentale dei prodotti di illuminazione e strumento che misura l'intensità luminosa è un'apparecchiatura di prova indispensabile per la valutazione delle prestazioni di distribuzione della luce degli apparecchi di illuminazione, la ricerca e sviluppo del prodotto e la certificazione per l'esportazione. Le apparecchiature di prova fotometriche convenzionali di solito soffrono di limitazioni quali angoli di prova incompleti, adattabilità limitata ai tipi di apparecchi di illuminazione e distanze di prova fisse. Questo documento prende in esame LISUN LSG-6000 LM-79 Oggetto della ricerca è un sistema goniofotometrico verticale. Questo strumento, che misura l'intensità luminosa, è in grado di eseguire automaticamente la scansione e l'acquisizione di curve di distribuzione dell'intensità luminosa 3D. La distanza di prova può essere personalizzata in base alle esigenze del cliente e lo strumento è in grado di soddisfare i requisiti di prova di diverse sorgenti luminose, come sorgenti luminose a LED, lampade per la crescita delle piante, sorgenti luminose HID, illuminazione interna ed esterna, lampioni e proiettori. Questo articolo illustra il principio di funzionamento, l'architettura hardware e i principali indicatori tecnici dello strumento, confronta l'adattabilità dei diversi sottomodelli, elenca gli standard nazionali e internazionali a cui è conforme, analizza l'efficacia applicativa di questo strumento di misurazione dell'intensità luminosa in diverse categorie di sorgenti luminose, combinandola con scenari di prova reali, e fornisce riferimenti tecnici per la selezione delle apparecchiature per i laboratori di distribuzione della luce di aziende del settore illuminotecnico e istituti di prova di terze parti.

Introduzione:

Con la rapida evoluzione della tecnologia di illuminazione a stato solido, i prodotti LED, le luci per la crescita delle piante, i proiettori ad alta potenza e i lampioni stradali sono stati ampiamente immessi sul mercato. Gli apparecchi di illuminazione non si concentrano più solo sul flusso luminoso e sulla potenza. La distribuzione tridimensionale dell'intensità luminosa determina direttamente la forma del punto, il raggio di irradiazione, il livello di abbagliamento e l'uniformità dell'illuminamento, che è la base fondamentale per la progettazione ottica dell'illuminazione, la simulazione ingegneristica e la certificazione nazionale ed estera. Standard come LM-79-19, LM-79-24, EN13032-1 e CIE121 richiedono chiaramente che i prodotti di illuminazione a stato solido necessitino di dati di test completi sulla distribuzione dell'intensità luminosa nello spazio intero per generare file di distribuzione della luce in formato IES e LDT, che possono essere importati in software di simulazione illuminotecnica come Dialux per il calcolo di simulazione ingegneristica.

Esistono molti tipi di strumenti che misurano l'intensità luminosa. I normali fotometri a punto singolo possono misurare l'intensità luminosa solo in una direzione e non possono ottenere una distribuzione tridimensionale completa della luce. I goniofotometri tradizionali con rotazione della lampada ruotano l'apparecchio di illuminazione testato insieme al meccanismo. Durante la rotazione di apparecchi di illuminazione ad alta potenza e pesanti, si verificano derive di temperatura e disallineamenti di postura, introducendo errori di misurazione. Adottando l'architettura del goniofotometro di classe 4 di tipo C con "apparecchio di illuminazione stazionario e sonda rotante", il LISUN LSG-6000 LM-79 Il sistema goniofotometrico verticale risolve i problemi sopra descritti e consente l'acquisizione automatica di curve di distribuzione dell'intensità luminosa 3D. La distanza di prova può essere personalizzata in base alle condizioni della camera oscura e ai requisiti standard del cliente, consentendo il test di diverse tipologie di sorgenti luminose, ed è ampiamente utilizzato nei laboratori di rilevamento dell'illuminazione di tutto il mondo.

1 Principio di funzionamento e caratteristiche hardware dello strumento che misura l'intensità luminosa — LSG-6000 Sistema

Migliori LSG-6000 Il goniofotometro verticale a sonda rotante è uno strumento a scansione completa che misura l'intensità luminosa. Il suo meccanismo principale è il seguente: l'apparecchio di illuminazione in esame rimane assolutamente immobile durante il funzionamento; la sonda e lo specchio di campo vicino ruotano circolarmente attorno all'apparecchio, mentre la sonda e lo specchio di campo lontano si muovono in modo sincrono. La sonda raccoglie continuamente i segnali di intensità luminosa della sorgente luminosa a ogni angolo solido. Il sistema raccoglie i dati fotometrici in tutti i nodi angolari per costruire un database tridimensionale dell'intensità luminosa, generare automaticamente curve di distribuzione dell'intensità luminosa 3D e calcolare simultaneamente un set completo di parametri fotometrici, tra cui il flusso luminoso regionale, l'efficienza luminosa, l'indice di abbagliamento UGR, le curve di iso-illuminamento e l'angolo effettivo del fascio.

Principali configurazioni hardware di questo strumento per la misurazione dell'intensità luminosa:

1. Sistema di azionamento: adotta servomotori Mitsubishi dotati di decoder tedeschi per un avvio e un arresto meccanici fluidi e senza vibrazioni, garantendo un'elevata precisione di posizionamento angolare; la precisione angolare è di 0.05° e la risoluzione angolare raggiunge 0.001°, l'intervallo dell'angolo di scansione γ è ±180° (0-360°), realizzando un test di scansione a spazio intero senza angoli morti.
2. Sonda fotometrica: Dotata di serie di sonda fotometrica a temperatura costante di Classe L, conforme a DIN5032-6 / CIE pub1.No.69 con f1′<1.5%; sono disponibili sonde UV dedicate opzionali per UVA, UVB, UVC per completare il test di distribuzione della luce delle sorgenti luminose ultraviolette.
3. Calibrazione del posizionamento: dispositivo di calibrazione laser incrociato per completare rapidamente il posizionamento del centro ottico della sorgente luminosa in esame e ridurre gli errori sistematici causati dal serraggio manuale.
4. Modulo di espansione LSG-6000CCD: Corrispondente a LPCE-2 Spettroradiometro CCD ad alta precisione, aggiornabile a goniofotometro per la distribuzione spaziale della radiazione spettrale. Oltre all'intensità luminosa, è in grado di misurare anche la distribuzione spaziale correlata della temperatura di colore, PAR, PPF e i parametri di distribuzione spaziale del PPFD per l'illuminazione delle piante.
5. Software e interfaccia: comunicazione RS-485/USB, software bilingue compatibile con i sistemi operativi Win7-Win11; i risultati dei test possono essere esportati nei formati standard CIE, IES e LDT per la connessione diretta con software di simulazione illuminotecnica.

LM-79 Goniofotometro con rilevatore di movimento (specchio tipo C) AL

2 LSG-6000 Specifiche dei modelli della serie

Per apparecchi di illuminazione di diverse dimensioni e pesi, questo strumento di misurazione dell'intensità luminosa è suddiviso in 4 versioni di specifiche per adattarsi alle diverse condizioni di utilizzo in camera oscura. I parametri principali di ciascun modello sono riportati nella Tabella 1.

Tabella 1 Parametri di LSG-6000 Goniofotometro verticale in serie

Nel frattempo, lo strumento non ha una distanza di prova fissa. Può essere progettato su misura in combinazione con lo spazio della camera oscura del cliente e i requisiti di LM-79 e gli standard CIE per la distanza di prova per soddisfare i requisiti dei diversi standard di certificazione.

3 Sistemi conformi agli standard nazionali e internazionali

Questo strumento di misurazione dell'intensità luminosa è pienamente conforme a numerosi standard di prova fotometrici internazionali e nazionali, e rappresenta un'importante base hardware per la certificazione dei prodotti destinati all'esportazione.

1. Norme nordamericane: LM-79-19, LM-79-24 *Metodo per la misurazione delle grandezze fotometriche ed elettriche dei prodotti di illuminazione a stato solido*, le condizioni di prova principali per la certificazione ENERGY STAR dei prodotti di illuminazione a LED;
2. Standard europei: EN13032-1 Articolo 6.1.1.3 relativo ai requisiti per i goniofotometri di classe 4, (UE) 2019/2015;
3. Specifiche internazionali CIE: CIE S025, CIE-121 *Fotometria degli apparecchi di illuminazione e goniofotometria*;
4. Altre norme internazionali: SASO2902 Standard saudita, IS16106 Standard indiano;
5. Norme nazionali: GB/T24824, GB/T9468, GB/T22907 e altre norme nazionali relative alla misurazione fotometrica degli apparecchi di illuminazione.

I dati di distribuzione dell'intensità luminosa 3D e i file di distribuzione della luce, ottenuti tramite test, possono essere utilizzati per i report di enti di prova terzi nazionali, nonché per i test di conformità dei prodotti destinati ai mercati del Medio Oriente, Europa, America e Sud-est asiatico.

4. Test di sorgenti luminose multi-tipo Applicazione dello strumento che misura l'intensità luminosa LSG-6000

4.1 Test delle sorgenti luminose a LED e degli apparecchi di illuminazione per interni

I faretti a LED, i pannelli luminosi, i proiettori e altri apparecchi di illuminazione per interni necessitano di parametri quali la distribuzione dell'intensità luminosa, il valore di abbagliamento UGR, il flusso luminoso verso l'alto/verso il basso e l'angolo effettivo del fascio. Questo strumento, che misura l'intensità luminosa, esegue automaticamente una scansione per acquisire curve complete di distribuzione dell'intensità luminosa in 3D. I dati sull'intensità luminosa possono essere utilizzati per calcolare diagrammi di iso-illuminamento e curve limite di luminanza per valutare se l'abbagliamento degli apparecchi di illuminazione per interni supera gli standard, aiutando il personale di ricerca e sviluppo a ottimizzare la struttura ottica di riflettori e lenti. I file LDT e IES esportati possono essere importati nel software Dialux per completare i calcoli di simulazione dell'illuminazione interna per uffici e aule.

4.2 Test di crescita delle piante con luce

L'illuminazione delle piante ha requisiti rigorosi sulla radiazione fotosinteticamente attiva (PAR), sul PPF e sulla distribuzione spaziale del PPFD. LSG-6000CCD Lo strumento che misura l'intensità luminosa, dotato di modulo spettrale CCD, non solo può testare la distribuzione tridimensionale dell'intensità della luce visibile, ma anche testare direttamente la distribuzione spaziale dei parametri fotosintetici ed esportare file standard di distribuzione della luce per la simulazione di schemi di illuminazione in serre e impianti di coltivazione. Risolve il limite dei fotometri tradizionali, che possono misurare solo il PPF totale ma non possono ottenere la distribuzione spaziale.

4.3 Test della sorgente luminosa HID

Le lampade ad alogenuri metallici, le lampade al sodio ad alta pressione e altre sorgenti luminose HID sono caratterizzate da elevata potenza e alta generazione di calore. Durante il test con questo strumento, la sorgente luminosa rimane stazionaria, pertanto la posizione termica dell'apparecchio non viene alterata dalla rotazione meccanica, eliminando gli errori di offset termico causati dalla rotazione nelle tradizionali apparecchiature con piattaforma girevole e consentendo di raccogliere con precisione la distribuzione dell'intensità luminosa nell'intero spazio di sorgenti luminose a scarica di gas ad alta potenza, in modo da soddisfare i requisiti di test delle tradizionali lampade per illuminazione industriale e mineraria.

4.4 Test di lampioni, proiettori e altre forme di illuminazione esterna

I lampioni stradali e i proiettori quadrati hanno un ampio intervallo di angoli di irradiazione. Sono necessari dati completi sull'intensità luminosa 3D per calcolare il rapporto altezza-spaziatura massimo consentito e l'uniformità dell'illuminazione della superficie stradale. La versione extra-large LSG-6000L può ospitare lampioni e proiettori di grandi dimensioni e ad alta potenza. La distanza di prova può essere personalizzata su richiesta, è possibile raccogliere l'intensità luminosa dell'intero spazio ed esportare i file di distribuzione della luce per la simulazione ingegneristica dell'illuminazione stradale, soddisfacendo al contempo i requisiti di rilevamento relativi al metodo di misurazione LB/T001 per i lampioni a LED integrati.

5. Parametri di test in uscita e valori dei dati

In quanto strumento professionale che misura l'intensità luminosa, LSG-6000 È in grado di calcolare e fornire un set completo di parametri fotometrici basati sui dati grezzi della distribuzione dell'intensità luminosa 3D: intensità luminosa, distribuzione dell'intensità luminosa, flusso luminoso regionale, efficacia luminosa, distribuzione della luminanza (opzionale), fattore di utilizzo, curva limite di luminanza, indice di abbagliamento UGR, rapporto altezza-spaziatura massimo consentito, diagramma di iso-illuminamento, flusso luminoso verso l'alto e verso il basso, curva di iso-illuminamento, curva di iso-candela, angolo del fascio effettivo, EEI, ecc.

I dati grezzi sull'intensità luminosa costituiscono la base per tutti i parametri derivati. La curva di distribuzione tridimensionale dell'intensità luminosa mostra in modo intuitivo l'intensità luminosa in tutte le direzioni dell'apparecchio. Il personale di ricerca e sviluppo può individuare rapidamente i difetti nella progettazione ottica. I file in formato standardizzato consentono l'interconnessione dei dati tra i dati di test e il software di progettazione illuminotecnica, formando una catena completa di "test del prodotto - simulazione ottica - applicazione ingegneristica".

Conclusione 6

Migliori strumento che misura l'intensità luminosa è un'apparecchiatura fondamentale per il controllo qualità dei prodotti di illuminazione, la ricerca e sviluppo ottica e la certificazione nazionale ed estera. LISUN LSG-6000 LM-79 Il sistema goniofotometrico verticale adotta un'architettura di rotazione della sonda di tipo C. L'apparecchio di illuminazione in prova rimane stazionario per eliminare gli errori di temperatura e postura causati dalla rotazione. Può eseguire automaticamente test di curve di distribuzione dell'intensità luminosa 3D con distanze di prova personalizzabili per i clienti. Copre diversi tipi di apparecchi di illuminazione, tra cui sorgenti luminose a LED, luci per la crescita delle piante, sorgenti luminose HID, illuminazione interna ed esterna, lampioni e proiettori. È caratterizzato da un'elevata precisione multi-angolo e supporta test UV ed espansione dello spettro spaziale, pienamente conforme a LM-79, CIE, EN, GB e altri sistemi di standardizzazione nazionali e internazionali.

LSG-6000 È disponibile in diverse versioni, tra cui S, Standard, B e L, per adattarsi a diverse dimensioni, pesi e ambienti di camera oscura. È adatto sia ai laboratori di prova di terze parti che ai reparti di controllo qualità di ricerca e sviluppo delle aziende del settore illuminotecnico. Con le crescenti esigenze in termini di prestazioni di distribuzione spaziale della luce dei prodotti di illuminazione, lo strumento che misura l'intensità luminosa con acquisizione automatica della distribuzione 3D dell'intensità luminosa e distanza di prova personalizzabile diventerà la configurazione principale nei laboratori di illuminazione. Ulteriori ricerche possono essere condotte sulla ripetibilità della misurazione e sull'analisi dell'incertezza dell'apparecchiatura in diverse condizioni ambientali per ottimizzare il processo di prova e migliorare l'affidabilità dei dati di prova sulla distribuzione della luce.