Strumento per la misurazione della lunghezza d'onda: spettro-radiometro portatile per test in loco.

Abstract:

Per lungo tempo, l'ispezione rapida dell'illuminazione in loco e della qualità della sorgente luminosa si è basata su tradizionali misuratori di illuminamento e temperatura di colore. Questi dispositivi possono solo fornire valori macroscopici di illuminamento e temperatura di colore e non possono ricostruire la distribuzione spettrale della potenza. Pertanto, non possono supportare la valutazione di indicatori più precisi come l'indice di resa cromatica, la lunghezza d'onda di picco e la tolleranza del colore. Prendendo in considerazione LISUN LMS-6000 spettroradiometro portatile come nucleo, questo documento elabora sistematicamente il principio di funzionamento, i parametri chiave e la capacità di espansione seriale di questo tipo di strumento per misurare la lunghezza d'ondaAdottando un sistema spettroscopico CT asimmetrico incrociato a lunga messa a fuoco, lo strumento copre un intervallo di lunghezze d'onda di 380–780 nm con una precisione di lunghezza d'onda di ±0.5 nm. Può acquisire dati a spettro completo entro 380–780 nm in una singola misurazione con un tempo di integrazione che va da 0.1 ms a 5 s. Sulla base dello spettro, è possibile calcolare decine di parametri fotometrici e colorimetrici, tra cui illuminamento, temperatura di colore correlata (CCT), indice di resa cromatica (CRI), TM-30 (Rg/Rf), lunghezza d'onda di picco e lunghezza d'onda dominante. È conforme ai requisiti di prova di CIE-13.3Conforme agli standard CIE-177 e GB/T 24826, si configura come uno strumento portatile ideale per il controllo qualità in laboratorio e le ispezioni in loco.

1. introduzione

Il controllo di qualità dei prodotti per sorgenti luminose, l'accettazione dell'efficienza energetica delle lampade e la valutazione dell'ambiente luminoso si basano in ultima analisi sullo spettro, la grandezza fisica fondamentale. La distribuzione spettrale di potenza (SPD) determina la cromaticità, la resa cromatica, la temperatura di colore e le caratteristiche di picco di una sorgente luminosa, che funge da base oggettiva per giudicare le prestazioni della sorgente luminosa. I tradizionali illuminatori a filtro forniscono solo letture di illuminamento ponderate senza identificare i profili spettrali. Sebbene gli spettrometri da banco con design spettroscopico offrano un'elevata precisione, sono ingombranti e richiedono computer e camere oscure, il che li rende difficili da trasportare per il lavoro sul campo. Pertanto, strumento per misurare la lunghezza d'onda Grazie all'elevata precisione e alla portabilità, lo spettro-radiometro portatile è diventato uno strumento essenziale per i reparti di controllo qualità, i produttori di illuminazione e le organizzazioni di test di terze parti per le operazioni in loco. LISUN LMS-6000 Si tratta di uno spettro-radiometro CCD portatile sviluppato per soddisfare tali esigenze. Questo articolo, che ne illustra il principio di funzionamento e i parametri misurati, ne discute il valore applicativo nei test spettrali portatili in loco.

2. Struttura generale e principio di funzionamento

LMS-6000 Adotta un sistema spettroscopico Czerny-Turner (CT) asimmetrico incrociato a lunga messa a fuoco. La luce incidente attraversa la fenditura per la collimazione, viene dispersa dal reticolo e quindi l'array CCD riceve simultaneamente i segnali a spettro completo. Rispetto ai monocromatori a scansione che misurano punto per punto, questo metodo di "imaging a spettro completo con una sola esposizione" riduce i tempi di analisi a livello di millisecondi, risultando particolarmente adatto per l'ispezione in linea e il campionamento in batch.

Lo strumento è dotato di un touchscreen capacitivo IPS ad alta definizione da 5 pollici (risoluzione 480×854). La curva spettrale, il diagramma di cromaticità CIE, il diagramma di tolleranza del colore e vari parametri possono essere visualizzati in tempo reale, consentendo di effettuare misurazioni in modo indipendente senza bisogno di collegarlo a un computer. È inoltre compatibile con i sistemi operativi Windows 7/8/10/11 e può essere utilizzato un software professionale per l'esportazione dei dati, la generazione di report e l'analisi secondaria. L'intera unità pesa circa 0.3 kg e ha dimensioni di 135 mm × 80 mm × 23 mm. È dotata di una batteria al litio ricaricabile da 4000 mAh, che garantisce fino a 20 ore di funzionamento continuo, ideale per lunghe sessioni di lavoro all'aperto.

3. Parametri prestazionali chiave dello strumento per la misurazione della lunghezza d'onda

Come una sorta di strumento per misurare la lunghezza d'onda, i principali vantaggi di LMS-6000 risiedono nell'accuratezza della lunghezza d'onda, nella gamma dinamica e nella soppressione della luce diffusa, come mostrato nella Tabella 1.

Tabella 1 Parametri di prestazione spettrale e fotometrica principali di LMS-6000

Come illustrato nella Tabella 1, la sua gamma dinamica di illuminamento copre sei ordini di grandezza, consentendo la misurazione diretta da ambienti con scarsa illuminazione di 0.1 lx a sorgenti luminose ad alta luminosità fino a 500,000 lx. La precisione della lunghezza d'onda di ±0.5 nm permette di individuare con precisione la lunghezza d'onda di picco e la lunghezza d'onda dominante. La precisione della cromaticità di ±0.005 soddisfa i requisiti di accettazione per le coordinate cromatiche delle lampade, mentre la luce diffusa, pari allo 0.015%, garantisce un'autentica riproduzione degli spettri nelle regioni di risposta al buio.

LMS-6000 Spettroradiometro CCD portatile

4. Espansione della versione seriale

Per soddisfare le richieste di diversi settori, il LMS-6000 La serie copre le bande ultravioletta, visibile e del vicino infrarosso. Gli utenti possono selezionare i modelli in base all'intervallo di lunghezze d'onda degli oggetti da testare e ad indicatori aggiuntivi, come mostrato nella Tabella 2.

Tabella 2 LMS-6000 Serie di modelli e copertura delle lunghezze d'onda

Come si evince dalla Tabella 2, la variante UV estende il limite inferiore di rilevamento di questo strumento, consentendo la misurazione di lunghezze d'onda nella regione ultravioletta di 200 nm, mentre la versione per l'illuminazione orticola amplia il limite superiore alla banda del vicino infrarosso a 950 nm. Dotato di moduli funzionali opzionali, un singolo dispositivo può supportare test sul campo in molteplici scenari, come la polimerizzazione UV, l'illuminazione supplementare delle piante, l'illuminazione di pellicole e lo screening di sicurezza fotobiologica.

5. Scenari applicativi e conformità agli standard

LMS-6000 è ampiamente utilizzato nell'ispezione dei campioni di R&S delle sorgenti luminose a LED, nell'ispezione della qualità di fabbrica delle lampade, nell'accettazione dell'illuminazione stradale e dei luoghi, nella calibrazione del bilanciamento del bianco degli schermi, nella verifica della formula della luce per l'illuminazione orticola e nello screening della sicurezza fotobiologica. I risultati dei test sono conformi a CIE-13.3 Metodo di misurazione e specificazione delle proprietà di resa cromatica delle sorgenti luminose, CIE-177 Resa cromatica delle sorgenti luminose a LED bianche, pratica raccomandata IEEE 1789 per la modulazione della corrente nei LED ad alta luminosità e supporto alla misurazione degli indicatori specificati nello standard nazionale GB/T 24826-2016. Può essere adottato per la valutazione interna della qualità delle aziende. Per i rapporti ufficiali con validità di terze parti, i dati di prova dettagliati devono essere inviati a laboratori accreditati ILAC-MRA per la verifica.

6. CONCLUSIONE

Il nucleo dei test spettrali portatili in loco risiede nel fatto che un strumento per misurare la lunghezza d'onda può ripristinare stabilmente la distribuzione spettrale e fornire parametri fotometrici e colorimetrici affidabili senza condizioni di laboratorio. Con architettura spettroscopica CT e rivelatore array CCD, LISUN LMS-6000 Consente l'acquisizione dello spettro completo in una singola esposizione. Raggiunge una precisione della lunghezza d'onda di ±0.5 nm e una gamma dinamica di illuminamento di sei ordini di grandezza tra 380 e 780 nm. Grazie a 11 varianti serializzate, la sua banda di lunghezze d'onda rilevabili si estende da 200 a 950 nm. Test pratici e applicazioni ingegneristiche dimostrano che la sua precisione e portabilità soddisfano i requisiti sia del controllo qualità in laboratorio che delle ispezioni in loco. Rappresenta una soluzione economicamente vantaggiosa che sostituisce i tradizionali illuminametri e consente di passare dalla rilevazione sul campo alla misurazione a livello spettrale.