Instrumento para medir comprimento de onda: Espectrorradiômetro portátil para testes em campo

Abstrato:

Por muito tempo, a inspeção rápida da iluminação no local e da qualidade da fonte de luz dependeu de medidores de iluminância e temperatura de cor tradicionais. Esses dispositivos só podem fornecer valores macroscópicos de iluminância e temperatura de cor, e não conseguem reproduzir a distribuição espectral de potência. Portanto, não permitem a avaliação de indicadores refinados, como índice de reprodução de cores, comprimento de onda de pico e tolerância de cor. Considerando a necessidade de uma solução mais precisa, os medidores de iluminância e temperatura de cor podem fornecer uma solução mais abrangente. LISUN LMS-6000 Tendo como núcleo um espectrorradiômetro portátil, este artigo elabora sistematicamente o princípio de funcionamento, os parâmetros-chave e a capacidade de expansão serial desse tipo de equipamento. instrumento para medir comprimento de ondaAdotando um sistema espectroscópico CT assimétrico cruzado de longo foco, o instrumento cobre uma faixa de comprimento de onda de 380 a 780 nm com precisão de ±0.5 nm. Ele pode adquirir dados de espectro completo na faixa de 380 a 780 nm em uma única medição, com um tempo de integração que varia de 0.1 ms a 5 s. Com base no espectro, dezenas de parâmetros fotométricos e colorimétricos, incluindo iluminância, temperatura de cor correlacionada (CCT), índice de reprodução de cor (IRC), TM-30 (Rg/Rf), comprimento de onda de pico e comprimento de onda dominante, podem ser calculados. Ele atende aos requisitos de teste de CIE-13.3, CIE-177 e GB/T 24826, servindo como uma ferramenta portátil ideal para controle de qualidade em laboratório e inspeção no local.

1. Introdução

O controle de qualidade de produtos de fontes de luz, a aceitação da eficiência energética das lâmpadas e a avaliação do ambiente luminoso baseiam-se fundamentalmente no espectro, a grandeza física essencial. A distribuição espectral de potência (DEP) determina a cromaticidade, a reprodução de cores, a temperatura de cor e as características de pico de uma fonte de luz, servindo como base objetiva para avaliar seu desempenho. Os medidores de iluminância tradicionais, do tipo filtro, fornecem apenas leituras de iluminância ponderada, sem identificar os perfis espectrais. Embora os espectrômetros de bancada com design espectroscópico ofereçam alta precisão, são volumosos e exigem computadores e câmaras escuras, o que dificulta seu transporte para trabalhos de campo. Portanto, instrumento para medir comprimento de onda Com alta precisão e portabilidade, o espectrorradiômetro portátil tornou-se uma ferramenta essencial para departamentos de inspeção de qualidade, fabricantes de iluminação e organizações de testes terceirizadas para operações em campo. LISUN LMS-6000 é um espectrorradiômetro CCD portátil desenvolvido para atender a essas demandas. Combinando seu princípio estrutural e parâmetros medidos, este artigo discute seu valor de aplicação em testes espectrais portáteis em campo.

2. Estrutura Geral e Princípio de Funcionamento

LMS-6000 Adota um sistema espectroscópico Czerny-Turner (CT) assimétrico cruzado de longo foco. A luz incidente passa pela fenda para colimação, é dispersa pela grade de difração e, em seguida, o conjunto de CCDs recebe sinais de espectro completo de uma só vez. Comparado com monocromadores de varredura que medem ponto a ponto, esse método de "imagem de espectro completo em uma única exposição" reduz o tempo de teste para o nível de milissegundos, sendo especialmente adequado para inspeção online e amostragem em lote.

O instrumento está equipado com uma tela sensível ao toque capacitiva IPS de alta definição de 5 polegadas (resolução de 480×854). A curva espectral, o diagrama de cromaticidade CIE, o diagrama de tolerância de cor e vários parâmetros podem ser exibidos em tempo real, permitindo que as medições sejam realizadas de forma independente, sem a necessidade de conexão a um computador. Além disso, o instrumento oferece suporte à comunicação com computadores. Em sistemas Windows 7/8/10/11, é possível utilizar softwares profissionais para exportação de dados, geração de relatórios e análises secundárias. A unidade completa pesa cerca de 0.3 kg e tem dimensões de 135 mm × 80 mm × 23 mm. Possui uma bateria de lítio recarregável de 4000 mAh, que oferece até 20 horas de operação contínua, ideal para trabalhos prolongados em ambientes externos.

3. Principais parâmetros de desempenho do instrumento para medir o comprimento de onda

Como um tipo de instrumento para medir comprimentos de onda, as principais vantagens de LMS-6000 estão relacionados à precisão do comprimento de onda, à faixa dinâmica e à supressão da luz difusa, conforme mostrado na Tabela 1.

Tabela 1 Parâmetros principais de desempenho espectral e fotométrico de LMS-6000

Conforme mostrado na Tabela 1, sua faixa dinâmica de iluminância abrange seis ordens de magnitude, permitindo medições diretas desde ambientes com baixa luminosidade (0.1 lx) até fontes de luz de alta intensidade (500,000 lx). A precisão de comprimento de onda de ±0.5 nm permite localizar com confiabilidade o comprimento de onda de pico e o comprimento de onda dominante. A precisão cromática de ±0.005 atende aos requisitos de aceitação para as coordenadas cromáticas da lâmpada, enquanto a luz espúria de apenas 0.015% garante a reprodução fiel do espectro em regiões de baixa luminosidade.

LMS-6000 Espectrorradiômetro portátil de CCD

4. Expansão da versão serial

Para atender às demandas de diferentes setores, o LMS-6000 A série abrange as faixas ultravioleta, visível e infravermelha próxima. Os usuários podem selecionar os modelos de acordo com a faixa de comprimento de onda dos objetos de teste e indicadores adicionais, conforme mostrado na Tabela 2.

tabela 2 LMS-6000 Modelos em série e cobertura de comprimento de onda

Conforme mostrado na Tabela 2, a variante UV amplia o limite inferior de detecção deste instrumento para medir comprimentos de onda na região ultravioleta de 200 nm, enquanto a versão para iluminação hortícola expande o limite superior para a banda do infravermelho próximo, em 950 nm. Equipado com módulos funcionais opcionais, um único dispositivo pode suportar testes de campo em múltiplos cenários, como cura UV, iluminação suplementar de plantas, iluminação de filmes e triagem de segurança fotobiológica.

5. Cenários de Aplicação e Conformidade com as Normas

LMS-6000 É amplamente utilizado na inspeção de amostragem de P&D de fontes de luz LED, inspeção de qualidade de fábrica de lâmpadas, aceitação de iluminação de ruas e espaços para eventos, calibração do balanço de branco de telas de exibição, verificação da fórmula de luz para iluminação hortícola e triagem de segurança fotobiológica. Os resultados dos testes estão em conformidade com CIE-13.3 Método de medição e especificação das propriedades de reprodução de cores de fontes de luz, CIE-177 Reprodução de cores de fontes de luz LED brancas, IEEE 1789 Prática recomendada para modulação de corrente em LEDs de alto brilho, e suporte à medição dos indicadores especificados na norma nacional GB/T 24826-2016. Pode ser adotado para avaliação interna da qualidade em empresas. Para relatórios oficiais com validade por terceiros, os dados detalhados dos testes devem ser submetidos a laboratórios acreditados pela ILAC-MRA para verificação.

6. Conclusão

A essência dos testes espectrais portáteis no local reside em saber se um instrumento para medir comprimento de onda Pode restaurar de forma estável a distribuição espectral e fornecer parâmetros fotométricos e colorimétricos confiáveis ​​sem a necessidade de condições de laboratório. Com arquitetura espectroscópica CT e detector de matriz CCD, LISUN LMS-6000 Realiza a aquisição de espectro completo em uma única exposição. Atinge precisão de comprimento de onda de ±0.5 nm e faixa dinâmica de iluminância de seis ordens de magnitude entre 380 e 780 nm. Através de 11 variantes seriadas, sua faixa de comprimento de onda detectável é estendida para 200–950 nm. Testes práticos e aplicações de engenharia comprovam que sua precisão e portabilidade atendem aos requisitos de controle de qualidade em laboratório e inspeção em campo. É uma solução de baixo custo que substitui os medidores de iluminância tradicionais e aprimora a detecção em campo para medições em nível espectral.