Instrumento que mede a intensidade da luz para teste automático da curva de distribuição de intensidade luminosa 3D.

Abstrato:

A intensidade luminosa é o parâmetro fotométrico mais fundamental dos produtos de iluminação, e instrumento que mede a intensidade da luz é um equipamento de teste indispensável para avaliação do desempenho da distribuição de luz em luminárias, P&D de produtos e certificação de exportação. Os equipamentos de teste fotométrico convencionais geralmente apresentam limitações, como ângulos de teste incompletos, adaptabilidade limitada a diferentes tipos de luminárias e distâncias de teste fixas. Este artigo aborda a LISUN LSG-6000 LM-79 Este artigo tem como objeto de pesquisa um sistema goniofotômetro vertical. O instrumento, que mede a intensidade luminosa, realiza automaticamente a varredura e a aquisição de curvas de distribuição de intensidade luminosa em 3D. A distância de teste pode ser personalizada de acordo com as necessidades do cliente, atendendo aos requisitos de teste de diversas fontes de luz, como LEDs, lâmpadas para cultivo de plantas, lâmpadas HID, iluminação interna e externa, postes de iluminação pública e refletores. O artigo detalha o princípio de funcionamento, a arquitetura de hardware e os principais indicadores técnicos do instrumento, compara a adaptabilidade de diferentes submodelos, identifica os sistemas de normas nacionais e internacionais com os quais o instrumento está em conformidade, analisa o efeito da aplicação deste instrumento na medição da intensidade luminosa em diferentes categorias de fontes de luz, considerando cenários de teste reais, e fornece referências técnicas para a seleção de equipamentos em laboratórios de distribuição de luz para empresas de iluminação e instituições de teste terceirizadas.

Introdução:

Com a rápida evolução da tecnologia de iluminação de estado sólido, LEDs, lâmpadas para cultivo de plantas, projetores de alta potência e produtos para iluminação pública foram amplamente lançados no mercado. As luminárias não se concentram mais apenas no fluxo luminoso e na potência. A distribuição espacial tridimensional da intensidade da luz determina diretamente o formato do foco, o alcance da irradiação, o nível de ofuscamento e a uniformidade da iluminância, sendo a base fundamental para o projeto óptico de iluminação, simulação de engenharia e certificação nacional e internacional. Padrões como... LM-79-19, LM-79-24, EN13032-1 A norma CIE121 exige claramente que os produtos de iluminação de estado sólido necessitem de dados completos de testes de distribuição de intensidade luminosa em todo o espaço para gerar arquivos de distribuição de luz nos formatos IES e LDT, que podem ser importados para softwares de simulação de iluminação, como o Dialux, para cálculos de simulação de engenharia.

Existem muitos tipos de instrumentos que medem a intensidade da luz. Fotômetros comuns de ponto único só conseguem medir a intensidade da luz em uma única direção e não conseguem obter a distribuição tridimensional completa da luz. Goniofotômetros tradicionais com lâmpada rotativa giram a luminária testada juntamente com o mecanismo. Durante a rotação de luminárias de alta potência e peso elevado, ocorrem deriva térmica e desalinhamento postural, introduzindo erros de medição. Adotando a arquitetura de goniofotômetro tipo C Classe 4 de “luminária estacionária e sonda rotativa”, LISUN LSG-6000 LM-79 O sistema goniofotômetro vertical resolve os problemas mencionados acima e realiza a aquisição automática de curvas de distribuição de intensidade luminosa em 3D. A distância de teste pode ser personalizada de acordo com as condições da câmara escura do cliente e os requisitos das normas, abrangendo o teste de diversos tipos de fontes de luz, e tem sido amplamente utilizado em laboratórios de detecção de iluminação em todo o mundo.

1. Princípio de funcionamento e características de hardware do instrumento que mede a intensidade da luz — LSG-6000 System

O LSG-6000 O goniofotômetro vertical de sonda rotativa é um instrumento de medição espacial completa que mede a intensidade da luz. Seu mecanismo principal funciona da seguinte forma: a luminária testada permanece absolutamente estacionária durante a operação; a sonda e o espelho de campo próximo giram circularmente ao redor da luminária, enquanto a sonda e o espelho de campo distante se movem sincronizadamente. A sonda coleta continuamente os sinais de intensidade luminosa da fonte de luz em cada ângulo sólido. O sistema coleta dados fotométricos em todos os nós angulares para construir um banco de dados tridimensional de intensidade luminosa, gerar automaticamente curvas de distribuição de intensidade luminosa em 3D e calcular simultaneamente conjuntos completos de parâmetros fotométricos, incluindo fluxo luminoso regional, eficácia luminosa, índice de ofuscamento UGR, curvas de isoiluminância e ângulo de feixe efetivo.

Principais configurações de hardware deste instrumento que mede a intensidade da luz:

1. Sistema de acionamento: Adota servomotores Mitsubishi equipados com decodificadores alemães para partida e parada mecânicas suaves e sem vibração, garantindo alta precisão de posicionamento angular; a precisão angular é de 0.05° e a resolução angular atinge 0.001°, a faixa de ângulo de varredura γ é de ±180° (0-360°), realizando testes de varredura sem ângulos mortos em todo o espaço.
2. Sonda fotométrica: Equipada de série com sonda fotométrica de temperatura constante Classe L, em conformidade com a norma DIN5032-6 / CIE pub1.No.69 com f1′<1.5%; sondas UV dedicadas UVA, UVB e UVC opcionais estão disponíveis para complementar o teste de distribuição de luz de fontes de luz ultravioleta.
3. Calibração de Posicionamento: Dispositivo de calibração a laser cruzado para realizar rapidamente o posicionamento do centro óptico da fonte de luz testada e reduzir erros sistemáticos causados ​​pela fixação manual.
4. Módulo de Expansão LSG-6000CCD: Combinado com LPCE-2 Espectrorradiômetro CCD de alta precisão, que pode ser atualizado para um goniofotômetro de distribuição espectral de radiação espacial. Além da intensidade da luz, também pode testar a distribuição espacial da temperatura de cor correlacionada, PAR, PPF e parâmetros de distribuição espacial de PPFD para iluminação de plantas.
5. Software e Interface: Comunicação RS-485/USB, software bilíngue compatível com os sistemas operacionais Win7-Win11; os resultados dos testes podem ser exportados nos formatos padrão CIE, IES e LDT para conexão direta com softwares de simulação de iluminação.

LM-79 Goniofotômetro detector móvel (espelho tipo C) AL

2 LSG-6000 Parâmetros de especificação do modelo em série

Para luminárias de diferentes tamanhos e pesos, este instrumento de medição de intensidade luminosa está disponível em 4 versões com especificações diferentes para se adaptar às diversas condições de laboratório fotográfico. Os principais parâmetros de cada modelo são apresentados na Tabela 1.

Tabela 1 Parâmetros de LSG-6000 Goniofotômetro vertical em série

Entretanto, o instrumento não possui uma distância de teste fixa. Ele pode ser projetado sob medida, levando em consideração o espaço disponível na câmara escura do cliente e suas necessidades. LM-79 e as normas CIE para distância de teste, a fim de atender aos requisitos de diferentes normas de certificação.

3 Sistemas de Padrões Nacionais e Internacionais em Conformidade

Este instrumento de medição de intensidade luminosa está em total conformidade com diversas normas fotométricas internacionais e nacionais, servindo como uma importante base de hardware para a certificação de exportação do produto:

1. Normas norte-americanas: LM-79-19, LM-79-24 *Método para a Medição de Quantidades Fotométricas e Elétricas de Produtos de Iluminação de Estado Sólido*, as condições de teste principais para a certificação ENERGY STAR de produtos de iluminação LED;
2. Normas Europeias: EN13032-1 Cláusula 6.1.1.3 para requisitos de goniofotômetro de classe 4, (UE) 2019/2015;
3. Especificações da CIE International: CIE S025, CIE-121 *Fotometria de luminárias e goniofotometria*;
4. Outras normas internacionais: SASO2902 Padrão Saudita, IS16106 Padrão indiano;
5. Normas nacionais: GB/T24824, GB/T9468, GB/T22907 e outras normas nacionais relacionadas à medição fotométrica de luminárias.

Os dados de distribuição de intensidade luminosa 3D testados e os arquivos de distribuição de luz podem ser usados ​​para relatórios de instituições de testes terceirizadas nacionais, bem como para testes de conformidade de produtos para mercados no Oriente Médio, Europa, América e Sudeste Asiático.

4. Teste de fonte de luz multitipo: Aplicação do instrumento que mede a intensidade da luz. LSG-6000

4.1 Teste de fontes de luz LED e luminárias para iluminação interna

Luminárias de LED embutidas, painéis de LED, spots e outras luminárias para iluminação interna precisam ter parâmetros como distribuição de intensidade luminosa, valor de ofuscamento UGR, fluxo luminoso ascendente/descendente e ângulo de feixe efetivo obtidos. Este instrumento, que mede a intensidade luminosa automaticamente, realiza uma varredura para adquirir curvas completas de distribuição de intensidade luminosa em 3D. Os dados de intensidade luminosa podem ser usados ​​para calcular diagramas de iso-iluminância e curvas de limite de luminância, permitindo avaliar se o ofuscamento das luminárias internas excede o padrão, auxiliando a equipe de P&D na otimização da estrutura óptica de refletores e lentes. Os arquivos LDT e IES exportados podem ser importados para o software Dialux para realizar cálculos de simulação de iluminação interna em escritórios e salas de aula.

4.2 Teste de Luz para o Crescimento de Plantas

A iluminação das plantas tem requisitos rigorosos quanto à radiação fotossinteticamente ativa (PAR), à fração fotossintética de partículas (PPF) e à distribuição espacial da densidade de fluxo de fótons fotossintéticos (PPFD). LSG-6000CCD O instrumento que mede a intensidade da luz, equipado com um módulo espectral CCD, não só permite testar a distribuição tridimensional da intensidade da luz visível, como também testa diretamente a distribuição espacial dos parâmetros fotossintéticos e exporta arquivos de distribuição de luz padrão para simulação de esquemas de iluminação em estufas e fábricas de plantas. Ele resolve a deficiência dos fotômetros comuns, que medem apenas a PPF total, mas não conseguem obter a distribuição espacial.

4.3 Teste da fonte de luz HID

Lâmpadas de iodetos metálicos, lâmpadas de sódio de alta pressão e outras fontes de luz HID apresentam alta potência e alta geração de calor. Durante o teste com este instrumento, a fonte de luz permanece estacionária, de modo que a postura térmica da luminária não é perturbada pela rotação mecânica, eliminando erros de compensação térmica causados ​​pela rotação em equipamentos tradicionais de plataforma giratória e coletando com precisão a distribuição da intensidade luminosa em todo o espaço de fontes de luz de descarga de gás de alta potência, atendendo aos requisitos de teste de luminárias industriais e de mineração tradicionais.

4.4 Teste de postes de iluminação, projetores e outras luminárias externas

Os postes de iluminação pública e os refletores quadrados possuem uma ampla faixa de ângulos de irradiação. Dados completos de intensidade luminosa em 3D são necessários para calcular a relação altura-espaçamento máxima permitida e a uniformidade da iluminância na superfície da via. A versão extragrande LSG-6000O modelo L comporta luminárias de rua e projetores de grande porte e alta potência. A distância de teste pode ser personalizada conforme a necessidade, a intensidade luminosa em todo o espaço pode ser coletada e os arquivos de distribuição de luz podem ser exportados para simulação de projetos de iluminação pública, atendendo aos requisitos de detecção do método de medição LB/T001 para luminárias de rua LED integradas.

5. Saída do parâmetro de teste e valor dos dados

Como instrumento profissional que mede a intensidade da luz, LSG-6000 Pode calcular e gerar um conjunto completo de parâmetros fotométricos com base nos dados brutos da distribuição da intensidade luminosa em 3D: intensidade luminosa, distribuição da intensidade luminosa, fluxo luminoso regional, eficácia luminosa, distribuição da luminância (opcional), fator de utilização, curva limite de luminância, classificação de ofuscamento UGR, relação altura-espaçamento máxima permitida, diagrama de iso-iluminância, fluxo luminoso ascendente e descendente, curva de iso-iluminância, curva de isocandela, ângulo de feixe efetivo, EEI, etc.

Os dados brutos de intensidade luminosa são a base de todos os parâmetros derivados. A curva de distribuição de intensidade luminosa em 3D mostra intuitivamente a intensidade luminosa em todas as direções da luminária. A equipe de P&D pode localizar rapidamente defeitos no projeto óptico. Arquivos em formato padronizado permitem a interconexão de dados entre os dados de teste e o software de projeto de iluminação, formando uma cadeia completa de “teste de produto – simulação óptica – aplicação de engenharia”.

Conclusão 6

O instrumento que mede a intensidade da luz É um equipamento essencial para o controle de qualidade de produtos de iluminação, pesquisa e desenvolvimento óptico e certificação nacional e internacional. LISUN LSG-6000 LM-79 O sistema goniofotômetro vertical adota uma arquitetura de rotação de sonda tipo C. A luminária em teste permanece estacionária para eliminar erros de temperatura e postura causados ​​pela rotação. Ele pode realizar automaticamente testes de curvas de distribuição de intensidade luminosa 3D com distâncias de teste personalizáveis ​​para os clientes. Abrange diversos tipos de luminárias, incluindo fontes de luz LED, luzes para cultivo de plantas, fontes de luz HID, iluminação interna e externa, postes de iluminação pública e refletores. Apresenta alta precisão multiangular e suporta testes UV e expansão do espectro espacial, estando em total conformidade com as normas. LM-79, CIE, EN, GB e outros sistemas de normas nacionais e internacionais.

LSG-6000 Possui múltiplas versões, incluindo S, Standard, B e L, para se adaptar a diferentes tamanhos de luminárias, pesos e ambientes de câmara escura. É adequado tanto para laboratórios de testes terceirizados quanto para departamentos de inspeção de qualidade de P&D de empresas de iluminação. Com as crescentes exigências quanto ao desempenho da distribuição espacial da luz em produtos de iluminação, o instrumento que mede a intensidade luminosa com aquisição automática da distribuição de intensidade luminosa em 3D e distância de teste personalizável se tornará a configuração padrão em laboratórios de iluminação. Pesquisas adicionais podem ser realizadas sobre a repetibilidade da medição e a análise de incerteza do equipamento em diferentes condições ambientais para otimizar o processo de teste e melhorar a confiabilidade dos dados de teste de distribuição de luz.