Explique o goniofotômetro e como ele difere da esfera integradora?

A LM-79 goniofotômetro é um instrumento para medir a luz refletida de um objeto em vários ângulos de visão. É um tanto considerado como integrando espectrofotômetro de esfera.
As fontes de luz LED usadas mais recentemente são geralmente fontes de luz direcionadas com uma distribuição espacial não uniforme de luz, necessitando o emprego de goniofotômetros.
Uma fonte lambertiana é aquela cuja luz é distribuída uniformemente. A dispersão espacial da luz é de considerável relevância na iluminação e design de veículos devido a requisitos rigorosos.

O que é goniofotômetro
Uma luz emite luz quando é ligada. Essa luz varia em tonalidade, “força” e intensidade de acordo com o ângulo em que é vista. O comprimento de onda, fase, frequência, amplitude, etc., são algumas categorias nas quais esses atributos se enquadram.
A LM-79 goniofotômetro pode medir o fluxo luminoso de uma fonte de luz e a distribuição da intensidade luminosa. A temperatura e a consistência da cor também podem ser medidas por várias ferramentas. Com a proliferação da tecnologia de iluminação LED, o goniofotômetro tem uso generalizado.
Fontes lambertianas, como aquelas criadas por LEDs, são tendenciosas para focalizar a luz em uma determinada direção. Uma lâmpada comum emite luz em uma distribuição radial quase uniforme, com aproximadamente a mesma quantidade de brilho em cada direção. O goniofotômetro é amplamente utilizado no setor automotivo para analisar a temperatura de cor dos faróis e garantir que sejam legais.

Fluxo luminoso
A quantidade total de luz de uma determinada fonte é chamada de fluxo luminoso. Não importa para onde você vire. Um laser, por exemplo, emite uma tremenda quantidade de luz em uma área pontual, mas quase nada em qualquer outra direção. Em contraste, uma lâmpada incandescente tradicional emite a mesma quantidade de luz em todas as direções. Ambas as fontes de luz podem ter a mesma saída geral. Ao contrário da lâmpada anterior, que dispersava a luz por uma região mais ampla, o laser concentra tudo em um único ponto.

Intensidade luminosa
A intensidade luminosa de uma fonte de luz é a quantidade total de luz vista a uma determinada distância e ângulo de visão. É possível que a intensidade luminosa da luz focalizada seja muito alta quando vista de um ângulo e quase inexistente quando vista de outro. Nesse cenário, o laser acima emitiria luz mais brilhante em um único local pontual, mas muito fracamente ou não em qualquer outra direção. A iluminação da velha lâmpada seria uniformemente fraca, mas em todas as direções.

Distribuição da temperatura de cor
Certos tipos de luz são usados ​​para determinar a distribuição de temperatura de cor. Essas temperaturas vão de cerca de 1000 kelvin (ligeiramente vermelho) a 27000 kelvin (muito azul). De um modo geral, “branco quente” refere-se a uma temperatura de cor entre 2500 e 5000 kelvin, enquanto “branco frio” refere-se a uma temperatura de cor entre 5000 e 7500 kelvin.

Uniformidade de cor
As características da luz podem mudar quando vistas de vários pontos de vista e distâncias. Quando a temperatura da cor é consistente em todos os ângulos de visão, a uniformidade da cor é alta; quando varia muito de um ângulo de visão para outro, a uniformidade da cor é ruim.

Projeto de goniofotômetro
O goniômetro é a outra metade da equação; ele gira e inclina a fonte de luz sob exame em relação a um fotômetro estacionário. Medir a intensidade luminosa em toda a faixa de ângulos em que a fonte de luz irradia é necessário para uma descrição abrangente da saída de uma lâmpada ou luminária. Isso implica que ele deve medir a saída de luz de uma luminária do tipo downlighter em um ângulo sólido de 2 pi esterradianos. Em contraste, deve medir a de outras fontes de luz (como lâmpadas incandescentes) em uma esfera inteira (4pi steradianos).

Movimento do goniofotômetro
A luz é medida quando o equipamento em teste é girado e inclinado por um goniômetro na maioria dos goniofotômetros comerciais, com o medidor de luz permanecendo estacionário. O “espelho em movimento” goniofotômetro é uma variante na qual a lâmpada é novamente movida em seu eixo azimutal. Um espelho ao redor da lâmpada redireciona a luz para um fotodetector estacionário. A fonte de luz é girada ao longo de seu eixo azimutal em um tipo diferente de goniofotômetro. Em contraste, um conjunto de fotodetectores colocados em um arco ao redor da fonte coleta a radiação incidente.
A iluminação de estado sólido (SSL) que depende de LEDs geralmente não é afetada pela direção em que é usada. Por outro lado, isso pressupõe que o produto tenha boa dissipação de calor. Em certas circunstâncias, como com lâmpadas de descarga de iodetos metálicos, a saída de luz varia um pouco, dependendo da direção da fonte de luz em relação à gravidade.
LISUN fornece os melhores goniofotômetros para testes.

Movimento tipo A e B
Os goniofotômetros tipo A e B são funcionalmente equivalentes; em ambos os casos, o dispositivo a ser testado é girado em noventa graus em torno de seus eixos horizontal e vertical. O sistema de coordenadas horizontal-vertical relevante para o tipo A ou B (HV ou XY). Os goniofotômetros de movimento do tipo C movem o dispositivo que está sendo testado em dois planos, um dos quais é chamado de eixo azimutal e o outro de eixo de elevação (ou inclinação).

Movimento tipo A ou B
Durante uma varredura com um LM-79 goniofotômetro seja do tipo A ou do tipo B, o dispositivo em teste será inclinado em relação à gravidade, alterando sua orientação (posição de queima). Os goniofotômetros tipo C precisam que o instrumento seja mantido em um ângulo fixo em relação ao centro da Terra. Padrões internacionais de iluminação como IES LM-79-18, EN 13032-4, e CIE S025 obrigar o uso de um goniofotômetro tipo C para medir a amostra e eliminar imprecisões causadas pela inclinação de uma lâmpada ou luminária em relação à gravidade. Além disso, um fator de correção deve ser calculado e adicionado aos dados se a amostra for colocada no goniofotômetro em um ângulo diferente da orientação pretendida.

Movimento tipo A/B
Os goniofotômetros de movimento tipo A/B são o padrão ouro na avaliação de produtos de iluminação direcionada. O teste de iluminação de veículos e outros equipamentos de iluminação/sinalização de transporte/aviônicos é um caso de uso comum. Lâmpadas, luminárias e outros produtos de iluminação arquitetônica são frequentemente medidos com goniofotômetros do tipo C. Alguns goniofotômetros SSL Resource tipo C são conversíveis para movimento tipo B (e vice-versa) com a compra de um kit de acessórios opcional. Devido à sua adaptabilidade, um único goniofotômetro pode medir a saída da iluminação direcionada do veículo e luminárias arquitetônicas.

Como o goniofotômetro difere da esfera integradora
Um goniofotômetro e uma esfera integradora são usados ​​para medir a intensidade da luz em um processo conhecido como fotometria. Ambos têm vantagens distintas que os tornam adequados para determinados testes de fluxo e aplicações de medição.
Apesar de seu uso compartilhado, ambos os métodos de medição de potência óptica possuem características e princípios operacionais distintos. Diferentes instrumentos examinam vários tipos de luzes (ou outras fontes de iluminação), por isso é importante ter isso em mente e as diferenças aparentes na forma como esses dispositivos funcionam. É aqui que os dois são mais diferentes um do outro. As oito principais distinções entre uma esfera integradora e uma LM-79 goniofotômetro são discutidos abaixo.

Diferenças entre um goniofotômetro e uma esfera integradora
O que é um goniofotômetro?
Um goniofotômetro é um fotômetro usado para determinar o quão forte uma fonte de luz aparece de vários ângulos de visão. É frequentemente usado para medir a saída de luzes direcionais como LEDs e faróis de carros.
Funciona de forma semelhante a um fotômetro, exceto que, em vez de um espelho fixo, usa um braço giratório para refletir a luz. Este espelho recebe um fluxo constante de luz de várias direções (conforme o braço gira), permitindo a medição do fluxo luminoso da fonte, distribuição de intensidade e eficiência.

O que é esfera integradora?
A potência de fontes de luz não focalizadas pode ser medida usando uma esfera integradora, um dispositivo de forma esférica. A luz entra na esfera através de orifícios microscópicos, reflete no revestimento interno e é dispersa uniformemente usando o princípio da difusão. A medição de fluxo e muitas outras operações são possíveis com isso.
O termo “quadrado de Coblentz” pode ser usado de forma intercambiável com “esfera de integração” ou “esfera de Ulbricht”. A estrutura interna desta última é reflexiva, em contraste com a difusa da primeira, que é utilizada na esfera integradora. A parte mais crítica do procedimento de calibração é a cobertura interna da esfera.

Medição da Potência Total
O principal benefício de uma esfera integradora sobre um goniofotômetro é que ela pode determinar a intensidade luminosa total de um objeto com uma única leitura. Você não precisará fazer nenhuma iteração se utilizar a primeira.
Por isso, a esfera integradora é uma ferramenta de fotometria muito procurada. LISUNOs modelos de integração de esferas são de última geração e adequados para uso na indústria.

Dependência de Precisão
Conforme estabelecido anteriormente, a precisão de uma esfera integradora depende apenas do revestimento interno aplicado. Tanto o número de iterações quanto o número de pontos são importantes na goniofotometria. Os resultados médios de todas as repetições podem ser usados ​​como uma estimativa aproximada.

Aplicações
Essas duas ferramentas são usadas alternadamente para medir a intensidade de um determinado feixe de luz. No entanto, há uma distinção entre eles em termos de dispersão da luz e informações sobre distribuição geográfica.
A LM-79 goniofotômetro é mais útil para medir fontes pontuais de luz. Medições feitas com um medidor como este serão mais precisas para luzes que não irradiam em todas as direções. Para leituras mais precisas da potência da luz ambiente, uma esfera integradora é a ferramenta de escolha.
Suponha que você queira medir a luminosidade total em sua sala de estar (que provavelmente tem mais de uma fonte de luz, como uma luminária de teto, uma luminária de mesa e possivelmente até algumas luzes de Natal). Nesse caso, você pode fazer isso com a ajuda de uma esfera integradora, que vai coletar a luz de todos esses pontos em um só lugar. Não pode fazer isso com um goniofotômetro.
Portanto, as esferas integradoras são a ferramenta de escolha para avaliar a eficácia das fontes de luz em configurações radiométricas e industriais.

Diferenças de custo
Historicamente falando, o custo de integração das esferas era alto. Um goniofotômetro, que usa espelhos espaciais caros, oferece uma alternativa, mas é significativamente mais caro. Além disso, os elementos constituintes de tal medidor são bastante caros.
Observe que, ao selecionar instrumentos, a funcionalidade é mais essencial do que o custo.

Teste de uniformidade de cores
Ao comparar as esferas integradoras com os goniofotômetros, fica clara a capacidade destes últimos de testar de forma confiável a uniformidade de cores e a temperatura. Os sensores de cor permitem a medição desses recursos complementares.
A distribuição de luz e as variáveis ​​espaciais não podem ser determinadas usando uma esfera integradora.

Tipos diferentes
Em termos de tipos, uma esfera integradora é equivalente ao exemplo anterior. Ele vem em alguns tamanhos e pode ser executado manualmente ou automaticamente, mas é isso.
Três variedades principais de goniofotômetros são designadas A, B e C. Isso requer ajustes na liberdade de rotação do eixo. Em contraste com o tipo A, que tem um eixo horizontal estacionário, os tipos B e C são orientados verticalmente. Há uma variedade de tipos de lâmpadas que os utilizam.
Holofotes e lâmpadas fluorescentes empregam a lâmpada tipo C.

Velocidade de operação
Embora este seja um assunto controverso, a opinião geral da indústria é que uma esfera integradora pode concluir a medição em um período de tempo menor do que um goniofotômetro. Isso ocorre porque o último requer uma quantidade significativa de tempo para girar seu braço em um único ciclo.
Embora seja necessário um detector extra para concluir a medição, o uso de uma esfera integradora é uma maneira rápida de coletar os dados de que você precisa.

Aspecto de Manutenção
Se a fonte de luz em uma esfera integradora for muito poderosa, ela pode danificar o revestimento da esfera. Ele não pode evitar essa circunstância e, se a esfera for usada novamente, o revestimento precisará ser substituído. Isso pode acabar sendo um empreendimento muito caro. O sulfato de bário e o óxido de magnésio são dois dos materiais usados ​​para isso.
Um goniofotômetro é um dispositivo que requer manutenção frequente, pois possui um grande número de elementos móveis. O custo de reparo ou substituição desses componentes pode ser bastante alto, mesmo que sejam facilmente acessíveis no mercado. Surge a necessidade de saber como funciona o processo e tomar decisões inteligentes.

Conclusão
As principais distinções entre uma esfera integradora e uma LM-79 goniofotômetro são indicados acima. Para um profissional experiente em fotometria, é uma questão prática escolher o método. Essas considerações, no entanto, ajudarão a compreender as distinções essenciais.
Ambos os sistemas datam do início do século XX e evoluíram significativamente desde a sua criação. Nesse caso, cabe aos engenheiros garantir que estão obtendo seus suprimentos de fontes confiáveis.

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