Goniofotômetro de luminária rotativa versus goniofotômetro de espelho móvel: qual deles é o mais adequado para o seu laboratório?

Sumário
A medição da curva de intensidade luminosa é a etapa fundamental para a avaliação do desempenho óptico de luminárias, certificação de produtos e projeto de simulação de iluminação. De acordo com a estrutura de movimento mecânico, os goniofotômetros são divididos principalmente em goniofotômetro de luminária rotativa e goniofotômetro de espelho móvel. Esses dois tipos apresentam diferenças notáveis ​​na lógica do movimento mecânico, na adaptabilidade do sistema de coordenadas e na origem dos erros de teste. O goniofotômetro de luminária rotativa adota o princípio de teste de uma sonda fotométrica fixa com uma luminária de teste rotativa. O dispositivo em teste pode realizar rotação contínua de -180° a +180° ao longo dos eixos horizontal e vertical, e seu mecanismo de hardware suporta dois conjuntos de sistemas de coordenadas de medição padrão CIE: C-γ (estrutura de braço único) e B-β (estrutura de braço duplo). LISUN Goniofotômetro de alta precisão LSG‑1890B Este é um goniofotômetro de luminária rotativa típico. Ele está em total conformidade com as especificações CIE‑70, LM‑79‑19 e EN13032‑1, cláusula 6.1.1.3, para goniofotômetros do tipo 1, e pode adquirir parâmetros fotométricos de espaço completo para diversos produtos de iluminação, como luminárias LED, fontes de luz HID e lâmpadas fluorescentes. Este artigo ilustra o princípio de teste e as características de hardware do goniofotômetro de luminária rotativa, compara as condições de aplicação entre o goniofotômetro de luminária rotativa e o goniofotômetro de espelho móvel e fornece referências para a seleção de instrumentos em laboratórios de teste de iluminação.

Introdução

Para o controle de qualidade de produtos de iluminação, parâmetros fotométricos como a curva de intensidade luminosa, a distribuição da intensidade luminosa, o fluxo luminoso zonal e o valor de ofuscamento UGR determinam diretamente o desempenho prático da iluminação das luminárias, sendo também dados de teste obrigatórios exigidos por normas de certificação nacionais e internacionais. De acordo com o movimento relativo entre a amostra e o detector, as normas CIE 121 e EN13032-1 classificam os goniofotômetros em diferentes categorias. O Tipo 1 refere-se ao Goniofotômetro de Luminária Rotativa, enquanto o Tipo 4 é o goniofotômetro vertical de espelho móvel. Ambos os instrumentos podem obter dados de distribuição da intensidade luminosa em todo o espaço, porém os modos de movimento mecânico levam a diferentes erros sistemáticos. O Goniofotômetro de Luminária Rotativa movimenta a luminária de teste em dois eixos por meio de uma plataforma giratória, enquanto a sonda fotométrica permanece estacionária. Ao alterar a postura da luminária, a sonda pode capturar sinais ópticos de todas as direções na superfície esférica. No goniofotômetro de espelho móvel, a luminária de teste permanece estática, e a sonda, juntamente com o espelho refletor, realiza uma varredura circular ao redor da luminária. Diferentes estruturas impõem requisitos distintos quanto à estabilidade da postura de queima da amostra de teste, dissipação de calor e dimensões da câmara escura. Os laboratórios precisam selecionar o equipamento adequado com base no portfólio de produtos, itens padrão e condições do local. Como um modelo representativo de goniofotômetro de luminária rotativa, o LSG-1890B apresenta compatibilidade com os sistemas de coordenadas C-γ e B-β e é amplamente aplicado em cenários de teste de projetores, luminárias de projetores e fontes de luz de descarga de gás convencionais.

Goniofotômetro de Alta Precisão Rotação Luminária LSG 1890B 

Princípio de funcionamento e características de hardware do goniofotômetro de luminária rotativa

O princípio de funcionamento do Goniofotômetro de Luminária Rotativa consiste na instalação fixa da sonda fotométrica, e a luminária em teste é acionada para rotação espacial por uma plataforma giratória de dois eixos. O dispositivo em teste pode realizar rotação contínua de -180° a +180° ao longo dos eixos horizontal e vertical, cobrindo um ângulo esférico completo de 0 a 360° sem zonas cegas de varredura. Equipado com um acessório multifuncional, a estrutura de hardware permite alternar entre dois modos de medição padrão: C-γ (estrutura de braço único) e B-β (estrutura de braço duplo). O sistema de coordenadas C-γ, também conhecido como sistema de coordenadas do plano C, é usado principalmente para luminárias de interior, postes de iluminação pública e produtos de iluminação geral. O sistema de coordenadas B-β é adequado para projetores de iluminação e de estádio, sendo o sistema de coordenadas recomendado para testes fotométricos de produtos de projeção de alta potência. A possibilidade de suportar dois sistemas de coordenadas em uma única unidade elimina investimentos extras em dispositivos de teste adicionais e reduz os custos com equipamentos de laboratório.

LISUN O goniofotômetro de luminária rotativa LSG-1890B está equipado com uma sonda fotométrica de temperatura constante, um servomotor Mitsubishi japonês e um decodificador alemão para garantir a precisão do controle angular durante a rotação em dois eixos. A precisão angular do LSG-1890B atinge 0.1°, enquanto o modelo equivalente, LSG-1800A, alcança 0.2°. A sonda fotométrica padrão é CIE Classe A, e uma sonda de alta precisão Classe L é opcional para minimizar ainda mais o desvio de medição causado pela aquisição fotoelétrica. O sistema se comunica com o computador via interface RS485 ou USB. O software de operação bilíngue (chinês-inglês) é compatível com Windows 7 a Windows 11. Os resultados dos testes podem ser exportados em diversos formatos de arquivo, incluindo IES, LDT, CIE, CIB, TM4, CEN e Excel. Os arquivos de saída podem ser importados diretamente para o software de simulação de iluminação DiaLux para cálculos de simulação. Os parâmetros mensuráveis ​​incluem dados de intensidade luminosa, distribuição da intensidade luminosa, fluxo luminoso zonal, eficácia da luminária, fator de utilização, curva limite de luminância, índice de ofuscamento UGR, ângulo de feixe efetivo, EEI e outros indicadores fotométricos completos. Acessórios opcionais permitem realizar testes de distribuição de luminância. Além disso, este goniofotômetro rotativo para luminárias pode ser equipado com sondas ultravioleta dedicadas UVA, UVB e UVC (opcionais) para ampliar os testes de distribuição de luz em luminárias de desinfecção UV.

Comparação dos principais parâmetros do modelo LISUN Goniofotômetro de luminária de rotação

Para luminárias com diferentes tamanhos e pesos, LISUN A empresa oferece dois modelos de goniofotômetro de luminária rotativa: LSG-1890B e LSG-1800A. Ambos os modelos compartilham o mesmo princípio de movimento central e diferem principalmente na precisão angular, na dimensão externa máxima e na capacidade de carga da amostra de teste. As especificações básicas estão listadas na tabela abaixo.

O modelo LSG-1890B suporta amostras de teste com diâmetro maior e peso mais elevado, sendo adequado para projetores de alta potência para uso externo e luminárias de projetor de grande porte. O modelo LSG-1800A foi projetado para luminárias LED de pequeno e médio porte e luminárias para iluminação interna, sendo amplamente utilizado em laboratórios de pequenas e médias empresas com orçamento limitado. Ambos os modelos são totalmente compatíveis com os sistemas de coordenadas C-γ de braço único e B-β de braço duplo e atendem aos requisitos de equipamentos das normas CIE-70, LM-79-19, IES-LM-75 e EN13032-1 Tipo 1.

Comparação de cenários de aplicação entre o goniofotômetro de luminária rotativa e o goniofotômetro de espelho móvel.

Durante os testes com o goniofotômetro de luminária rotativa, a luminária de teste inclina-se e gira continuamente, alterando sua posição de queima. Para fontes de luz convencionais, como lâmpadas HID e fluorescentes, que são insensíveis à posição de queima, a variação de posição praticamente não afeta a emissão de luz e a temperatura, permitindo a obtenção de resultados de medição estáveis. No entanto, para luminárias LED de alta potência, a dissipação de calor dos módulos LED está fortemente correlacionada com a posição da gravidade. A inclinação e a rotação contínuas das luminárias alteram as condições internas de dissipação de calor e causam variações na temperatura de junção do chip, resultando em desvios nos resultados dos testes de fluxo luminoso e distribuição de intensidade luminosa. Essa é a principal limitação da estrutura de luminária rotativa Tipo 1 para testes de produtos de iluminação de estado sólido SSL de alta potência.

O goniofotômetro de espelho móvel, como o goniofotômetro vertical LSG-6000 Tipo 4, mantém a luminária em teste em posição fixa durante todo o ciclo de teste. A sonda e o espelho refletor realizam uma varredura rotacional, de modo que a condição térmica da luminária LED não seja perturbada pelo movimento mecânico. Este tipo é mais adequado para testes de produtos de iluminação LED de alta potência de acordo com a norma LM-79. No entanto, o goniofotômetro de espelho móvel requer uma altura total do equipamento maior e impõe requisitos de construção mais rigorosos quanto à altura do teto da câmara escura.

Para a seleção prática de instrumentos, se o laboratório testa principalmente fontes de luz tradicionais, projetores e refletores, o goniofotômetro de luminária rotativa é uma opção com boa relação custo-benefício. Se as principais amostras forem luminárias de LED de alta potência para iluminação pública, painéis de LED com requisitos rigorosos de estabilidade da temperatura de junção dos LEDs, o goniofotômetro de espelho móvel deve ser preferido. Alguns laboratórios de testes terceirizados abrangentes utilizam ambos os tipos de goniofotômetros e selecionam os equipamentos de teste correspondentes para diferentes categorias de luminárias, a fim de evitar erros sistemáticos causados ​​pela estrutura mecânica.

Conclusão

Como um instrumento clássico de teste de distribuição luminosa em conformidade com a norma EN13032-1 Tipo 1, o Goniofotômetro de Luminária Rotativa adota o princípio de sonda fixa com luminária de teste rotativa de dois eixos. Com capacidade de rotação contínua de dois eixos de -180° a +180°, ele suporta dois sistemas de coordenadas padrão CIE, incluindo a estrutura de braço único C-γ e a estrutura de braço duplo B-β. Representado por Goniofotômetro de luminária rotativa LSG-1890B Abrange os requisitos de testes fotométricos para a maioria das luminárias de fonte tradicional, projetores e lâmpadas de projetor, e os arquivos fotométricos de saída podem ser usados ​​para certificação global de produtos. No entanto, possui uma limitação inerente: a mudança contínua de posição da luminária de teste pode reduzir a precisão da medição para produtos LED de alta potência sensíveis à temperatura e à posição. O goniofotômetro de espelho móvel pode eliminar a deriva térmica causada pela rotação da luminária, mas exige um espaço maior na câmara escura. Ao adquirir um goniofotômetro, os laboratórios não devem se concentrar apenas na precisão nominal do instrumento, mas também realizar uma avaliação abrangente considerando os tipos de luminárias, as estruturas dos produtos, as cláusulas das normas relevantes e as condições do local da câmara escura, a fim de selecionar o equipamento de teste mais adequado e garantir a confiabilidade dos dados de teste de distribuição luminosa.