Techniki pomiarowe w goniofotometrii: całkowanie sfery a goniometr

Wprowadzenie

Goniofotometria jest standardową metodą opisu pola światła wokół danego źródła punktowego. Jest to niezbędne w wielu różnych dziedzinach, np projekt oświetlenia, oświetlenie samochodowe, oświetlenie ogrodowe i inne.

Kula całkująca i goniometr to dwa popularne narzędzia pomiarowe stosowane w goniofotometria. Różne zadania wymagają różnych metodologii ze względu na ich mocne i słabe strony. W tym artykule omówiono podstawy, konfigurację pomiarów, zalety i ograniczenia każdej metody, a także ich odpowiednie obszary zastosowania i problemy związane z dokładnością pomiaru.

Integracja Kuli

Kula całkująca jest typowym urządzeniem służącym do uzyskiwania pomiarów z zakresu goniofotometrii. Ma postać wydrążonej kuli, której powierzchnia jest pokryta od wewnątrz materiałem silnie odbijającym światło (często siarczanem baru).

Ponieważ światło ze źródła jest rozproszone równomiernie na kuli, możliwe jest ilościowe określenie zarówno całkowitego strumienia świetlnego, jak i jego rozkładu przestrzennego.

1. a) Konfiguracja pomiaru: Wewnętrzna powierzchnia kuli będzie zarówno absorbować, jak i rozpraszać światło pochodzące ze źródła znajdującego się w pobliżu środka kuli. Możliwe, że uda nam się uzyskać przestrzenny rozkład rozproszonego światła, jeśli umieścimy fotodetektory lub spektroradiometry w kluczowych punktach na całej kuli.
2. b) Zalety: Ponieważ zapewnia pomiar uśredniony w całym rozproszeniu światła we wszystkich kierunkach, kula całkująca jest pomocna w uzyskaniu całkowitego strumienia świetlnego, właściwości kolorymetrycznych i ogólnej ocenie wydajności. Konfiguracja jest prosta i zapewnia powtarzalność i niezawodność pomiarów. Oprócz tego jest kompatybilny z szeroką gamą konfiguracji źródeł, zarówno pod względem wielkości, jak i formy.
3. c) Ograniczenia: Ze względu na niską rozdzielczość kątową sfera integrująca nie jest tak wydajna i dokładna jak inne podejścia, jeśli chodzi o źródła monitorowania o wysokim stopniu ukierunkowania. Jedyne, co można określić na podstawie danych, to typowy rozkład światła, przy czym istnieje możliwość utraty określonych informacji o kierunku. Ponadto ze względu na rozmiar kuli ocena źródeł, które są bardzo duże lub mają skomplikowany rozkład geograficzny, może być trudna.

goniometr

Goniometr to kolejny powszechnie stosowany instrument goniofotometria. Możliwe jest uzyskanie bardzo precyzyjnych pomiarów rozkładu kątowego mocy źródła światła. Goniometr to urządzenie mierzące światło pod różnymi kątami padania; składa się z obrotowej platformy, na której zamocowane jest źródło i fotodetektor lub spektroradiometr. Goniometr służy do określenia interakcji światła z różnymi powierzchniami.

1. a) Stanowisko pomiarowe: Platforma goniometru, do której mocowane jest źródło, ma możliwość obrotu zarówno w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej. Podczas gdy fotodetektor lub spektroradiometr jest zamontowany na ramieniu, które obraca się synchronicznie ze źródłem, samo ramię się obraca. Kiedy źródło jest obracane, dane dotyczące rozproszenia światła uzyskuje się z wielu różnych perspektyw.
2. b) Zalety: Wykorzystanie możliwości goniometru do pomiaru kątowego rozproszenia światła jest pomocne przy badaniach źródeł silnie ukierunkowanych. Prezentowane cechy przestrzenne obejmują kąty wiązki, rozkłady intensywności i kąty odcięcia światła. To tylko niektóre z pokazanych cech. Jeśli chodzi o ocenę wydajności systemów oświetlenia ukierunkowanego, takich jak te stosowane w pojazdach, włączając reflektory i reflektory punktowe, goniometr naprawdę sprawdza się.
3. c) Ograniczenia: Przy stosowaniu goniometru liczy się czas, ponieważ konieczna jest precyzyjna kontrola kąta, a także wiele pomiarów wykonywanych pod różnymi kątami. Dokładność pomiarów może zostać zakwestionowana z powodu wielu czynników, w tym między innymi wibracji mechanicznych i światła rozproszonego. Ponadto istnieje możliwość, że instalacje goniometrów będą miały trudności z przystosowaniem się do źródeł, które są albo bardzo duże, albo mają szczególnie skomplikowaną geometrię.

Obszary zastosowań i rozważania

To, która kula całkująca i goniometr powinna zostać użyta do konkretnego pomiaru, zależy od elementów unikalnych dla aplikacji, a także od źródła światła. W kolejnych akapitach przedstawiono rozważania i przykłady zastosowań każdego podejścia:

1. a) Sfera całkująca: Kula całkująca to narzędzie, które można wykorzystać do ilościowego określenia różnych aspektów źródeł światła, w tym całkowitego strumienia świetlnego, cech kolorymetrycznych i ogólnej oceny wydajności. Można go wykorzystać do dokładnego pomiaru jasności źródeł światła rozproszonych lub dookólnych, takich jak żarówki i świetlówki. Jest również pomocny w ocenie współczynnika oddawania barw (CRI) i utrzymaniu jednorodności kolorów w różnych warunkach oświetleniowych. W projektowaniu oświetlenia architektonicznego, gdzie bardzo ważny jest całkowity rozsył światła, kula całkująca może być pomocnym narzędziem przy analizie wydajności opraw.

Diody LED, reflektory i reflektory samochodowe to przykłady niezwykle ukierunkowanych źródeł światła, dlatego goniometr jest narzędziem z wyboru do pomiaru kąta ich świecenia. Kąty rozsyłu światła, rozkłady natężenia i kąty odcięcia światła można precyzyjnie zmierzyć za pomocą goniometru. Jest to szczególnie ważne w oprawach oświetleniowych pojazdów, teatrów i domów, gdzie konieczne jest precyzyjne skierowanie światła. Możesz wybrać LISUN za najlepsze goniofotometry.

Decydując się na metodę pomiaru, należy wziąć pod uwagę wiele kwestii. Na początek liczy się rozmiar i kształt źródła światła. Ze względu na swoją zdolność adaptacji, kule całkujące mogą być wykorzystywane do różnych celów. Jednakże goniometry mogą mieć trudności z radzeniem sobie z bardzo dużymi lub skomplikowanymi źródłami.

Drugim czynnikiem, o którym należy pomyśleć, jest to, ile szczegółów i precyzji potrzebujesz w świecie fizycznym. Podczas gdy całkowanie kul umożliwia średnią ocenę rozproszenia światła, goniometry mogą dawać dokładniejsze dane dotyczące kierunku. Sfera całkująca jest użytecznym narzędziem do wyznaczania średnich lub oceny ogólnych wyników. Goniometr jest narzędziem wybieranym, gdy wymagane są precyzyjne pomiary kątów, układów wiązek lub rozkładów asymetrycznych.

Po trzecie, należy wziąć pod uwagę czas i wysiłek potrzebny do skonfigurowania pomiaru. Proste konfiguracje sfer całkujących mogą szybko zapewnić dokładne wyniki. Jednak konfiguracja goniometru może być czasochłonna, ponieważ wymaga dokładnej kontroli kąta i wielu odczytów w różnych miejscach.

Na koniec należy wziąć pod uwagę normy i przepisy istotne dla zamierzonego zastosowania. Międzynarodowa Komisja ds. Oświetlenia (CIE), Amerykański Narodowy Instytut Normalizacyjny (ANSI) i inne instytucje przedstawiają zalecenia i standardy dotyczące ocen goniofotometrycznych. Możliwość dokładnych i spójnych pomiarów wśród laboratoriów i producentów zależy od ich znajomości tych norm.

Wnioski

Kule całkujące i goniometry są niezbędnymi narzędziami w dziedzinie goniofotometria, która bada rozkład przestrzenny światła pochodzącego z różnych źródeł. Przy ocenie efektywności źródła rozproszonego lub dookólnego, kula całkująca jest przydatna do oceny całkowitego strumienia świetlnego, parametrów kolorymetrycznych i ogólnej wydajności.

Ale goniometr naprawdę błyszczy, jeśli chodzi o pomiar precyzyjnego rozproszenia kątowego światła z precyzyjnych źródeł. Rozmiar, rozdzielczość przestrzenna, łatwość konfiguracji i zgodność z obowiązującymi normami to tylko niektóre z czynników, które należy wziąć pod uwagę przy podejmowaniu decyzji pomiędzy obiema metodami. Aby uzyskać wiarygodne i użyteczne odczyty goniofotometryczne, istotne jest dokładne poznanie mocnych i słabych stron każdej metody.

Lisun Firma Instruments Limited została znaleziona przez LISUN GROUP w 2003 roku. LISUN system jakości został ściśle certyfikowany przez ISO9001: 2015. Jako członek CIE, LISUN produkty są projektowane w oparciu o normy CIE, IEC i inne normy międzynarodowe lub krajowe. Wszystkie produkty przeszły certyfikat CE i zostały uwierzytelnione przez zewnętrzne laboratorium.

Naszymi głównymi produktami są Goniofotometr, Integracja Kuli, Spektroradiometr, Generator przepięć, Pistolety do symulatorów ESD, Odbiornik EMI, Sprzęt testowy EMC, Tester bezpieczeństwa elektrycznego, izba środowiska, izba Temperatura, Komora klimatyczna, Komora termiczna, Test w komorze solnej, Komora do badania pyłu, Wodoodporny test, Test RoHS (EDXRF), Test świecącego drutu i Test płomienia igłowego.

Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz wsparcia.
Dział techniczny: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Dział sprzedaży: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagi:LSG-6000