Instrumento que mide la intensidad de la luz para la prueba automática de la curva de distribución de intensidad luminosa 3D.

Abstracto:

La intensidad luminosa es el parámetro fotométrico más fundamental de los productos de iluminación, y la instrumento que mide la intensidad de la luz es un equipo de prueba indispensable para la evaluación del rendimiento de la distribución de luz de las luminarias, la I+D de productos y la certificación de exportación. Los equipos de prueba fotométricos convencionales suelen sufrir limitaciones como ángulos de prueba incompletos, adaptabilidad limitada a los tipos de luminarias y distancias de prueba fijas. Este artículo toma la LISUN LSG-6000 LM-79 El objeto de estudio es un sistema de goniómetro vertical. Este instrumento, que mide la intensidad de la luz, puede escanear y adquirir automáticamente curvas de distribución de intensidad lumínica en 3D. La distancia de prueba se puede personalizar según las necesidades del cliente y cumple con los requisitos de prueba de diversas fuentes de luz, como LED, lámparas de cultivo, lámparas HID, iluminación interior y exterior, alumbrado público y proyectores. Este artículo describe el principio de funcionamiento, la arquitectura del hardware y los indicadores técnicos clave del instrumento, compara la adaptabilidad de diferentes submodelos, clasifica los sistemas estándar nacionales e internacionales con los que cumple, analiza el efecto de aplicación de este instrumento para medir la intensidad lumínica en diferentes categorías de fuentes de luz, en combinación con escenarios de prueba reales, y proporciona referencias técnicas para la selección de equipos en laboratorios de distribución de luz para empresas de iluminación e instituciones de prueba externas.

Introducción:

Con la rápida evolución de la tecnología de iluminación de estado sólido, los productos LED, las luces para el crecimiento de plantas, los proyectores de alta potencia y el alumbrado público se han lanzado ampliamente al mercado. Las luminarias ya no se centran únicamente en el flujo luminoso y la potencia. La distribución espacial tridimensional de la intensidad de la luz determina directamente la forma del punto, el rango de irradiación, el nivel de deslumbramiento y la uniformidad de la iluminancia, que es la base fundamental para el diseño óptico de la iluminación, la simulación de ingeniería y la certificación nacional e internacional. Normas como LM-79-19, LM-79-24, EN13032-1 y la norma CIE121 exigen claramente que los productos de iluminación de estado sólido necesiten datos completos de pruebas de distribución de intensidad de luz en todo el espacio para generar archivos de distribución de luz en formato IES y LDT, que se pueden importar a software de simulación de iluminación como Dialux para cálculos de simulación de ingeniería.

Existen muchos tipos de instrumentos que miden la intensidad de la luz. Los fotómetros de un solo punto ordinarios solo pueden medir la intensidad de la luz en una sola dirección y no pueden obtener una distribución de luz tridimensional completa. Los goniómetros tradicionales de rotación de lámparas hacen girar la luminaria probada junto con el mecanismo. Durante la rotación de luminarias de alta potencia y peso, se producirán derivas de temperatura y desplazamientos de postura, introduciendo errores de medición. Al adoptar la arquitectura de goniómetro tipo C Clase 4 de "luminaria estacionaria y sonda giratoria", LISUN LSG-6000 LM-79 El sistema de goniómetro vertical resuelve los problemas mencionados y permite la adquisición automática de curvas de distribución de intensidad lumínica en 3D. La distancia de prueba se puede personalizar según las condiciones del cuarto oscuro y los requisitos estándar del cliente, abarcando la prueba de diversos tipos de fuentes de luz. Este sistema se utiliza ampliamente en laboratorios de detección de iluminación de todo el mundo.

1 Principio de funcionamiento y características del hardware del instrumento que mide la intensidad de la luz — LSG-6000 Sistema

El LSG-6000 El goniómetro vertical de sonda giratoria es un instrumento de campo completo que mide la intensidad de la luz. Su mecanismo principal es el siguiente: la luminaria bajo prueba permanece completamente inmóvil durante su funcionamiento; la sonda y el espejo de campo cercano giran circularmente alrededor de la luminaria, mientras que la sonda y el espejo de campo lejano se mueven sincrónicamente. La sonda recoge continuamente señales de intensidad de la luz de la fuente en cada ángulo sólido. El sistema recopila datos fotométricos en todos los nodos angulares para construir una base de datos tridimensional de intensidad de luz, genera automáticamente curvas de distribución de intensidad de luz en 3D y calcula simultáneamente conjuntos completos de parámetros fotométricos, incluyendo el flujo luminoso regional, la eficacia luminosa, el índice de deslumbramiento UGR, las curvas de isoiluminación y el ángulo de haz efectivo.

Configuraciones de hardware clave de este instrumento que mide la intensidad de la luz:

1. Sistema de accionamiento: Adopta servomotores Mitsubishi equipados con decodificadores alemanes para un arranque y parada mecánicos suaves y sin vibraciones, lo que garantiza una alta precisión de posicionamiento angular; la precisión angular es de 0.05° y la resolución angular alcanza los 0.001°, el rango del ángulo de escaneo γ es de ±180° (0-360°), lo que permite realizar pruebas de escaneo en todo el espacio sin ángulos muertos.
2. Sonda fotométrica: Equipada de serie con una sonda fotométrica de temperatura constante de clase L, que cumple con la norma DIN5032-6 / CIE pub1.No.69 con f1′<1.5%; opcionalmente, se encuentran disponibles sondas UV específicas para UVA, UVB y UVC para completar la prueba de distribución de luz de las fuentes de luz ultravioleta.
3. Calibración de posicionamiento: Dispositivo de calibración láser cruzada para completar rápidamente el posicionamiento del centro óptico de la fuente de luz probada y reducir los errores sistemáticos causados ​​por la sujeción manual.
4. Módulo de expansión LSG-6000CCD: Coincide con LPCE-2 Este espectrorradiómetro CCD de alta precisión puede actualizarse a un goniómetro de distribución espectral de radiación espacial. Además de la intensidad de la luz, también permite analizar la distribución espacial correlacionada de la temperatura de color, la radiación fotosintéticamente activa (PAR), el factor de potencia puntual (PPF) y los parámetros de distribución espacial de la densidad de flujo de fotones fotosintéticamente activos (PPFD) para la iluminación de plantas.
5. Software e interfaz: Comunicación RS-485/USB, software bilingüe compatible con los sistemas operativos Win7-Win11; los resultados de las pruebas se pueden exportar en formatos estándar CIE, IES y LDT para la conexión directa con software de simulación de iluminación.

LM-79 Goniofotómetro Detector Móvil (Espejo Tipo C) AL

2 LSG-6000 Parámetros de especificación del modelo de la serie

Para luminarias de diferentes tamaños y pesos, este instrumento de medición de intensidad lumínica se divide en cuatro versiones con distintas especificaciones para adaptarse a las diversas condiciones del cuarto oscuro. Los parámetros principales de cada modelo se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1 Parámetros de LSG-6000 Goniómetro vertical en serie

Mientras tanto, el instrumento no tiene una distancia de prueba fija. Puede diseñarse a medida en combinación con el espacio del cuarto oscuro de los clientes y los requisitos de LM-79 y las normas CIE para la distancia de prueba para cumplir con los requisitos de las diferentes normas de certificación.

3 Sistemas que cumplen con las normas nacionales e internacionales

Este instrumento, que mide la intensidad de la luz, cumple plenamente con múltiples normas de ensayo fotométrico internacionales y nacionales, sirviendo como una base de hardware importante para la certificación de exportación del producto:

1. Normas norteamericanas: LM-79-19, LM-79-24 *Método para la medición de cantidades fotométricas y eléctricas de productos de iluminación de estado sólido*, las condiciones de prueba principales para la certificación ENERGY STAR de productos de iluminación LED;
2. Normas europeas: EN13032-1 Cláusula 6.1.1.3 para los requisitos de los goniómetros de clase 4, (UE) 2019/2015;
3. Especificaciones internacionales CIE: CIE S025, CIE-121 *Fotometría de luminarias y goniofotometría*;
4. Otras normas internacionales: SASO2902 Estándar saudí, IS16106 Norma india;
5. Normas nacionales: GB/T24824, GB/T9468, GB/T22907 y otras normas nacionales relacionadas con la medición fotométrica de luminarias.

Los datos de distribución de intensidad de luz 3D y los archivos de distribución de luz analizados pueden utilizarse para informes de instituciones de ensayo nacionales independientes, así como para pruebas de conformidad de productos para los mercados de Oriente Medio, Europa, América y el Sudeste Asiático.

4. Prueba de fuente de luz de varios tipos. Aplicación del instrumento que mide la intensidad de la luz. LSG-6000

4.1 Prueba de fuentes de luz LED y luminarias de iluminación interior

Las luminarias LED empotrables, paneles de luz, focos y otras luminarias de iluminación interior requieren parámetros como la distribución de intensidad lumínica, el valor de deslumbramiento UGR, el flujo luminoso ascendente/descendente y el ángulo de haz efectivo. Este instrumento, que mide la intensidad lumínica, realiza un escaneo automático para obtener curvas completas de distribución de intensidad lumínica en 3D. Los datos de intensidad lumínica se pueden utilizar para calcular diagramas de isoiluminación y curvas límite de luminancia, lo que permite evaluar si el deslumbramiento de las luminarias interiores supera el estándar y ayuda al personal de I+D a optimizar la estructura óptica de reflectores y lentes. Los archivos LDT e IES exportados se pueden importar al software Dialux para completar el cálculo de simulación de iluminación interior para oficinas y aulas.

4.2 Prueba de luz para el crecimiento de las plantas

La iluminación de las plantas tiene requisitos estrictos en cuanto a la radiación fotosintéticamente activa (PAR), el flujo de fotones fotosintéticamente activos (PPF) y la distribución espacial de la densidad de flujo de fotones fotosintéticamente activos (PPFD). LSG-6000CCD Este instrumento, equipado con un módulo espectral CCD para medir la intensidad lumínica, no solo permite analizar la distribución tridimensional de la intensidad de la luz visible, sino también la distribución espacial de los parámetros fotosintéticos y exportar archivos de distribución de luz estándar para la simulación de esquemas de iluminación en invernaderos y fábricas de plantas. De esta forma, se soluciona la limitación de los fotómetros convencionales, que solo miden la densidad de flujo de fotones fotosintéticos total (PPF) pero no permiten obtener la distribución espacial.

4.3 Prueba de la fuente de luz HID

Las lámparas de halogenuros metálicos, las lámparas de sodio de alta presión y otras fuentes de luz HID se caracterizan por su alta potencia y elevada generación de calor. Durante la prueba con este instrumento, la fuente de luz permanece fija, por lo que la distribución térmica de la luminaria no se ve afectada por la rotación mecánica, eliminando así los errores de compensación térmica causados ​​por la rotación en los equipos de plataforma giratoria tradicionales. Además, permite obtener con precisión la distribución de intensidad luminosa en todo el espacio de las fuentes de luz de descarga de gas de alta potencia, cumpliendo con los requisitos de prueba de las luminarias industriales y mineras tradicionales.

4.4 Prueba de alumbrado público, proyectores y otras luminarias exteriores

Las farolas y los proyectores cuadrados tienen un amplio rango de ángulo de irradiación. Se requieren datos completos de intensidad lumínica en 3D para calcular la relación de altura-espaciamiento máxima permitida y la uniformidad de la iluminancia de la superficie de la carretera. La versión extragrande LSG-6000El módulo L puede albergar farolas y proyectores de gran tamaño y alta potencia. La distancia de prueba se puede personalizar según las necesidades, se puede recopilar la intensidad lumínica de todo el espacio y se pueden exportar archivos de distribución de luz para la simulación de ingeniería de alumbrado público, cumpliendo al mismo tiempo con los requisitos de detección relacionados con el método de medición LB/T001 para farolas LED integradas.

5. Salida de parámetros de prueba y valor de datos

Como instrumento profesional que mide la intensidad de la luz, LSG-6000 Puede calcular y generar un conjunto completo de parámetros fotométricos basados ​​en los datos brutos de la distribución de intensidad de luz 3D: intensidad luminosa, distribución de intensidad de luz, flujo luminoso regional, eficacia luminosa, distribución de luminancia (opcional), factor de utilización, curva límite de luminancia, índice de deslumbramiento UGR, relación de altura-espaciado máxima permitida, diagrama de isoiluminación, flujo luminoso ascendente y descendente, curva de isoiluminación, curva de isocandela, ángulo de haz efectivo, EEI, etc.

Los datos brutos de intensidad lumínica constituyen la base de todos los parámetros derivados. La curva de distribución de intensidad lumínica en 3D muestra de forma intuitiva la intensidad luminosa en todas las direcciones de la luminaria. El personal de I+D puede detectar rápidamente defectos en el diseño óptico. Los archivos de formato estandarizado permiten la interconexión de datos entre los datos de prueba y el software de diseño de iluminación, formando una cadena completa de «prueba de producto – simulación óptica – aplicación de ingeniería».

Conclusión 6

El instrumento que mide la intensidad de la luz es un equipo crítico para el control de calidad de productos de iluminación, I+D óptica y certificación nacional e internacional. LISUN LSG-6000 LM-79 El sistema de goniofotómetro vertical adopta una arquitectura de rotación de sonda tipo C. La luminaria bajo prueba permanece estacionaria para eliminar los errores de temperatura y postura causados ​​por la rotación. Puede realizar automáticamente pruebas de curvas de distribución de intensidad de luz 3D con distancias de prueba personalizables para los clientes. Cubre múltiples tipos de luminarias, incluidas fuentes de luz LED, luces de crecimiento de plantas, fuentes de luz HID, iluminación interior y exterior, alumbrado público y proyectores. Ofrece alta precisión multiángulo y admite pruebas UV y expansión del espectro espacial, cumpliendo plenamente con LM-79, CIE, EN, GB y otros sistemas de normas nacionales e internacionales.

LSG-6000 Dispone de múltiples versiones, incluyendo S, Estándar, B y L, para adaptarse a diferentes tamaños, pesos y ubicaciones de cuartos oscuros de luminarias. Es adecuado tanto para laboratorios de ensayo externos como para departamentos de control de calidad de I+D de empresas de iluminación. Ante las crecientes exigencias en cuanto al rendimiento de la distribución espacial de la luz en los productos de iluminación, el instrumento que mide la intensidad lumínica con adquisición automática de la distribución 3D de la intensidad lumínica y distancia de ensayo personalizable se convertirá en la configuración principal en los laboratorios de iluminación. Se pueden realizar investigaciones adicionales sobre la repetibilidad de la medición y el análisis de incertidumbre del equipo en diferentes condiciones ambientales para optimizar el proceso de ensayo y mejorar la fiabilidad de los datos de ensayo de distribución de la luz.