Investigación sobre el rendimiento de un espectrómetro portátil basado en la medición de la intensidad lumínica (lux).

Compendio

Medición de lux de luz Sirve como elemento de prueba básico en ingeniería de iluminación, evaluación del ambiente de luz interior, inspección de calidad de fuentes de luz LED y otros campos. Los luxómetros tradicionales de un solo lux solo pueden emitir valores de lux y no obtienen simultáneamente parámetros de apoyo como el espectro, la temperatura de color correlacionada y el índice de reproducción cromática, lo que puede causar fácilmente errores de desajuste espectral. El espectrómetro portátil integra tecnología de división espectral y detección fotoeléctrica. Mientras completa la medición de lux de luz, recopila información completa del espectro visible, equilibrando la portabilidad y la capacidad de detección multiparamétrica síncrona. Tomando el LISUN LMS-6000 Este artículo, que toma como objeto de estudio un espectrómetro portátil, ilustra su principio de medición de lux y sus especificaciones técnicas principales, compara las diferencias de rendimiento con los luxómetros tradicionales, analiza las ventajas de aplicación de este instrumento en escenarios de medición de lux in situ y proporciona referencias para la detección del entorno lumínico in situ y la evaluación de la calidad de la fuente de luz en ingeniería.

1. Introducción

En escenarios como la I+D de productos de iluminación, la aceptación del entorno lumínico interior de edificios, la detección de la iluminación vial in situ y la evaluación de la iluminación de reliquias culturales en museos, la medición de lux es un procedimiento de prueba indispensable. Los luxómetros fotoeléctricos convencionales captan la iluminancia mediante fotocélulas de silicio combinadas con filtros que se ajustan a la función de luminosidad fotópica de la CIE. Si bien presentan una estructura simple y un bajo costo, tienen inconvenientes inherentes: cuando el espectro de la fuente de luz medida difiere considerablemente del de la fuente de luz de calibración, se produce una discrepancia espectral que reduce la precisión de la medición de lux. Además, no permiten obtener parámetros cromáticos clave, como la curva espectral de la fuente de luz, la temperatura de color correlacionada y el índice de reproducción cromática. La calidad de la iluminación no puede evaluarse completamente solo con valores de lux.

Con la popularización a gran escala de nuevas fuentes de luz como los LED y los OLED, la detección in situ requiere la adquisición sincrónica de datos fotométricos y de cromaticidad en una sola medición. Los espectrorradiómetros portátiles (espectrómetros portátiles) surgen como una necesidad. Estos dispersan la luz mediante rejillas y recogen la irradiancia espectral en diferentes longitudes de onda a través de detectores de matriz CCD. El valor en lux se calcula integrando la irradiancia espectral ponderada por la función de luminosidad fotópica estándar de la CIE, logrando así la integración de la **medición de lux y el análisis espectral**. LISUN LMS-6000 El espectrómetro portátil es un instrumento óptico de mano desarrollado para la detección in situ. Cumple con los requisitos de inspección de muestreo de laboratorio y medición de lux de luz in situ para proyectos de ingeniería. Detalles del producto: [https://www.lisungroup.cn/products/722.html](https://www.lisungrupo.cn/productos/722.html).

2. Principio de medición de la luz en lux para espectrómetros portátiles

La iluminancia se define como el flujo luminoso recibido por unidad de área, con la unidad lx. Los luxómetros tradicionales convierten la fotocorriente directamente en lecturas de lux. La medición de lux en espectrómetros portátiles utiliza el método de integración espectral. Tras entrar en la ventana óptica del instrumento, la luz atraviesa la rendija y se dispersa mediante la rejilla en luz monocromática de diferentes longitudes de onda. El detector CCD recoge la irradiancia espectral de cada longitud de onda dentro de la banda visible de 380–780 nm. El algoritmo integrado del instrumento realiza una ponderación e integración de la irradiancia espectral longitud de onda por longitud de onda con la función de luminosidad fotópica CIE V(λ), y finalmente calcula el valor en lux.

La ventaja de este método de medición radica en el registro completo de la información espectral sin desajustes espectrales causados ​​por filtros fijos. Para fuentes de luz de diversos espectros, como lámparas incandescentes, fluorescentes y LED, los resultados de la medición de lux tienen mayor fiabilidad. Mientras tanto, los indicadores de cromaticidad, incluyendo la temperatura de color correlacionada, las coordenadas de cromaticidad, el CRI y el TM-30, pueden generarse sincrónicamente para realizar la detección de múltiples parámetros en una sola prueba. LISUN LMS-6000 Utiliza un detector de matriz lineal CCD con tiempo de integración adaptativo y ajustable, adecuado para la medición de la intensidad lumínica (lux) en entornos con poca o mucha luz.

3. Tabla de parámetros principales de LISUN LMS-6000 Espectrómetro portátil

Tabla 1 Parámetros ópticos básicos y especificaciones para la medición de lux de luz LMS-6000 espectrómetro portátil

Tabla 2 Comparación de rendimiento entre LMS-6000 espectrómetro portátil y luxómetro tradicional

LMS-6000 Espectrorradiómetro CCD portátil

4 Aplicación de LMS-6000 en escenarios de medición de lux de luz

En primer lugar, inspección por muestreo in situ de productos de iluminación LED. Durante la inspección de la fábrica de lámparas y la aceptación de ingeniería, no solo se requiere la medición de lux de luz, sino que también se debe verificar simultáneamente la temperatura de color correlacionada y el rendimiento de reproducción cromática. LMS-6000 Permite realizar mediciones directamente en talleres de montaje y obras de construcción, guardar curvas espectrales y datos de lux en tiempo real y exportar informes, evitando cambios en los parámetros de la fuente de luz causados ​​por el transporte de muestras para su análisis.

En segundo lugar, la inspección del ambiente lumínico interior de los edificios. La aceptación de la iluminación en oficinas, aulas, hospitales y otros lugares requiere la medición de la intensidad lumínica en múltiples puntos, así como la evaluación de la calidad del color de la luz. Gracias a su portabilidad y larga duración de la batería, el instrumento permite la recopilación continua de datos en múltiples puntos in situ para determinar rápidamente si la iluminancia de las superficies de trabajo cumple con las normas nacionales de iluminación.

En tercer lugar, la inspección de iluminación para museos y galerías de arte. Las reliquias culturales son sensibles al nivel de lux y a la composición espectral. La medición de lux de luz necesita controlar la irradiación de la banda azul al mismo tiempo. Al adquirir los valores de lux, LMS-6000 Se puede comprobar la distribución espectral para proteger las exposiciones.

Cuarto, detección de iluminación vial in situ. Los entornos de iluminación exterior son complejos, con luz natural y artificial mezcladas y composición espectral variable. Los luxómetros tradicionales producen grandes errores. El método de medición de lux de luz basado en la integración espectral de LMS-6000 Reduce considerablemente la desviación de medición inducida por el desajuste espectral.

5. Precauciones en la medición y análisis de errores

Al realizar la medición de lux de luz con el LMS-6000Para garantizar la precisión de la medición, se debe evitar la interferencia externa. En primer lugar, la sonda debe estar perpendicular a la fuente de luz medida para evitar que la luz reflejada incida en la ventana óptica. En segundo lugar, el instrumento debe calibrarse periódicamente con fuentes de luz estándar, ya que un funcionamiento prolongado puede provocar una deriva en la respuesta del detector. En tercer lugar, el tiempo de integración debe controlarse con luz intensa para evitar la saturación del CCD; con luz tenue, el tiempo de integración puede prolongarse para mejorar la relación señal-ruido.

Las principales fuentes de error incluyen la luz ambiental dispersa, la desviación del ángulo de la sonda, la deriva de temperatura y la desviación de calibración de las fuentes de luz estándar. En comparación con los luxómetros tradicionales, los espectrómetros portátiles presentan menores errores sistemáticos en la medición de la intensidad lumínica bajo fuentes de luz con espectros complejos, lo que constituye su principal ventaja.

6. Conclusión

Medición de lux de luz es la base de la evaluación de la calidad de la iluminación, pero un solo indicador de lux es insuficiente para describir completamente las características de la fuente de luz. LISUN LMS-6000 El espectrómetro portátil permite la medición de lux de alta precisión mediante la integración espectral, y recopila simultáneamente el espectro completo y los parámetros cromáticos. Resuelve el problema de la discrepancia espectral de los luxómetros tradicionales, a la vez que ofrece portabilidad y capacidad de detección multiparamétrica. Este espectrómetro portátil presenta ventajas significativas en escenarios de detección in situ, como la inspección de calidad de fuentes de luz LED, la aceptación de la iluminación de edificios y la evaluación de la iluminación de monumentos culturales. A medida que las normas de ensayo de iluminación imponen requisitos más exigentes a los parámetros fotométricos y cromáticos, los instrumentos de medición de lux basados ​​en métodos espectrales se convertirán gradualmente en equipos de uso común en el campo de la detección del entorno lumínico.