Techniky měření v goniofotometrii: Integrace koule vs. Goniometr

Úvod

Goniofotometrie je standardní metoda pro popis světelného pole kolem daného bodového zdroje. Je to životně důležité v mnoha různých oblastech, jako např světelný design, osvětlení auta, osvětlení zahrady a další.

Integrační koule a goniometr jsou dva oblíbené měřicí nástroje používané v goniofotometrie. Různé úkoly vyžadují různé metodiky kvůli jejich vlastním silným a slabým stránkám. Tento článek se ponoří do základů, nastavení měření, výhod a omezení každé metody, jakož i do příslušných oblastí použití a přesnosti měření.

Integrace koule

Integrační koule je typickým zařízením, které se používá pro získávání měření v oblasti goniofotometrie. Má podobu duté koule, jejíž povrch je zevnitř potažen vysoce reflexním materiálem (často síranem barnatým).

Protože světlo ze zdroje je rozptýleno rovnoměrně po kouli, je možné kvantifikovat jak celkový světelný tok, tak i jeho prostorové rozložení.

1. a) Nastavení měření: Vnitřní povrch koule bude absorbovat i rozptylovat světlo přicházející ze zdroje, který je umístěn blízko středu koule. Je možné, že budeme schopni získat prostorové rozložení rozptýleného světla, pokud umístíme fotodetektory nebo spektroradiometry na klíčová místa po celé kouli.
2. b) Výhody: Protože poskytuje měření, které je zprůměrováno v celém rozptylu světla ve všech směrech, integrační koule je užitečná pro získání celkového světelného toku, kolorimetrických vlastností a celkového hodnocení výkonu. Nastavení je jednoduché a nabízí reprodukovatelnost a spolehlivost měření. Kromě toho je kompatibilní s širokou škálou konfigurací zdrojů, pokud jde o velikost a tvar.
3. c) Omezení: V důsledku svého nízkého úhlového rozlišení není integrační koule zdaleka tak účinná nebo přesná jako jiné přístupy, pokud jde o monitorování zdrojů, které jsou vysoce směrované. Jediné, co lze z dat určit, je typické rozložení světla a je možné, že se při tom ztratí konkrétní směrová informace. Navíc vzhledem k velikosti koule může být náročné vyhodnotit zdroje, které jsou velmi velké nebo mají složité geografické rozložení.

Goniometr

Goniometr je dalším běžně používaným nástrojem goniofotometrie. Je možné získat velmi přesná měření úhlového rozložení výkonu světelného zdroje. Goniometr je zařízení, které měří světlo pod různými úhly dopadu; skládá se z otočné plošiny, na které je připevněn zdroj a fotodetektor nebo spektroradiometr. Goniometr se používá k určení, jak světlo interaguje s různými povrchy.

1. a) Nastavení měření: Plošina goniometru, ke které je zdroj namontován, má schopnost rotace v horizontální i vertikální rovině. Zatímco fotodetektor nebo spektroradiometr je namontován na rameni, které se otáčí synchronně se zdrojem, samotné rameno se otáčí. Když se zdroj otáčí, získávají se údaje o rozptylu světla ze široké škály perspektiv.
2. b) Výhody: Využití kapacity goniometru k měření úhlové disperze světla je užitečné při výzkumu vysoce směrovaných zdrojů. Prostorové prvky, které jsou vystaveny, zahrnují věci jako úhly paprsku, rozložení intenzity a úhly omezení světla. Toto jsou pouze některé z uvedených vlastností. Pokud jde o vyhodnocení výkonu systémů nasměrovaného osvětlení, jako jsou systémy ve vozidlech, včetně světlometů a reflektorů, goniometr si skutečně přijde na své.
3. c) Omezení: Při použití goniometru se bere v úvahu čas, protože je nutné přesné řízení úhlu a mnoho měření prováděných v různých úhlech. Přesnost měření může být zpochybněna v důsledku řady faktorů, včetně, ale bez omezení, mechanických vibrací a rozptýleného světla. Kromě toho existuje možnost, že instalace goniometrů mohou mít potíže s umístěním zdrojů, které jsou buď velmi velké, nebo mají obzvláště složitou geometrii.

Oblasti použití a úvahy

Která integrační koule a goniometr by měly být použity pro konkrétní měření, je určeno prvky, které jsou jedinečné pro danou aplikaci, stejně jako světelný zdroj. V následujících odstavcích jsou uvedeny úvahy a příklady aplikací pro každý přístup:

1. a) Integrační koule: Integrační koule je nástroj, který lze použít ke kvantifikaci různých aspektů světelných zdrojů, včetně celkového světelného toku, kolorimetrických vlastností a celkového hodnocení výkonu. Je možné jej využít k zajištění přesného měření jasu světelných zdrojů, které jsou rozptýlené nebo všesměrové, jako jsou žárovky a zářivky. Je také užitečné pro hodnocení indexu podání barev (CRI) a udržování jednotnosti barev v celé řadě světelných podmínek. V architektonickém návrhu osvětlení, kde je velmi důležité celkové rozložení světla, může být integrační koule užitečným nástrojem při analýze výkonu svítidel.

LED, reflektory a světlomety automobilů jsou příklady extrémně směrovaných světelných zdrojů, proto je goniometr vhodným nástrojem při měření jejich úhlů paprsku. Úhly světelného paprsku, rozložení intenzity a úhly omezení světla lze přesně měřit pomocí goniometru. To je důležité zejména u svítidel pro vozidla, divadla a domácnosti, kde je nutné přesné nasměrování světla. Můžete si vybrat LISUN pro nejlepší goniofotometry.

Při rozhodování o metodě měření je třeba myslet na řadu věcí. Pro začátek záleží na velikosti a tvaru zdroje světla. Díky své přizpůsobivosti mohou být integrační koule použity pro různé účely. Goniometry však mohou mít potíže s řešením velmi velkých nebo složitých zdrojů.

Druhým faktorem, na který je třeba myslet, je, kolik detailů a přesnosti ve fyzickém světě potřebujete. Zatímco integrační koule mohou hodnotit rozptyl světla na průměrném základě, goniometry mohou poskytnout přesnější údaje o směru. Integrační koule je užitečný nástroj pro určování průměrů nebo hodnocení celkového výkonu. Goniometr je nástrojem volby, když jsou vyžadována přesná měření úhlů, rozložení paprsků nebo asymetrického rozložení.

Za třetí je třeba vzít v úvahu čas a úsilí potřebné k nastavení měření. Jednoduché konfigurace integrující koule mohou rychle poskytovat přesné výsledky. Nastavení goniometru však může být časově náročné, protože vyžaduje přesnou kontrolu úhlu a mnoho odečtů na různých místech.

Nakonec je třeba vzít v úvahu normy a předpisy, které jsou relevantní pro zamýšlené použití. Mezinárodní komise pro osvětlení (CIE), American National Standards Institute (ANSI) a další poskytují doporučení a standardy pro goniofotometrická hodnocení. Schopnost měřit přesně a konzistentně mezi laboratořemi a výrobci závisí na jejich znalosti těchto norem.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Integrační koule a goniometry jsou základními nástroji v oboru goniofotometrie, která studuje prostorové rozložení světla z různých zdrojů. Při hodnocení účinnosti difúzního nebo všesměrového zdroje je integrační koule užitečná pro posouzení celkového světelného toku, kolorimetrických parametrů a celkového výkonu.

Ale goniometr opravdu svítí, pokud jde o měření přesného úhlového rozptylu světla z přesných zdrojů. Velikost, prostorové rozlišení, snadnost nastavení a dodržování platných norem jsou jen některé z faktorů, které je třeba vzít v úvahu při rozhodování mezi těmito dvěma metodami. Pro spolehlivé a užitečné goniofotometrické odečty je zásadní mít pevné pochopení silných a slabých stránek každé metody.

Lisun Instruments Limited byl nalezen LISUN GROUP v 2003. LISUN systém jakosti je přísně certifikován podle ISO9001:2015. Jako členství v CIE LISUN produkty jsou navrženy na základě CIE, IEC a dalších mezinárodních nebo národních norem. Všechny produkty prošly certifikátem CE a byly ověřeny laboratoří třetí strany.

Naše hlavní produkty jsou Goniofotometr, Integrace koule, Spektroradiometr, Generátor přepětí, Simulátorové zbraně ESD, Přijímač EMI, Testovací zařízení EMC, Elektrický bezpečnostní tester, Environmentální komora, teplotní komora, Klimatická komora, Tepelná komora, Test na solný postřik, Zkušební komora na prach, Vodotěsný test, Test RoHS (EDXRF), Test žárového drátu  a  Test s plamenem jehly.

Pokud potřebujete podporu, neváhejte nás kontaktovat.
Technické oddělení: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Obchodní oddělení: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagy:LSG-6000