Výzkum výkonu přenosného spektrometru založeného na měření intenzity světla a luxu

Abstraktní

Měření intenzity světla v luxech Slouží jako základní testovací prvek v osvětlovací technice, hodnocení vnitřního světelného prostředí, kontrole kvality LED světelných zdrojů a dalších oblastech. Tradiční luxmetry s jedním luxem dokáží zobrazit pouze hodnoty luxů a nedokážou současně získat podpůrné parametry, jako je spektrum, korelovaná teplota chromatičnosti a index podání barev, což může snadno způsobit chyby spektrálního nesouladu. Přenosný spektrometr integruje technologii spektrálního dělení a fotoelektrickou detekci. Při měření intenzity světla v luxech shromažďuje kompletní informace o viditelném spektru a vyvažuje přenosnost a schopnost synchronní detekce více parametrů. S ohledem na... LISUN LMS-6000 Jako výzkumný objekt je použit přenosný spektrometr. Tato práce ilustruje jeho princip měření intenzity osvětlení a základní technické specifikace, porovnává výkonnostní rozdíly s tradičními luxmetry, analyzuje aplikační výhody tohoto přístroje ve scénářích měření intenzity osvětlení na místě a poskytuje reference pro detekci světelného prostředí na místě a hodnocení kvality světelného zdroje v inženýrství.

1. Úvod

V oblastech, jako je výzkum a vývoj osvětlovacích produktů, schvalování vnitřního osvětlení budov, detekce osvětlení ulic a hodnocení osvětlení kulturních památek v muzeích, je měření indexu osvětlení v luxech nepostradatelným testovacím postupem. Běžné fotoelektrické luxmetry snímají osvětlení pomocí křemíkových fotobuněk v kombinaci s filtry odpovídajícími fotopické funkci svítivosti CIE. Vyznačují se jednoduchou strukturou a nízkými náklady, ale mají inherentní nevýhody: pokud se spektrum měřeného zdroje světla výrazně liší od spektra kalibračního zdroje světla, dochází ke spektrálnímu nesouladu, který snižuje přesnost měření indexu osvětlení v luxech. Navíc nemohou získat klíčové parametry chromatičnosti, včetně spektrální křivky světelného zdroje, korelované teploty chromatičnosti a indexu podání barev. Kvalitu osvětlení nelze plně vyhodnotit pouhými hodnotami v luxech.

Vzhledem k rozsáhlé popularizaci nových světelných zdrojů, jako jsou LED a OLED, vyžaduje detekce na místě synchronní sběr fotometrických a chromatických dat v rámci jediného měření. V případě potřeby se objevují přenosné spektroradiometry (přenosné spektrometry). Rozptylují světlo mřížkou a shromažďují spektrální ozáření na různých vlnových délkách pomocí CCD detektorů. Hodnota luxů se vypočítá integrací spektrálního ozáření váženého standardní fotopickou funkcí svítivosti CIE, čímž se realizuje integrace **měření světelných luxů a spektrální analýzy**. LISUN LMS-6000 Přenosný spektrometr je ruční optický přístroj vyvinutý pro detekci na místě. Splňuje požadavky pro kontrolu laboratorních vzorků a měření intenzity osvětlení v luxech na místě pro inženýrské projekty. Podrobnosti o produktu: [https://www.lisungroup.cn/products/722.html](https://www.lisungroup.cn/products/722.html).

2. Princip měření intenzity světla v luxech pro přenosné spektrometry

Osvětlenost je definována jako světelný tok přijatý na jednotku plochy s jednotkou lx. Tradiční luxmetry převádějí fotoelektrický proud přímo na hodnoty v luxech. Měření světla v luxech přenosných spektrometrů využívá metodu spektrální integrace. Poté, co světlo vstoupí do optického okna přístroje, projde štěrbinou a je rozptýleno mřížkou do monochromatického světla různých vlnových délek. CCD detektor shromažďuje spektrální ozáření každé vlnové délky ve viditelném pásmu 380–780 nm. Vestavěný algoritmus přístroje provádí vážení vlnové délky po vlnové délce a integraci spektrálního ozáření s fotopickou funkcí svítivosti CIE V(λ) a nakonec vypočítá hodnotu v luxech.

Výhodou této metody měření je kompletní záznam spektrálních informací bez spektrální neshody způsobené pevnými filtry. U světelných zdrojů s různým spektrem, jako jsou žárovky, zářivky a LED, mají výsledky měření intenzity světla (lux) vyšší spolehlivost. Indikátory chromatičnosti, včetně korelované teploty chromatičnosti, souřadnic chromatičnosti, CRI a TM-30, lze zároveň vydávat synchronně, čímž se v jednom testu provede detekce více parametrů. LISUN LMS-6000 Používá lineární CCD detektor s adaptivně nastavitelným integračním časem, vhodný pro měření intenzity světla v luxech v prostředích se slabým až silným osvětlením.

3. Tabulka základních parametrů LISUN LMS-6000 Přenosný spektrometr

Tabulka 1 Základní optické parametry a specifikace pro měření intenzity světla v luxech LMS-6000 přenosný spektrometr

Tabulka 2 Porovnání výkonu mezi LMS-6000 přenosný spektrometr a tradiční luxmetr

LMS-6000 Přenosný spektrometr CCD

4. Aplikace LMS-6000 ve scénářích měření intenzity světla a intenzity osvětlení

Zaprvé, kontrola vzorků LED osvětlovacích produktů na místě. Během inspekce výrobce a technického schválení světelných zdrojů je nutné nejen měřit intenzitu světla v luxech, ale také synchronně ověřit korelovanou teplotu chromatičnosti a výkon podání barev. LMS-6000 umožňuje provádět měření přímo v montážních dílnách a na staveništích, ukládat spektrální křivky a data o osvětlení v reálném čase a exportovat zprávy, čímž se zabrání změnám parametrů světelného zdroje způsobeným přepravou vzorku k testování.

Za druhé, kontrola vnitřního světelného prostředí budov. Schválení osvětlení pro kanceláře, učebny, nemocnice a další místa vyžaduje vícebodové měření intenzity osvětlení v luxech a také vyhodnocení kvality barvy světla. Díky přenosnosti a dlouhé výdrži baterie podporuje přístroj nepřetržitý vícebodový sběr dat na místě, aby bylo možné rychle posoudit, zda osvětlení pracovních ploch splňuje národní normy pro osvětlení.

Za třetí, inspekce osvětlení pro muzea a umělecké galerie. Kulturní památky jsou citlivé na úroveň luxů a spektrální složení. Měření luxů musí zároveň kontrolovat ozáření modrého pásma. Při získávání hodnot luxů LMS-6000 může kontrolovat spektrální rozložení za účelem ochrany exponátů.

Za čtvrté, detekce osvětlení komunikací na místě. Prostředí venkovního osvětlení je složité se smíšeným přirozeným a umělým světlem a proměnlivým spektrálním složením. Tradiční luxmetry způsobují velké chyby. Metoda měření luxů založená na spektrální integraci LMS-6000 výrazně snižuje odchylku měření způsobenou spektrálním nesouladem.

5. Bezpečnostní opatření při měření a analýza chyb

Při měření intenzity světla v luxech pomocí LMS-6000Aby byla zaručena přesnost měření, je třeba se vyhnout vnějšímu rušení. Za prvé, sonda musí být kolmo k měřenému zdroji světla, aby se zabránilo vnikání rozptýleného odraženého světla do optického okna. Za druhé, přístroj musí být pravidelně kalibrován se standardními světelnými zdroji, protože dlouhodobý provoz způsobí drift odezvy detektoru. Za třetí, integrační čas by měl být řízen za silného světla, aby se zabránilo saturaci CCD; za slabého světla lze integrační čas prodloužit, aby se zlepšil poměr signálu k šumu.

Mezi hlavní zdroje chyb patří rozptýlené světlo z prostředí, odchylka úhlu sondy, teplotní drift a kalibrační odchylka standardních světelných zdrojů. Ve srovnání s tradičními luxmetry mají přenosné spektrometry menší systematické chyby při měření intenzity světla v luxech pod světelnými zdroji se složitým spektrem, což je jejich hlavní výhoda.

6. závěr

Měření intenzity světla v luxech je základem hodnocení kvality osvětlení, ale jediný ukazatel luxů nestačí k úplnému popisu charakteristik světelného zdroje. LISUN LMS-6000 Přenosný spektrometr realizuje vysoce přesné měření indexu osvětlení pomocí spektrální integrace a současně shromažďuje kompletní parametry spektra a chromatičnosti. Řeší problém spektrálního nesouladu tradičních luxmetrů a zároveň zohledňuje přenosnost a schopnost detekce více parametrů. Tento přenosný spektrometr má významné výhody v detekčních scénářích na místě, jako je kontrola kvality LED světelných zdrojů, přijímání osvětlení budov a hodnocení osvětlení kulturních památek. Vzhledem k tomu, že normy pro testování osvětlení kladou vyšší požadavky na fotometrické parametry a parametry chromatičnosti, přístroje pro měření indexu osvětlení založené na spektrálních metodách se postupně stanou běžným vybavením v oblasti detekce světelného prostředí.