PL249306B1 - Urządzenie do pomiarów strumienia świetlnego paska LED i profilu LED - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do pomiarów strumienia świetlnego paska LED i profilu LED, które wykonane jest jako sześcian o boku nie dłuższym niż 100 cm, w którego wnętrzu znajdują się cztery elementy (2) tworzące ściany, zlokalizowane w rogach, zmieniające przekrój w osi pionowej z kwadratu do ośmiokąta w celu zminimalizowania błędów pomiarowych wynikających z nierównomiernego oświetlenia wewnętrznej powierzchni urządzenia przez wzorzec lub próbkę badaną, ponadto w jego wnętrzu znajduje się okrągła nieprzepuszczająca promieniowania przesłona (3) o średnicy od 20 cm do 40 cm, zlokalizowana nie dalej niż 1/4 głównego wymiaru urządzenia od ściany z głowicą pomiarową, przy czym na ścianie bezpośrednio przed przesłoną znajduje się pierwszy otwór (4), w którym umieszcza się pasek LED lub profil LED przyklejony do płytki mocującej, zaś na ścianie bezpośrednio za przesłoną (3) znajduje się drugi otwór (5), w którym umieszcza się głowicę pomiarową.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie umożliwiające pomiar strumienia świetlnego paska LED i profilu LED.

Strumień świetlny źródła światła to podstawowe pojęcie miernictwa promieniowania widzialnego (fotometrii). Dotychczasowe mierniki strumienia świetlnego bazują na metodyce pomiaru określonej przez teorię kuli Ulbrichta. Kule całkujące (lumenomierze) to urządzenia o kulistym kształcie i średnicy od kilku centymetrów do kilku metrów. Urządzenia te są dedykowane zazwyczaj do pomiarów aplikacji oświetleniowych emitujących promieniowanie widzialne w całą lub prawie całą przestrzeń. W przypadku aplikacji oświetleniowych świecących w mniejszą część przestrzeni takich jak paski LED i profil LED, pomiar za pomocą lumenomierza o klasycznej geometrii pomiarowej generuje duże błędy pomiarowe. W takim przypadku należy skorzystać z kul całkujących o innych geometriach pomiarowych lub metody goniofotometrycznej. Oba rozwiązania są problematyczne ze względu na mniejszą dostępność i duże koszty takich kul całkujących, duże koszty i potrzebę zapewnienia dużej przestrzeni dla systemu goniofotometrycznego.

Odpowiedzią na powyżej opisane problemy i potrzeby techniki badań parametrów promieniowania widzialnego pasków LED i profili LED jest urządzenie będące podstawą niniejszego wynalazku.

Urządzenie do pomiarów strumienia świetlnego paska LED i profilu LED, według wynalazku charakteryzuje tym, że jest ono wykonane jako sześcian o boku nie dłuższym niż 100 cm, w którego wnętrzu znajdują się cztery elementy tworzące ściany, zlokalizowane w rogach, zmieniające przekrój w osi pionowej z kwadratu do ośmiokąta w celu zminimalizowania błędów pomiarowych wynikających z nierównomiernego oświetlenia wewnętrznej powierzchni urządzenia przez wzorzec lub próbkę badaną, ponadto w jego wnętrzu znajduje się okrągła nieprzepuszczająca promieniowania przesłona o średnicy od 20 do 40 cm, zlokalizowana nie dalej niż 1/4 głównego wymiaru urządzenia od ściany z głowicą pomiarową, przy czym na ścianie bezpośrednio przed przesłoną znajduje się pierwszy otwór, w którym umieszcza się pasek LED lub profil LED przyklejony do płytki mocującej, zaś na ścianie bezpośrednio za przesłoną znajduje się drugi otwór o średnicy, w którym umieszcza się głowicę pomiarową, przy czym wszystkie powierzchnie wewnętrzne urządzenia pomalowane są przy użyciu białej farby odbijającej promieniowanie widzialne w sposób jak najbardziej rozproszony oraz widmowo nieselektywny, a ponadto w urządzeniu jako głowica pomiarowa wykorzystywana jest głowica fotometryczna lub spektrofotometryczna o jak najlepszej korekcji widmowej oraz przestrzennej, przy czym do pomiarów wykorzystuje się paskowy wzorzec strumienia świetlnego bazującego na pasku LED o wysoce stabilnych w czasie parametrach fotometrycznych.

Korzystnie, ściany urządzenia oraz narożne elementy wykonane są z drewna.

Korzystnie, narożne elementy mają długość do 30 cm.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na którym fig. 1 przedstawia plan urządzenie według wynalazku, zaś fig. 2 - jego przekrój poprzeczny w płaszczyźnie poziomej.

Urządzenie jest wykonane na kształt sześcianu o boku mniejszym lub równym 100 cm z dowolnego materiału np. drewna (1). We wnętrzu urządzenia znajdują się cztery elementy (ściany), o długości ok. 30 cm, zlokalizowane w rogach, zmieniające przekrój w osi pionowej z kwadratu do ośmiokąta (2). Zostały one zastosowane w celu zminimalizowania błędu pomiarowego od nierównomiernego oświetlenia powierzchni wewnętrznej urządzania przez wzorzec lub próbkę badaną. W osi jednej pary ścian pionowych znajduje się przesłona w celu wyeliminowania promieniowania bezpośredniego ze źródła światła (3). Jej wielkość i położenie zostały tak dobrane, aby zminimalizować błąd pomiarowy. Zaleca się zastosowanie przesłony o średnicy nie większej niż z zakresy od 20 do 40 cm, zlokalizowanej nie dalej niż 1/4 głównego wymiaru urządzenia od ściany z głowicą pomiarową. Na ścianie bezpośrednio przed przesłoną znajduje się otwór o wymiarach ok. 3 cm x ok. 50 cm. Jest to otwór (4), w którym umieszcza się pasek LED (lub profil LED) przyklejony do specjalnej płytki mocującej. Na ścianie bezpośrednio za przesłoną znajduje się otwór (5) o średnicy ok. 5 cm, w którym umieszcza się głowicę pomiarową.

Do prawidłowego funkcjonowania urządzenia potrzebny jest roboczy wzorzec strumienia świetlnego wykonany na pasku LED. Nie jest on jednak niezbędny. Urządzenie może być wywzorcowane raz. Jednak ze względu na potrzebę okresowej kontroli poprawności wskazań lub wymianę głowicy pomiarowej, zaleca się korzystanie z wzorca roboczego.

Cała wewnętrzna powierzchnia urządzenia (6) jest pomalowana za pomocą białej farby, która odbija promieniowania widzialne w sposób Lambertowski (rozproszony) oraz nieselektywny. Zaleca się zastosowanie farby posiadającej odpowiedni certyfikat. Jednak dopuszczalne jest również zastosowanie farby przemysłowej po uprzednim domieszkowaniu jej siarczanem baru oraz zbadaniu jej parametrów odbiciowych.

W urządzeniu należy również wykorzystać dowolną głowicę fotometryczną lub spektrofotometryczną o jak najlepszej korekcji widmowej (błąd dopasowania widmowego poniżej 3%). W odmiennym układzie można zastosować jedynie fotodiodę krzemową skorygowaną widmowo i przestrzennie, wraz z układem wzmacniającym jej sygnał elektryczny.

Urządzenie umożliwia pomiar strumienia świetlnego paska LED lub profilu LED na podstawie porównania promieniowania próbki badanej i wzorca roboczego.

Dodatkowo, wykonując pomiar profilu LED z osłoną oraz bez osłony można uzyskać podstawową informację o jej przepuszczalności (całkowity współczynnik przepuszczania) lub sprawności oprawy.

Gdy zastosowana zostanie głowica spektrofotometryczna można również uzyskać informację o parametrach spektralnych paska LED, profilu LED wynikających z ich rozkładu widmowego promieniowania lub parametrach spektralnych osłony profilu LED (rozkład widmowy współczynnika przepuszczania).

Wykonana weryfikacja urządzenia potwierdza, że występujący względny błąd pomiarów strumienia świetlnego paska LED i profilu LED za jego pomocą wynosi poniżej 2% względem alternatywnych drogich metod goniofotometrycznych.

Claims (3)

1. Urządzenie do pomiarów strumienia świetlnego paska LED i profilu LED, znamienne tym, że jest ono wykonane jako sześcian o boku nie dłuższym niż 100 cm, w którego wnętrzu znajdują się cztery elementy (2) tworzące ściany, zlokalizowane w rogach, zmieniające przekrój w osi pionowej z kwadratu do ośmiokąta w celu zminimalizowania błędów pomiarowych wynikających z nierównomiernego oświetlenia wewnętrznej powierzchni urządzenia przez wzorzec lub próbkę badaną, ponadto w jego wnętrzu znajduje się okrągła nieprzepuszczająca promieniowania przesłona (3) o średnicy od 20 do 40 cm, zlokalizowana nie dalej niż 1/4 głównego wymiaru urządzenia od ściany z głowicą pomiarową, przy czym na ścianie bezpośrednio przed przesłoną znajduje się pierwszy otwór (4), w którym umieszcza się pasek LED lub profil LED przyklejony do płytki mocującej, zaś na ścianie bezpośrednio za przesłoną (3) znajduje się drugi otwór (5), w którym umieszcza się głowicę pomiarową, przy czym wszystkie powierzchnie wewnętrzne urządzenia pomalowane są przy użyciu białej farby odbijającej promieniowanie widzialne w sposób jak najbardziej rozproszony oraz widmowo nieselektywny, a ponadto w urządzeniu jako głowica pomiarowa wykorzystywana jest głowica fotometryczna lub spektrofotometryczną o jak najlepszej korekcji widmowej oraz przestrzennej, przy czym do pomiarów wykorzystuje się paskowy wzorzec strumienia świetlnego bazującego na pasku LED o wysoce stabilnych w czasie parametrach fotometrycznych.

2. Urządzenie według zastrz. 1 znamienne tym, że ściany urządzenia oraz narożne elementy wykonane są z drewna.

3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2 znamienne tym, że narożne elementy (2) mają długość do 30 cm.