RU2789206C1 - Lighting device - Google Patents

Lighting device Download PDF

Info

Publication number
RU2789206C1
RU2789206C1 RU2022114509A RU2022114509A RU2789206C1 RU 2789206 C1 RU2789206 C1 RU 2789206C1 RU 2022114509 A RU2022114509 A RU 2022114509A RU 2022114509 A RU2022114509 A RU 2022114509A RU 2789206 C1 RU2789206 C1 RU 2789206C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass
mirror reflector
rectangular
light source
fragment
Prior art date
Application number
RU2022114509A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Валентинович Боос
Алексей Александрович Коробко
Михаил Владимирович Смирнов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский светотехнический институт имени С.И. Вавилова"
Общество с ограниченной ответственностью МЕЖДУНАРОДНАЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКАЯ КОРПОРАЦИЯ "БООС ЛАЙТИНГ ГРУПП"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский светотехнический институт имени С.И. Вавилова", Общество с ограниченной ответственностью МЕЖДУНАРОДНАЯ СВЕТОТЕХНИЧЕСКАЯ КОРПОРАЦИЯ "БООС ЛАЙТИНГ ГРУПП" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский светотехнический институт имени С.И. Вавилова"
Application granted granted Critical
Publication of RU2789206C1 publication Critical patent/RU2789206C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: spatial distribution measuring.
SUBSTANCE: invention relates to the field of measuring the spatial distribution of the brightness characteristics of samples, in particular a road asphalt concrete pavement, of a rectangular shape in laboratory conditions on a stationary installation at short photometric distances, illuminated by a collimated light beam incident on the test sample at certain fixed angles, and at different viewing angles. The claimed device contains a light source placed in the housing, and a glass mirror reflector fixed with the possibility of regulation on a rotatable arc, one of the ends of which is movably connected to the limb. At the same time, a rectangular fragment of a glass paraboloidal mirror reflector is used as a glass mirror reflector, and the light source is placed at the focus of a rectangular fragment of a glass paraboloidal mirror reflector. To form a light beam, a rectangular hole is made in the light source body, displaced relative to the center of the LED, which limits the size of the light beam according to the size of a fragment of a glass paraboloid mirror reflector.
EFFECT: ensuring uniform illumination over the entire surface of a rectangular sample by obtaining a collimated light beam while minimizing side illumination and minimal screening of the sample when changing the angle of illumination and increasing the compactness of the structure as a whole.
3 cl, 4 dwg

Description

ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВОLIGHTING DEVICE

Изобретение относится к области измерения пространственного распределения яркостных характеристик образцов, в частности дорожного асфальтобетонного покрытия прямоугольной формы, в лабораторных условиях на стационарной установке при малых расстояниях фотометрирования, освещаемых коллимированным световым пучком, падающим на исследуемый образец под определенными фиксированными углами, и при различных углах наблюдения.The invention relates to the field of measuring the spatial distribution of the brightness characteristics of samples, in particular a rectangular asphalt concrete pavement, under laboratory conditions on a stationary installation at small photometry distances, illuminated by a collimated light beam incident on the sample under study at certain fixed angles, and at different viewing angles.

Важными задачами обеспечения безопасности автомобильных дорог общего пользования в России является проектирование и контроль их искусственного освещения. Главной целью наружного освещения на автомобильных дорогах является создание безопасных и комфортных условий видения для водителей транспорта в темное время суток. Отражение дорожного покрытия носит ярко выраженный направленный характер, зависящий от направления освещения, типа и состояния отражающей поверхности.An important task of ensuring the safety of public roads in Russia is the design and control of their artificial lighting. The main purpose of outdoor lighting on highways is to create safe and comfortable vision conditions for vehicle drivers in the dark. The reflection of the road surface has a pronounced directional character, depending on the direction of illumination, the type and condition of the reflecting surface.

Одним из важных критериев является яркость дорожного покрытия, исследование которой проводятся как в натурных, так и в лабораторных условиях с помощью стационарных установок. Переход на яркостную концепцию нормирования связан с необходимостью проведения полномасштабных исследований яркостных характеристик эксплуатируемых и разрабатываемых типов отечественных дорожных покрытий с последующей их стандартизацией.One of the important criteria is the brightness of the pavement, the study of which is carried out both in field and in laboratory conditions using stationary installations. The transition to the brightness concept of rationing is associated with the need to conduct full-scale studies of the brightness characteristics of operated and developed types of domestic road surfaces with their subsequent standardization.

Известно устройство растрового гониофотометра (патент RU 2006799, опубл. 30.01.1994), содержащего коллиматор с оптическим растром, выполненным в виде системы параллельных непрозрачных экранов, включающей входной и еыходной основные экраны и установленные между ними промежуточные экраны, в каждом из которых выполнены равномерно распределенные отверстия, соосные между собой, интегрирующий элемент, например в виде линзы, приемник излучения с блоком регистрации и поворотный узел гониофотометра. При этом блок фотоприемников состоит из набора фотоприемников, каждый из которых установлен по заданному направлению. Недостатком данного гониофотометра являются большое количество промежуточных экранов, необходимых для надежной экранировки лучей, отклоняющихся от заданного направления, и большие габаритные размеры.A device is known for a raster goniophotometer (patent RU 2006799, publ. 30.01.1994), containing a collimator with an optical raster, made in the form of a system of parallel opaque screens, including the input and output main screens and intermediate screens installed between them, each of which has uniformly distributed holes coaxial with each other, an integrating element, for example, in the form of a lens, a radiation receiver with a recording unit, and a rotary assembly of the goniophotometer. In this case, the block of photodetectors consists of a set of photodetectors, each of which is installed in a given direction. The disadvantage of this goniophotometer is a large number of intermediate screens required for reliable screening of rays deviating from a given direction, and large overall dimensions.

Известен прибор для измерения возвратно-отражающей способности изделий (патент RU 2311631, опубл. 27.11.2007), имеющий светонепроницаемый корпус и содержащий источник света, устройство базирования испытуемого образца, фотоприемник и светоделительное устройство, включающее полупрозрачную зеркальную грань, центр которой образует с центром базирования главный оптический канал (или канал освещения-отражения), а с источником и фотоприемником - оптические каналы излучения и фотоприема соответственно, ось одного из которых является продолжением главной оси канала, а ось другого - продолжением зеркального изображения оси главного канала в зеркале светоделителя, и центр этот размещен на одинаковом расстоянии от выходного отверстия источника и входного отверстия фотоприемника. В качестве устройства базирования образца используется передняя часть корпуса в зоне главного светового отверстия прибора, через которое освещается возвратно-отражающий образец, при этом плоскость контура отверстия определяет угол освещения образца.A known device for measuring the reflectivity of products (patent RU 2311631, publ. 27.11.2007), having an opaque housing and containing a light source, a test sample locating device, a photodetector and a beam-splitting device, including a translucent mirror face, the center of which forms with the locating center the main optical channel (or illumination-reflection channel), and with the source and photodetector - optical channels of radiation and photoreception, respectively, the axis of one of which is a continuation of the main axis of the channel, and the axis of the other is a continuation of the mirror image of the axis of the main channel in the mirror of the beam splitter, and the center this one is placed at the same distance from the outlet of the source and the inlet of the photodetector. As a sample locating device, the front part of the housing is used in the area of the main light hole of the device, through which the retroreflective sample is illuminated, while the hole contour plane determines the sample illumination angle.

Блок источника света включает диафрагму с выходным отверстием диаметром меньше светящего тела, освещаемую лампой накаливания непосредственно или через линзу с диафрагмой для уменьшения паразитной засветки. Перед фотоприемником установлена диафрагма с отверстием приблизительно такого же диаметра, как и у источника света. Апертурные отверстия источника и приемника размещены по отношению к зеркалу так, что центр изображения отверстия приемника (создаваемого зеркалом) отстоит от центра отверстия источника на расстояние, при котором обеспечивается предусмотренное в паспорте прибора значение угла расхождения (наиболее вероятно α=20', т.е. α=0,0058 рад).The light source unit includes a diaphragm with an exit hole with a diameter smaller than the luminous body, illuminated by an incandescent lamp directly or through a lens with a diaphragm to reduce stray illumination. A diaphragm with a hole of approximately the same diameter as that of the light source is installed in front of the photodetector. The aperture holes of the source and receiver are placed relative to the mirror so that the center of the image of the receiver hole (created by the mirror) is separated from the center of the source hole by a distance at which the value of the divergence angle provided in the device passport is ensured (most likely α=20', i.e. α=0.0058 rad).

Недостатком указанного устройства является сложность точного позиционирования разнесенных за счет использования светоделительных устройств каналов источника и приемника излучения относительно друг друга в короткобазных схемах прибора.The disadvantage of this device is the difficulty of accurate positioning spaced apart due to the use of beam-splitting devices of the channels of the source and receiver of radiation relative to each other in the short base circuits of the device.

Известно устройство оптической системы для коллимации света (патент RU 2644082, опубл. 07.02.2018). Одной такой оптической системой, которую часто используют, является коллиматор, находящий применение в полном внутреннем отражении (ПВО). Оптическая система включает в себя тело и выемку, сформированную на первой стороне тела. Выемка имеет центральную и боковую поверхности ввода света и центральную поверхность выхода света, предусмотренную на второй стороне тела, противоположной первой стороне. Центральная поверхность ввода света расположена относительно центральной поверхности выхода света таким образом, что свет, падающий на центральную поверхность ввода света, направляется к центральной поверхности выхода света. На боковой поверхности тела предусмотрена поверхность полного внутреннего отражения, расположенная таким образом, что поступающий свет, падающий на боковую поверхность ввода света, принадлежащую выемке, направляется к поверхности полного внутреннего отражения и отражается ко второй стороне тела. Кроме того, оптическая система включает в себя зону подавления, окружающую центральную поверхность ввода света. Конфигурация зоны подавления обеспечивает предотвращение выхода попадающего в зону подавления света из тела через вторую сторону. В соответствии с вариантом осуществления, осветительное устройство может содержать отражающий кожух, который расположен вокруг боковой поверхности и первой стороны тела оптической системы, и свет может быть отражен кожухом обратно в тело и может также вносить вклад в свет, выдаваемый из оптической системы, по существу, без коллимации. Технический результат заключается в уменьшении неравномерности испускаемого света. Недостатком является сложность конструкции коллиматора.A device of an optical system for collimating light is known (patent RU 2644082, publ. 02/07/2018). One such optical system that is often used is the collimator, which finds application in total internal reflection (TIR). The optical system includes a body and a recess formed on the first side of the body. The recess has central and lateral light entry surfaces and a central light exit surface provided on the second side of the body opposite the first side. The central light input surface is disposed with respect to the central light output surface such that light incident on the central light input surface is directed towards the central light output surface. A total internal reflection surface is provided on the side surface of the body, located in such a way that the incoming light incident on the light input side surface belonging to the recess is directed to the total internal reflection surface and reflected to the second side of the body. In addition, the optical system includes a suppression zone surrounding the central light input surface. The suppression zone configuration ensures that light entering the suppression zone is prevented from escaping from the body through the second side. According to an embodiment, the lighting device may include a reflective housing that is disposed around a side surface and a first side of the body of the optical system, and light may be reflected by the housing back into the body and may also contribute to light output from the optical system substantially without collimation. The technical result is to reduce the unevenness of the emitted light. The disadvantage is the complexity of the design of the collimator.

Для измерения отражательных свойств, будь то индикатриса показателя яркости или коэффициента яркости, применяются специальные измерительные комплексы -гониорефлектометры, которые являются сложной фотометрической системой, состоящей из нескольких элементов. На основе измерений на таких приборах в Европе создана классификация и база данных дорожных покрытий.To measure the reflective properties, whether it is the indicatrix of the brightness index or the brightness coefficient, special measuring complexes are used - goniorereflectometers, which are a complex photometric system consisting of several elements. On the basis of measurements on such devices in Europe, a classification and a database of road surfaces have been created.

Известна лабораторная установка, разработанная в Германии (Peiner P. Die Erfassung der lichttechnischen Eigenschaften von Strabendecken - Ergebnisse einer Mebreihe. Maga2ine of Lichttechnik. 1973. No. 25) для измерения отражательных характеристик асфальтобетонных покрытий. Установка требует больших площадей (не менее двух строительных модулей -6x12 м). Освещение горизонтально расположенных образцов осуществляется системой, состоящей из источника света мощностью 0,95 кВт и пары зеркал, одно их которых вынесено на расстояние 12 м, а второе зеркало, наклонное, расположено между образцом и источником света и жестко связано с последним. Угловая апертура пучка равна 5,8⋅10-4 ср. Поворотные устройства позволяют устанавливать углы наблюдения в меридиональной (от 0 до 180°) и в экваториальной (от 0 до 360°) плоскостях. Недостатком рассматриваемой установки являются ее значительные размеры, рассчитанные на крупногабаритные образцы покрытия размером 300×400 мм, вырубленные на реальных дорогах.Known laboratory setup developed in Germany (Peiner P. Die Erfassung der lichttechnischen Eigenschaften von Strabendecken - Ergebnisse einer Mebreihe. Maga2ine of Lichttechnik. 1973. No. 25) for measuring the reflective characteristics of asphalt concrete pavements. Installation requires large areas (at least two building modules -6x12 m). Illumination of horizontally placed samples is carried out by a system consisting of a light source with a power of 0.95 kW and a pair of mirrors, one of which is placed at a distance of 12 m, and the second mirror, inclined, is located between the sample and the light source and is rigidly connected to the latter. The angular aperture of the beam is 5.8⋅10 -4 sr. Rotary devices allow you to set the viewing angles in the meridional (from 0 to 180°) and equatorial (from 0 to 360°) planes. The disadvantage of the installation under consideration is its significant size, designed for large-sized pavement samples measuring 300 × 400 mm, cut down on real roads.

Известна стационарная лабораторная установка для измерения отражательных характеристик асфальтобетонных покрытий (Frederiksen Е., Gudum L. The quality of street lighting installation under changing weather conditions. Lighting Research and Technology. 1972. No. 4), в которой источник освещения перемещается по прямой на постоянной высоте, выше выборки из образцов, стол, на котором установлен образец, вращается, а яркомер позволяет устанавливать различные углы наблюдения. Измерения на такой установке осложнены постоянным перемещением источника, что влечет за собой изменение расстояния между источником и образцом, сложную юстировку, наведение пучка света на образец, что является не только затратным с точки зрения времени, но и источником дополнительных погрешностей.Known stationary laboratory installation for measuring the reflective characteristics of asphalt pavements (Frederiksen E., Gudum L. The quality of street lighting installation under changing weather conditions. Lighting Research and Technology. 1972. No. 4), in which the light source moves in a straight line at a constant height, above the selection of samples, the table on which the sample is installed rotates, and the brightness meter allows you to set different viewing angles. Measurements on such a setup are complicated by the constant movement of the source, which entails a change in the distance between the source and the sample, complex alignment, pointing the light beam at the sample, which is not only time-consuming, but also a source of additional errors.

Задачей технического решения является разработка конструкции компактного осветительного устройства для использования, в частности, в стационарной лабораторной установке для исследования яркостных характеристик дорожных асфальтобетонных покрытий, обеспечивающего равномерную освещенность на всей поверхности прямоугольного образца при изменении положения осветителя относительно поверхности образца.The objective of the technical solution is to develop the design of a compact lighting device for use, in particular, in a stationary laboratory installation for studying the brightness characteristics of road asphalt concrete pavements, which provides uniform illumination on the entire surface of a rectangular sample when changing the position of the illuminator relative to the surface of the sample.

Технический результат состоит в возможности обеспечения равномерной освещенности по всей поверхности прямоугольного образца путем получения коллимированного светового пучка при минимизации боковой засветки и минимальной экранировке образца при изменении угла освещения и при увеличении компактности конструкции в целом.The technical result consists in the possibility of providing uniform illumination over the entire surface of a rectangular sample by obtaining a collimated light beam while minimizing side illumination and minimal screening of the sample when changing the illumination angle and increasing the compactness of the structure as a whole.

Созданная оптическая система характеризуется минимальными размерами, что позволяет уменьшить габаритные размеры осветителя, повысить надежность и качество измерений.The created optical system is characterized by minimal dimensions, which makes it possible to reduce the overall dimensions of the illuminator and improve the reliability and quality of measurements.

Понятия и определения:Concepts and definitions:

Лимб - кольцо с равномерно расположенными штрихами (делениями), важная часть угломерных инструментов.Limb - a ring with evenly spaced strokes (divisions), an important part of goniometric instruments.

Коллимированный пучок из света или другого электромагнитного излучения имеет параллельные лучи и, следовательно, будет распространяться, минимально расширяясь по мере распространения (ru.abcdef.wiki).A collimated beam of light or other electromagnetic radiation has parallel beams and will therefore propagate with minimal expansion as it propagates (en.abcdef.wiki).

Лира - (поворотная дуга).Lira - (swivel arc).

Фотометрирование - процесс измерения коэффициента отражения света от поверхности образца (http://www.complexdoc.ru/lib/TOCT Р 51108-2016).Photometry is the process of measuring the coefficient of light reflection from the sample surface (http://www.complexdoc.ru/lib/TOCT R 51108-2016).

Фотометрия - измерение величин, характеризующих излучение в соответствии с принятой функцией относительной спектральной световой эффективности Р 58814-2020.Photometry - measurement of quantities characterizing radiation in accordance with the accepted function of the relative spectral luminous efficiency R 58814-2020.

Индикатриса - (франц. indicatrice, букв. - указывающий) в оптике: графическое изображение зависимости характеристик светового поля (яркости, поляризации света) или оптических характеристик среды (показателей преломления, отражательной способности) от направления. Большой энциклопедический словарь.Indicatrix - (French indicatrice, lit. - pointing) in optics: a graphic representation of the dependence of the characteristics of the light field (brightness, light polarization) or the optical characteristics of the medium (refractive indices, reflectivity) on the direction. Big encyclopedic dictionary.

Индикатриса фотометрической величины - угловое распределение фотометрической величины в пространстве или в плоскости (ГОСТ 26148-84).The indicatrix of a photometric quantity is the angular distribution of a photometric quantity in space or in a plane (GOST 26148-84).

Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved in the following way.

Осветительное устройство стационарной установки для измерения яркостных характеристик прямоугольных образцов содержит источник света и стеклянный зеркальный отражатель, закрепленные с возможностью регулирования положения на поворотной дуге, выполненной с возможностью независимого вращения, один из концов которой подвижно связан с лимбом, при этом в качестве стеклянного зеркального отражателя использован прямоугольный фрагмент стеклянного параболоидного зеркального отражателя. Источник света закреплен в корпусе. Взаимное расположение источника света и стеклянного зеркального отражателя для достижения равномерного освещения образца корректируется регулировочными элементами. Осветительное устройство характеризуется тем, что в корпусе источника света выполнено прямоугольное отверстие, смещенное относительно центра светодиода, ограничивающее размер светового пучка по размеру фрагмента стеклянного параболоидного зеркального отражателя.SUBSTANCE: lighting device of a stationary installation for measuring the brightness characteristics of rectangular samples contains a light source and a glass mirror reflector fixed with the possibility of adjusting the position on a rotary arc made with the possibility of independent rotation, one of the ends of which is movably connected to the limb, while the glass mirror reflector is used a rectangular fragment of a glass paraboloid mirror reflector. The light source is fixed in the body. The mutual arrangement of the light source and the glass mirror reflector is corrected by adjusting elements to achieve uniform illumination of the sample. The lighting device is characterized by the fact that a rectangular hole is made in the light source body, displaced relative to the center of the LED, limiting the size of the light beam according to the size of a fragment of a glass paraboloid mirror reflector.

Конструкция устройства представлена на следующих фигурах графических изображений:The design of the device is shown in the following graphical figures:

Фиг. 1 - осветительное устройство в работе.Fig. 1 - lighting device in operation.

Фиг. 2 - источник света с фрагментом стеклянного параболоидного зеркального отражателя.Fig. 2 - light source with a fragment of a glass paraboloid mirror reflector.

Фиг. 3 - фото источника с фрагментом стеклянного параболоидного зеркального отражателя.Fig. 3 - photo of the source with a fragment of a glass paraboloid mirror reflector.

Фиг. 4 - стеклянный параболоидный зеркальный отражатель ОПС 495.192 ТУ 5927-001-96129164-201. Где:Fig. 4 - glass paraboloid mirror reflector OPS 495.192 TU 5927-001-96129164-201. Where:

1 - источник света (стандартный светодиод);1 - light source (standard LED);

2 - корпус источника света;2 - body of the light source;

3 - стеклянный зеркальный отражатель (фрагмент стеклянного параболоидного зеркального отражателя);3 - glass mirror reflector (a fragment of a glass paraboloid mirror reflector);

4 - поворотная лира (поворотная дуга);4 - swivel lyre (swivel arc);

5 - регулировочный элемент источника света;5 - adjusting element of the light source;

6 - регулировочный элемент стеклянного зеркального отражателя;6 - adjusting element of the glass mirror reflector;

7 - лимб;7 - limbus;

8 - прямоугольный образец дорожного покрытия;8 - rectangular sample of the road surface;

9 - прямоугольное отверстие в корпусе осветлителя.9 - a rectangular hole in the body of the clarifier.

Предлагаемое осветительное устройство (фиг. 1) включает в себя источник света, в качестве которого использован стандартный светодиод (1), размещенный в компактном корпусе (2), закрепленном с возможностью регулирования его положения с помощью элемента регулирования (5) на поворотной дуге - лире (4), фрагмент стеклянного параболоидного зеркального отражателя (3) размером 180×180 мм, закрепленный в шарнирном регулировочном элементе (6), установленном на поворотной дуге - лире (4).The proposed lighting device (Fig. 1) includes a light source, which is used as a standard LED (1), placed in a compact housing (2), fixed with the possibility of adjusting its position using the control element (5) on a rotary arc - lyre (4), a fragment of a glass paraboloid mirror reflector (3) measuring 180×180 mm, fixed in a hinged adjusting element (6) mounted on a swivel arc - lyre (4).

Поворотная дуга - лира (4) выполнена с возможностью независимого вращения относительно горизонтальной оси YY', что позволяет изменять положение осветителя относительно исследуемого образца, т.е. изменять угол освещения. Отсчет фиксируемых углов осуществляется с помощью лимба (7), подвижно связанного с поворотной лирой (4).The swivel arc - lyre (4) is made with the possibility of independent rotation relative to the horizontal axis YY', which allows you to change the position of the illuminator relative to the sample under study, i.e. change the angle of illumination. The counting of the fixed angles is carried out with the help of a limb (7), which is movably connected to the swivel lyre (4).

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Осветительное устройство, включающее источник света (1) в корпусе (2) и фрагмент стеклянного параболоидного зеркального отражателя (3), закрепленные на поворотной лире (4), подвижно связанной с лимбом (7), размещают на стационарной установке для измерения яркостных характеристик прямоугольных образцов асфальтобетонного дорожного покрытия (на Фиг. 1 изображен фрагмент горизонтального поверхности установки для размещения образца, остальные элементы установки не показаны), в центре которой находится исследуемый образец дорожного покрытия прямоугольной формы размером 180x180 мм.The lighting device, which includes a light source (1) in a housing (2) and a fragment of a glass paraboloid mirror reflector (3), mounted on a rotary lyre (4) movably connected to the limb (7), is placed on a stationary installation for measuring the brightness characteristics of rectangular samples asphalt concrete pavement (Fig. 1 shows a fragment of the horizontal surface of the installation for placing the sample, the remaining elements of the installation are not shown), in the center of which is the investigated sample of the pavement of a rectangular shape with a size of 180x180 mm.

Исследование именно прямоугольного фрагмента оптимальных размеров обусловлено простотой его получения в отличие, например, образцов круглой формы требуемых размеров, обеспечивающих получение достоверных результатов освещенности дорожного покрытия. Светодиодный источник света (1), закрепленный на лире (4), располагают в фокусе F стеклянного зеркального отражателя (3) (Фиг. 2). Регулировочные элементы (5), (6) конструкции на поворотной лире (4) позволяют осуществить юстировку источника света относительно стеклянного зеркального отражателя (3), так чтобы световой пучок полностью попадал на отражатель, и позволяют обеспечить юстировку отражателя относительно исследуемого образца (8) прямоугольной формы, так чтобы коллимированный световой пучок полностью попал и совпал с исследуемым образцом (8) дорожного покрытия. Все это обеспечивается возможностью независимого вращения источника света (1) и фрагмента стеклянного параболоидного зеркального отражателя (3) для изменения положения осветителя с отражателем относительно исследуемого образца (8).The study of just a rectangular fragment of optimal dimensions is due to the simplicity of its preparation, in contrast, for example, to round samples of the required dimensions, which provide reliable results for the illumination of the road surface. The LED light source (1) fixed on the lyre (4) is placed at the focus F of the glass mirror reflector (3) (Fig. 2). Adjusting elements (5), (6) of the structure on the lyre (4) allow the light source to be adjusted relative to the glass mirror reflector (3), so that the light beam completely hits the reflector, and allow the reflector to be aligned relative to the test sample (8) of a rectangular shape, so that the collimated light beam completely hits and coincides with the test sample (8) of the pavement. All this is ensured by the possibility of independent rotation of the light source (1) and a fragment of a glass paraboloid mirror reflector (3) to change the position of the illuminator with the reflector relative to the test sample (8).

Световой пучок, отражаясь от стеклянного зеркального отражателя (3), выполненного из прямоугольного фрагмента параболоидного зеркального отражателя (Фиг. 4), преобразуется в коллимированный световой пучок квадратного сечения и поступает на поверхность исследуемого квадратного образца (8). В силу того, что коллимированный пучок света имеет форму квадрата, соответствующего форме исследуемого образца, обеспечивается равномерная освещенность по всей поверхности прямоугольного образца и ограничиваются боковые засветки. Благодаря компактной конструкции осветительного устройства, позволившей исключить применение традиционной громоздкой линзовой системы, исключаются физические помехи, экранировка при изменении положения осветителя относительно поверхности образца становится минимальной, что позволяет повысить качество и достоверность проводимых исследований.The light beam, reflected from a glass mirror reflector (3), made of a rectangular fragment of a paraboloid mirror reflector (Fig. 4), is converted into a collimated square light beam and enters the surface of the square sample under study (8). Due to the fact that the collimated light beam has the shape of a square corresponding to the shape of the sample under study, uniform illumination is provided over the entire surface of the rectangular sample and side illumination is limited. Thanks to the compact design of the lighting device, which made it possible to eliminate the use of a traditional bulky lens system, physical interference is eliminated, shielding becomes minimal when the position of the illuminator relative to the sample surface changes, which improves the quality and reliability of the studies.

Поворотная лира (4) имеет возможность независимого вращения относительно оси YY', что позволяет изменять положение осветителя, включающего источник света (1) и фрагмент стеклянного параболоидного зеркального отражателя (3), относительно исследуемого образца (8), неподвижно закрепленного на предметном столе установки (Фиг. 1), т.е. изменять угол освещения, производить отсчет фиксируемых углов с помощью лимба (7). Перед проведением измерения котировочным устройством (устройством регулирования положения светодиодного источника света (1) и квадратного фрагмента стеклянного параболоидного зеркального отражателя (3)) выставляется положение отражателя, обеспечивающего полное освещение исследуемого объекта и совпадение светового пятна с исследуемым образцом (8). Несовпадение светового пятна с исследуемым образцом (8) ведет к снижению точности измерения.The swivel lyre (4) has the possibility of independent rotation about the YY' axis, which allows you to change the position of the illuminator, including the light source (1) and a fragment of a glass paraboloid mirror reflector (3), relative to the test sample (8), which is fixedly fixed on the object table of the setup ( Fig. 1), i.e. change the angle of illumination, count the fixed angles using the dial (7). Before measuring, the quoting device (the device for adjusting the position of the LED light source (1) and the square fragment of the glass paraboloid mirror reflector (3)) sets the position of the reflector, which ensures complete illumination of the object under study and the coincidence of the light spot with the test sample (8). The discrepancy between the light spot and the test sample (8) leads to a decrease in the measurement accuracy.

Светодиодный источник света (1) располагают в фокусе F отражателя (3) (Фиг. 2), обеспечивающего равномерное освещение по всей поверхности прямоугольного образца дорожного покрытия (8). Для устранения боковых засветок в корпусе осветителя на расстоянии 10 мм от светодиода выполнено прямоугольное отверстие (9), смещенное вверх относительно центра светодиода по направлению к фрагменту стеклянного параболоидного зеркального отражателя (3), ограничивающее размер светового пучка по размеру фрагмента отражателя.The LED light source (1) is placed at the focus F of the reflector (3) (Fig. 2), which provides uniform illumination over the entire surface of the rectangular pavement sample (8). To eliminate side illumination, a rectangular hole (9) is made in the illuminator body at a distance of 10 mm from the LED, shifted upward relative to the center of the LED towards a fragment of a glass paraboloid mirror reflector (3), limiting the size of the light beam by the size of the reflector fragment.

Регулировочные элементы (5) и (6) позволяют проводить юстировку положения источника света (1) и фрагмента стеклянного параболоидного зеркального отражателя (3) для корректировки светового пучка, падающего на поверхность образца (8).Adjusting elements (5) and (6) allow you to adjust the position of the light source (1) and a fragment of a glass paraboloid mirror reflector (3) to correct the light beam incident on the sample surface (8).

Фотометрический центр установки О находится в точке пересечения осей XX' и YY' и располагается в центре исследуемого образца на его внешней поверхности.The photometric center of the setup O is located at the point of intersection of the XX' and YY' axes and is located in the center of the test sample on its outer surface.

Для получения стеклянного зеркального отражателя, позволяющего получить коллимированный пучок световых лучей, был выбран стеклянный параболоидный зеркальный отражатель ОПС 495.192 ТУ 5927-001-96129164-2014 (Фиг. 4), из которого на предприятии-изготовителе были вырезаны квадратные фрагменты (Фиг. 4).To obtain a glass mirror reflector, which makes it possible to obtain a collimated beam of light rays, a glass paraboloid mirror reflector OPS 495.192 TU 5927-001-96129164-2014 (Fig. 4) was chosen, from which square fragments were cut at the manufacturer (Fig. 4) .

Представленное осветительное устройство обеспечивает возможность проведения измерения яркостных характеристик прямоугольных образцов асфальтобетонного дорожного покрытия на стационарной лабораторной установке, созданной на базе гониометра, при малых расстояниях фотометрирования, освещаемых коллимированным световым пучком, падающим на исследуемый образец (8) под определенными фиксированными углами, и при различных углах наблюдения. Таким образом, данная конструкция устройства дает возможность получения в результате исследований достоверной информации о пространственном распределении яркостных характеристик прямоугольных образцов асфальтобетонного дорожного покрытия при малых расстояниях фотометрирования.The presented lighting device makes it possible to measure the brightness characteristics of rectangular samples of asphalt concrete pavement on a stationary laboratory setup based on a goniometer, at short distances of photometry, illuminated by a collimated light beam incident on the test sample (8) at certain fixed angles, and at different angles observations. Thus, this design of the device makes it possible to obtain, as a result of research, reliable information about the spatial distribution of the brightness characteristics of rectangular samples of asphalt concrete pavement at small distances of photometry.

Устройство может быть реализовано в условиях массового производства с использованием стандартных составлающих.The device can be implemented in mass production using standard components.

Claims (3)

1. Осветительное устройство стационарной установки для измерения яркостных характеристик прямоугольных образцов, содержащее источник света, размещенный в корпусе, и стеклянный зеркальный отражатель, закрепленные с возможностью регулирования на поворотной дуге, выполненной с возможностью вращения, один из концов которой подвижно связан с лимбом, при этом в качестве стеклянного зеркального отражателя использован прямоугольный фрагмент стеклянного параболоидного зеркального отражателя, а источник света размещен в фокусе прямоугольного фрагмента стеклянного параболоидного зеркального отражателя.1. A lighting device for a stationary installation for measuring the brightness characteristics of rectangular samples, containing a light source placed in a housing and a glass mirror reflector, fixed with the possibility of regulation on a rotatable arc, one of the ends of which is movably connected to the limb, while as a glass mirror reflector, a rectangular fragment of a glass paraboloid mirror reflector is used, and the light source is placed at the focus of a rectangular fragment of a glass paraboloid mirror reflector. 2. Осветительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что в корпусе источника света выполнено прямоугольное отверстие, смещенное относительно центра светодиода, ограничивающее размер светового пучка по размеру фрагмента стеклянного параболоидного зеркального отражателя.2. The lighting device according to claim 1, characterized in that the light source housing has a rectangular hole offset from the center of the LED, which limits the size of the light beam to the size of a fragment of a glass paraboloid mirror reflector. 3. Осветительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что в корпусе источника света выполнено прямоугольное отверстие, смещенное вверх относительно центра светодиода, ограничивающее размер светового пучка по размеру фрагмента стеклянного параболоидного зеркального отражателя.3. The lighting device according to claim 1, characterized in that the light source housing has a rectangular hole displaced upward relative to the center of the LED, which limits the size of the light beam to the size of a fragment of a glass paraboloid mirror reflector.
RU2022114509A 2021-11-18 Lighting device RU2789206C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2789206C1 true RU2789206C1 (en) 2023-01-31

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU135256A1 (en) * 1960-05-30 1960-11-30 В.Б. Знаменский Instrument for measuring the reflection coefficients of flat specular reflecting surfaces when normal light is incident on them
SU1260776A1 (en) * 1985-01-21 1986-09-30 Институт тепло- и массообмена им.А.В.Лыкова Device for measuring reflection ability
RU2302624C2 (en) * 2005-06-06 2007-07-10 Закрытое акционерное общество "ФАРОС-АЛЕФ" Portable device for control and measuring alternate-reflecting ability of light-returning articles
RU2311631C2 (en) * 2005-06-06 2007-11-27 Закрытое акционерное общество "ФАРОС-АЛЕФ" Device for measuring reflecting capability of light-reflecting articles
US8520198B2 (en) * 2011-01-27 2013-08-27 B&M Optics Co., Ltd. Goniophotometer for measuring 3D light intensity distribution of light source
WO2020083924A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 Entpe Optical device for measuring the optical properties of materials

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU135256A1 (en) * 1960-05-30 1960-11-30 В.Б. Знаменский Instrument for measuring the reflection coefficients of flat specular reflecting surfaces when normal light is incident on them
SU1260776A1 (en) * 1985-01-21 1986-09-30 Институт тепло- и массообмена им.А.В.Лыкова Device for measuring reflection ability
RU2302624C2 (en) * 2005-06-06 2007-07-10 Закрытое акционерное общество "ФАРОС-АЛЕФ" Portable device for control and measuring alternate-reflecting ability of light-returning articles
RU2311631C2 (en) * 2005-06-06 2007-11-27 Закрытое акционерное общество "ФАРОС-АЛЕФ" Device for measuring reflecting capability of light-reflecting articles
US8520198B2 (en) * 2011-01-27 2013-08-27 B&M Optics Co., Ltd. Goniophotometer for measuring 3D light intensity distribution of light source
WO2020083924A1 (en) * 2018-10-24 2020-04-30 Entpe Optical device for measuring the optical properties of materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3985441A (en) Multi-channel spectral analyzer for liquid chromatographic separations
US4758088A (en) Microscope accessory which facilitates radiation transmission measurements in the reflectance mode
CN102636265B (en) Optical system based on portable efficient-measurement ultraviolet absorption spectrum
CN101995327B (en) Optical path structure for concave grating diffraction efficiency tester
JP2013174604A (en) Wide spectrometer
CN1012841B (en) Measuring head
KR100425412B1 (en) A device for measuring the photometric and colorimetric characteristics of an object
KR20020046147A (en) Spectral reflectance measuring apparatus and spectral reflectance measuring method
USRE32598E (en) Feature extraction system for extracting a predetermined feature from a signal
US8675194B2 (en) Apparatus for measuring the retroreflectance of materials
CN103196552B (en) Measuring device for light intensity of narrow-light-beam light-emitting diode (LED) lamp
CN102141440A (en) High-resolution micro broad-spectrum reflective optical system for spectrograph
RU2789206C1 (en) Lighting device
EP0086764B1 (en) Sight for a hand fire arm
CN103245488A (en) Broadband large size plane grating diffraction efficiency tester
US7248364B2 (en) Apparatus and method for optical characterization of a sample over a broadband of wavelengths with a small spot size
CN2556638Y (en) Photoelectric detector for water quality turbidity measurer
CN1542414A (en) Grating diffraction efficiency testing instrument for optical path symmetrical distribution
RU2758031C1 (en) Method for estimating the retroreflective capability of glass microspheres with an applied metallised coating
CN209624389U (en) A kind of surface plasma resonance detector
CN202661250U (en) Lamp test device
CN103575230B (en) Optics no color differnece focusing system
RU2302624C2 (en) Portable device for control and measuring alternate-reflecting ability of light-returning articles
RU2790949C1 (en) Device for measuring the bidirectional scattering function (embodiments)
RU2434255C1 (en) Retroreflective element