Yhtä tärkeää on tietää, miten valo siroaa avaruudessa, kuin tietää, miten valaisin tuottaa tietyn määrän valoa. LED-valaisimien tapauksessa optinen käyttäytyminen määrittää visuaalisen mukavuuden, energiansäästön ja valaistusstandardin. Tämän spatiaalisen valokäyttäytymisen tärkein mittausväline on goniofotometriAmmattimaisten IES-valaisinten testausprosessissa goniofotometri tallentaa hienojakoisempia kulmaintensiteettijakaumia, jotka kuvaavat valon keskittymistä valaisimen kaikkiin suuntiin. Nämä tiedot ovat valosimuloinnin, suunnittelun validoinnin ja sääntelydokumentaation perusta.
Jotkut yksinkertaiset valovuon mittausjärjestelmät keskittyvät suuntaavuuteen, mutta goniofotometrinen testaus ei tee niin. Linssit, heijastimet tai hajottimet ovat joitakin monimutkaisia ​​optiikoita, joita LED-valaisimet käyttävät valon muokkaamiseen. Näitä suunnitteluominaisuuksia ei voida mitata tarkasti ilman kulmamittausta. Goniofotometri tarjoaa toistettavan ja hallitun tekniikan valonjakauman kartoittamiseen suurella tarkkuudella.

Valon jakautumisen mittauksen periaate

Valonjakokäyrät ovat valovoiman käyriä kulman funktiona. Nämä käyrät osoittavat valon keskittymisalueet, vaimenemisnopeuden ja ovatko ne symmetrisiä vai epäsymmetrisiä. Tämä mitataan goniofotometrillä tallentamalla intensiteettiarvot tietyissä kulmapisteissä valaisimen ympärillä.
Valaisin saa virtansa jatkuvista sähkö- ja lämpöolosuhteista. Tämä johtuu siitä, että mittausprosessin aikana joko valaisinta tai ilmaisinta liikutetaan hallitusti. Ilmaisin tallentaa valovoimatiedot jokaisessa kulma-asennossa. Satojen tai tuhansien mittauspisteiden kautta luodaan täydellinen spatiaalinen historia.
Tätä käytetään fyysisen valon säteilyn muuntamiseen numeeriseksi dataksi, jota voidaan analysoida, näyttää ja standardoida.

Liikegeometria ja kulmaresoluutio

Liikegeometrialla on tärkeä rooli valonjaon tarkkuuden mittaamisessa. Goniofotometrin tulee olla kulma-asennossa täydellisesti testin aikana. Minimaalinen mekaaninen virhe muuttuu suoraan fotometriseksi virheeksi ja on erityisen tärkeää LED-valaisimille, joilla on ohut tai terävä keila.
Kulmatarkkuus antaa mahdollisuuden karakterisoida keilan muotoa tarkasti. Toissijaisten keilojen osalta valon katkaisukulmat ja häikäisyyn liittyvät yksityiskohdat olisivat muuten jääneet huomaamatta hienolla tarkkuudella. Laajan valokeilan tapauksessa voidaan käyttää karkeampaa tarkkuutta, mutta ei suunnatuissa valaisimissa.
Nykyaikaiset goniofotometrit on rakennettu siten, että ne tarjoavat nesteen liikettä kaikilla akseleilla, jotta jokainen mitattu kulma heijastaa valaisimen lähettämän valon todellista suuntaa.

Vakaiden testiolosuhteiden luominen

Valaisimen tulee olla termisesti ja sähköisesti vakaa ennen valonjakotestiä. LED-valoteho vaihtelee lämpötilan mukaan, ja epävakaat olosuhteet aiheuttavat valon voimakkuuslukemien vaihtelua. Vakautumisajan tulee olla sopiva, jotta mitatut tiedot osoittavat vakaan tilan suorituskyvyn eivätkä nopeita käyttäytymisen muutoksia.
Myös virransyötön laatu on ratkaisevan tärkeää. Jännitteen tai virran muutokset muuttavat LEDien tehonjakokäyrää vääristäen sitä. Ammattimaiset testausjärjestelmät poistavat tämän vaihtelun käyttämällä kontrolloituja virtalähteitä.
LISUN ja muut valmistajat sisällyttävät tuotevalikoimaansa stabiloidun tehovaihtelun ja mittauksen synkronoinnin goniofotometrin kanssa, mikä mahdollistaa yhdenmukaisten ja toistettavien testiolosuhteiden tarjoamisen.

Tiedonkeruu ja käyrän luonti

Kun goniofotometri saa intensiteettitiedon, ohjelmisto käsittelee tiedon valonjakautumiskäyrien luomiseksi. Tällaiset käyrät piirretään yleensä polaarisessa eli karteesisessa muodossa intensiteetti-kulmasuhteiden visualisoimiseksi.
Useita tasoja voidaan mitata, jotta valonjako voidaan karakterisoida täydellisesti kolmiulotteisesti. Symmetristen valaisimien tapauksessa on mahdollista käyttää pienennettyjä tasoja. Suurempi kulmapeitto on tarpeen epäsymmetrisissä malleissa, kuten katuvaloissa tai seinävalaisimissa.
Saadut käyrät kuvaavat tärkeitä suorituskykyominaisuuksia. Insinöörit voivat tunnistaa säteen leveyden, huippuintensiteetin suunnan sekä jakautumisen tasaisuuden. Näitä havaintoja käytetään optisen suunnittelun hiomiseen ja sen käyttötarkoituksenmukaisuuden tarkistamiseen.

IES-testaus ja standardoitu tiedontuotanto

Goniofotometrisistä mittauksista merkittävin tulos on oletusarvoisten fotometristen tiedostojen tuottaminen. IES-testauksessa mitattu data koodataan alan standardien mukaisesti siten, että sitä voidaan käyttää ilman rajoituksia.
Tällaisten tiedostojen avulla valaistussuunnittelijat voivat testata todellisia asennuksia ohjelmistosovellusten avulla. Oikeat valonjakokäyrät varmistavat, että suorituskyvyn simuloinnissa ei tehdä oletuksia, vaan ainoastaan ​​todellinen suorituskyky. Tämä on välttämätöntä valaistusvoimakkuuden, häikäisyn ja energiatehokkuuden ennustamiseksi.
IES-testausvaatimusten noudattaminen edellyttää, että sääntelyviranomainen, suunnittelijat ja asiakkaat voivat hyväksyä fotometriset tiedot millä tahansa globaaleilla markkinoilla.

Optisen hyötysuhteen ja säteen hallinnan arviointi

Valonjakokäyrät Valonjakokäyrät antavat kuvan siitä, kuinka tehokkaasti lampun valo kohdistaa valoa tarvittavaan paikkaan. LED-valaisin voi estää häikäisyn/vuotovalon, koska hyvin suunniteltu ratkaisu kohdistaa valonsa tehokkaisiin kulmiin.
Insinöörit käyttävät valonjakokäyriä arvioidakseen optisten elementtien suorituskykyä, joka voi olla odotetun kaltainen. Valon vuoto tai epätasaisuus voivat viitata suunnitteluvirheisiin. Linssin geometriaa, heijastimen muotoa tai hajottimen ominaisuuksia voidaan sitten muuttaa ja arvioida uudelleen toistamalla testejä.
Se on iteratiivinen prosessi, jossa oikeita goniofotometritietoja käytetään järkevien suunnittelumuutosten tekemiseen.

Kuva: Goniofotometri

Sovelluskohtainen suorituskyvyn validointi

Valon on jakaututtava eri tavoin eri käyttökohteissa. Toimistovalaistuksessa keskitytään tasaisuuteen ja häikäisyn syntymiseen. Katuvalaistuksessa painotetaan eteenpäin suuntautuvaa valonheittoa ja säädeltyä valonsiirtoa. Teollisuusvalaistuksessa tarvitaan laaja peittoalue ja korkea valaistusteho.
Goniofotometrin avulla valmistaja voi varmistaa, että valaisimen valonjakokäyrä sopii aiottuun käyttöön. Testaus on välttämätöntä sen varmistamiseksi, että suorituskykyä ei voida todeta pelkästään ulkonäön perusteella, vaan objektiivisten tietojen perusteella.
Tämä sertifiointi antaa luottamusta suunnittelijoille ja spesifikaattoreille, jotka valitsevat valaisimia tiettyyn projektiin.

Toistettavuus ja laadunvarmistus

Laadunvarmistus edellyttää yhdenmukaista mittaustulosta. Goniofotometrin tulisi tuottaa yhdenmukaiset valonjakokäyrät, kun fotometria suoritetaan samoilla valaisimilla samoissa olosuhteissa.
Toistettavuus varmisti, että mitattujen suorituskykytulosten muutokset eivät johdu mittausvirheestä vaan tuotevaihtelusta. Tällä on ollut erityisen suuri merkitys tuotantoympäristöissä, joissa eräkokoa suurempia määriä yhdenmukaisuutta on seurattava.
Tähän ominaisuuteen liittyy myös erinomainen mekaaninen stabiilius, hallittavat liikkeet ja vakaat ilmaisimet.

Integrointi laajempaan fotometriseen arviointiin

Vaikka goniofotometrit keskittyvät kulmaintensiteettiin, niiden tuloksia käytetään usein yhdessä muiden fotometristen mittausten, kuten kokonaisvalovirran ja spektraalisten ominaisuuksien, kanssa. Näiden mittausten yhdistelmä mahdollistaa valaisimen suorituskyvyn kirkkaan kuvan saamisen.
Samanaikainen analyysi mahdollistaa insinöörien sovittaa jakelun muodon tehokkuuteen ja väriin. Tämä kokonaisvaltainen strategia auttaa tasapainoisessa suunnittelupäätöksenteossa, mikä tuottaa hyvän visuaalisen suorituskyvyn ja energiatehokkuuden.

Yhteenveto

Goniophotometri on hyödyllinen LED-valaisimien valonjakokäyrien mittaamisessa, kuten tarkkojen kulmaerotteisten intensiteettien antamisessa. Se voi osoittaa valon suunnan ja muodon todellisessa tilassa kontrolloidun liikkeen, vakaiden testiolosuhteiden ja yksityiskohtaisen tiedonkeruun avulla. Kun IES vastaanottaa nämä tiedot syötteenä, ne muunnetaan standardoiduiksi fotometrisiksi tiedostoiksi, jotka voivat aiheuttaa simulointia, piinausta ja suunnittelua.
Goniofotometrinen testaus tarjoaa varmaa toistettavuutta optisen suorituskyvyn tiedoilla ja kehittyneillä järjestelmillä, mukaan lukien LISUNNämä tulokset ovat luotettavia. Käyttämällä valonjakokäyttäytymisen vaikutuksia oikein, goniofotometriä voidaan käyttää päätöksentekoon suunnittelusta, viranomaishyväksynnän mahdollistamiseen ja sen varmistamiseen, että LED-valaisimet toimivat kentällä halutulla tavalla.