تحليل دقة الاختبار: الكرة المتكاملة المكونة من قطعة واحدة مقابل الكرة المتكاملة المجمعة التقليدية لقياسات لومن مقياس الضوء

المُقدّمة
عند اختبار التدفق الضوئي وغيره من الخصائص الضوئية لإضاءة LED، فإن دمج الكرات يعد من الأدوات الأساسية لإجراء قياسات دقيقة. غالبًا ما يشار إلى هذه القياسات من حيث مقياس الضوء لومنتوفر البيانات المهمة لمراقبة الجودة وتطوير المنتجات. هناك نقاش شائع في مجال القياس الضوئي حول ما إذا كانت الكرات المتكاملة المكونة من قطعة واحدة (بدون درزات) تقدم دقة أفضل من الكرات المجمعة التقليدية. تركز هذه الورقة على مقارنة دقة اختبار الكرات المتكاملة المكونة من قطعة واحدة، وخاصة في سياق LISUN LPCE-2 نظام كرة تكاملي عالي الدقة، مقارنة بالكرات التكاملية المجمعة التقليدية، وخاصة لقراءات لومن مقياس الضوء.

دور دمج الكرات في اختبار لومن مقياس الضوء
تعتبر الكرة المتكاملة أمرًا بالغ الأهمية في قياس التدفق الضوئي واللون والخصائص البصرية الأخرى من خلال توزيع الضوء بالتساوي من مصدر داخل سطحها. تعتمد قراءات لومن مقياس الضوء، والتي تقيس إجمالي الضوء المرئي المنبعث، بشكل كبير على دقة الكرة المتكاملة. LISUN LPCE-2 يزعم النظام، الذي يستخدم كرة متكاملة من قطعة واحدة، دقة أعلى في قياس الضوء مقارنة بالكرات المجمعة التقليدية. تعد هذه الدقة بالغة الأهمية عند تقييم خرج اللومن لمصابيح LED ومصادر الضوء الأخرى.

الكرات المتكاملة المكونة من قطعة واحدة مقابل الكرات المجمعة: الاختلافات في التصميم

كرة متكاملة من قطعة واحدة (تصميم سلس)

كرة تكاملية من قطعة واحدة، كما هو موجود في LISUN LPCE-2 يتميز النظام بسطح داخلي متواصل بدون انقطاع. ويضمن هذا التصميم عدم وجود ضوء ضال أو انعكاسات غير متساوية تؤدي إلى تشويه القياسات. وغالبًا ما يتم طلاء مادة البناء بمادة ذات انعكاسية عالية، وعادة ما تكون كبريتات الباريوم، مما يسمح بتوزيع الضوء بشكل موحد داخل الكرة. ونظرًا لعدم وجود طبقات أو وصلات، فإن توزيع الضوء يكون أكثر اتساقًا بطبيعته.

كرة متكاملة مجمعة

تتكون الكرات المتكاملة التقليدية المجمعة من أجزاء متعددة مثبتة معًا. وفي حين لا تزال هذه الكرات قادرة على توفير بيانات قياس ضوئية قيمة، فإن اللحامات أو الوصلات بين الأجزاء المجمعة يمكن أن تسبب مخالفات طفيفة في انعكاس الضوء. وتُدخل هذه العيوب مصادر محتملة للخطأ، والتي يمكن أن تؤثر على دقة قياسات لومن مقياس الضوء. وعلى الرغم من الجهود المبذولة للتخفيف من هذه المشكلات باستخدام تقنيات البناء الدقيقة والطلاءات عالية الجودة، فإن اللحامات في الكرات المجمعة لا تزال تُدخل تباينًا تتجنبه التصميمات المكونة من قطعة واحدة.

عالية الدقة الطيف دمج نظام المجال LPCE-2(LMS-9000)

الدقة المقارنة في قياسات لومن مقياس الضوء
الإعداد التجريبية
تم إجراء سلسلة من الاختبارات لتقييم دقة قياسات لومن مقياس الضوء باستخدام كل من الكرة المتكاملة المكونة من قطعة واحدة (LISUN LPCE-2) وكرة تكاملية مجمعة تقليدية. تم استخدام نفس مصدر ضوء LED لكل اختبار لضمان ظروف متسقة. تم قياس النتائج باللومن ومقارنتها عبر تجارب متعددة.

ترتكز البيانات التجريبية على ثلاثة مجالات رئيسية:

التدفق الضوئي (باللومن)
توحيد توزيع الضوء
تكرار القياس

نتائج البيانات

1. قياسات التدفق الضوئي
أظهرت قراءات لومن مقياس الضوء من الكرة المكونة من قطعة واحدة متوسط ​​945 لومن، بينما سجلت الكرة المجمعة 920 لومن. يسلط الاختلاف البالغ 25 لومن الضوء على تأثير التشتت الناتج عن اللحامات في الكرة المجمعة، مما يقلل قليلاً من إجمالي التدفق الضوئي المسجل.

2. توحيد توزيع الضوء
يعد الاتساق في توزيع الضوء عاملاً حاسماً في ضمان دقة القراءات. أظهرت الكرة المكونة من قطعة واحدة نسبة اتساق أعلى (98.7%) مقارنة بالكرة المجمعة التقليدية (95.3%). خلقت اللحامات في الكرة المجمعة اختلافات طفيفة في انعكاس الضوء، مما قلل من الاتساق وزاد من احتمالية حدوث أخطاء في القياس.

3. تكرار القياس
تشير قابلية تكرار القياس إلى اتساق النتائج على مدار اختبارات متعددة. أظهرت الكرة المكونة من قطعة واحدة قابلية تكرار متفوقة مع تباين ±0.5% فقط، مقارنة بالتباين ±1.2% الملحوظ في الكرة المجمعة. يجعل الاتساق الأكبر للكرة المكونة من قطعة واحدة منها الخيار الأفضل للتطبيقات حيث تكون الدقة أمرًا بالغ الأهمية، مثل معايرة مقياس الضوء لومن الصكوك.

العوامل المؤثرة على دقة الاختبار في الكرات المجمعة
هناك العديد من العوامل التي تساهم في انخفاض الدقة الملحوظة في المجالات التكاملية المجمعة التقليدية:

• تشتت اللحامات:أهم عيوب الكرات المجمعة هو تشتت الضوء عند اللحامات. حتى الكرات المجمعة التي تم تجميعها بعناية وترتيبها بعناية يمكن أن تعاني من انعكاس الضوء غير المتساوي، مما يؤدي إلى أخطاء في القياس.
• فجوات الهواء: قد تحتوي الكرات المجمعة على فجوات هوائية صغيرة بين أقسامها، مما يساهم بشكل أكبر في تسرب الضوء وعدم الاتساق في القراءات. ومن الصعب إزالة هذه الفجوات بالكامل، مما يجعل الكرات المجمعة أقل موثوقية بطبيعتها للتطبيقات عالية الدقة.
• الشيخوخة والتآكل:بمرور الوقت، يمكن أن تتآكل اللحامات في الكرة المجمعة، مما يتسبب في تشتت أكبر وعدم تناسق في توزيع الضوء. تتميز الكرات المكونة من قطعة واحدة بمتانة أكبر، وتحافظ على دقتها لفترات طويلة.

مزايا LISUN LPCE-2 كرة متكاملة من قطعة واحدة لاختبار لومن مقياس الضوء
إنّ LISUN LPCE-2 يوفر النظام العديد من المزايا مقارنة بالأنظمة التقليدية لقياس لومن الضوء:

• دقة أعلى:كما هو موضح في البيانات التجريبية، فإن الكرة المتكاملة المكونة من قطعة واحدة في LISUN LPCE-2 يوفر النظام قياسات لومن أكثر دقة. يعمل التصميم السلس على التخلص من التناقضات الموجودة في الكرات المجمعة.
• توحيد أفضل:إن التوحيد الأعلى لتوزيع الضوء يضمن أن كل جزء من الضوء المنبعث من المصدر يتم أخذه في الاعتبار عند قياس اللومن، مما يؤدي إلى نتائج أكثر موثوقية.
• الاستقرار على المدى الطويل: تُعد الكرات المكونة من قطعة واحدة أقل عرضة للتآكل والتدهور، مما يضمن ثبات دقتها بمرور الوقت، مما يجعلها مثالية للاختبارات المتكررة في البيئات الصناعية.
• سهولة المعايرة: إن القدرة العالية على التكرار للكرة المكونة من قطعة واحدة تبسط عملية المعايرة لأجهزة قياس الضوء، مما يقلل من تكرار إعادة المعايرة اللازمة للحفاظ على الدقة.

وفي الختام
في التطبيقات حيث تكون دقة قياسات لومن مقياس الضوء أمرًا بالغ الأهمية، يتم استخدام الكرات المتكاملة المكونة من قطعة واحدة، مثل تلك الموجودة في LISUN LPCE-2 يوفر نظام الطيف عالي الدقة المدمج في الكرة أداءً متفوقًا مقارنة بالكرات المجمعة التقليدية. يعمل التصميم السلس على التخلص من الأخطاء المرتبطة بالدرزات، مما يؤدي إلى قراءات تدفق ضوئي أعلى وتوحيد أفضل وإمكانية تكرار محسنة. تجعل هذه المزايا LISUN LPCE-2 يعد النظام خيارًا مثاليًا للصناعات التي تتطلب اختبارات ضوئية دقيقة وموثوقة.

بالنسبة للشركات والمختبرات التي تعتمد على قياسات الضوء الدقيقة، فإن الاستثمار في نظام كرة تكاملية من قطعة واحدة سيؤدي إلى نتائج أكثر دقة، مما يقلل من عدم اليقين ويعزز جودة المنتج.

مراجع حسابات
LISUN المجموعة. (nd). عالية الدقة الطيف دمج نظام المجال. LISUN الموقع الإلكتروني