بحث حول أداء وتطبيق مقياس توزيع الضوء ذي المجس الدوار العمودي بناءً على مبدأ عمل مقياس توزيع الضوء

مبدأ عمل جهاز قياس زاوية الضوء الأساسي

استخدم مبدأ العمل goniophotometer يعتمد هذا النظام على قانون التربيع العكسي الضوئي ونظام الإحداثيات المكانية C-γ القياسي التابع للجنة الدولية للإضاءة. ويتمثل هدفه الأساسي في جمع شدة الإضاءة لمصادر الضوء عند جميع الزوايا المكانية، وإنشاء مصفوفة ثلاثية الأبعاد لشدة الإضاءة، واستخلاص جميع المعاملات الضوئية.

• الصيغة النظرية: شدة الإضاءة I = E × d²، حيث E ترمز إلى شدة الإضاءة المقاسة بواسطة المجس، و d ترمز إلى مسافة القياس. يُحسب التدفق الضوئي الكلي من خلال التكامل المكاني للزاوية المجسمة Φ = ∫IdΩ، والذي يُعد أساس الحساب الأساسي لمنحنيات توزيع الضوء، وقيم الوهج، وزوايا الشعاع، وغيرها من المعايير.

• التصنيف الهيكلي الرئيسي: هناك نوعان رئيسيان من الهياكل: النوع الدوار للمصباح والنوع الدوار للمسبار الرأسي. LISUN LSG-6000 يعتمد هذا الجهاز على بنية مسبار دوار رأسي من النوع C. ويختلف عن الأجهزة التقليدية في أن منطق عمله الأساسي هو أن المصباح المراد اختباره يبقى ثابتًا، بينما يدور مسبار المجال القريب والمرآة بشكل متزامن حول المصباح لإجراء المسح. وهذا يتجنب أخطاء القياس الناتجة عن انحراف تبديد الحرارة، وانزياح الجاذبية، واضطراب تدفق الهواء أثناء دوران المصباح، مما يضمن الامتثال الكامل لـ LM-79 و EN13032-1 معايير المعدات من النوع 4.

• منطق المسح المكاني: تغطي زاوية γ نطاق ±180° (من 0 إلى 360° في الفضاء الرأسي)، ويحقق المستوى C أخذ عينات كاملة ضمن نطاق أفقي 360°. يتحكم نظام المؤازرة عالي الدقة في حركة المجس بدقة. تتوافق كل مجموعة من زوايا (C، γ) مع مجموعة من بيانات شدة الإضاءة. يقوم البرنامج تلقائيًا بدمج البيانات لتشكيل منحنيات توزيع شدة الإضاءة ثلاثية الأبعاد كاملة، ويدعم مسافة قياس قابلة للتخصيص لتلبية معايير قياس المجال البعيد للمصابيح ذات المواصفات المختلفة.

تصميم النظام لـ LISUN LSG-6000 يعتمد على مبدأ عمل مقياس توزيع الضوء

تصميم الأنظمة الميكانيكية وأنظمة الكشف
باعتباره نموذجًا مطورًا من LSG-5000، LISUN LSG-6000 تحسين أداء الأجهزة بشكل كامل وفقًا لـ مبدأ العمل goniophotometerمُجهّز بمحركات سيرفو من شركة ميتسوبيشي اليابانية، ووحدات فك تشفير عالية الدقة من ألمانيا، تتميز بدقة زاوية تبلغ 0.05 درجة ودقة وضوح تبلغ 0.001 درجة، مع تشغيل مستقر وثابت دون اهتزاز. كما زُوّد بمجسات قياس ضوئي من الفئة L ذات درجة حرارة ثابتة، بدقة f1′<1.5%، لتلبية متطلبات اختبار القياس الضوئي عالي الدقة وفقًا لمعياري DIN5032-6 وCIE رقم 69. ويعمل جهاز معايرة الليزر المتقاطع على محاذاة المركز الضوئي للمصابيح بسرعة، مما يضمن دقة تحديد المواقع.

يدعم النظام مسافة قياس قابلة للتخصيص، حيث يمكن تعديل موضع الكشف عن المجال البعيد وفقًا لحجم السطح المضيء للمصابيح لتلبية مواصفات قياس المجال البعيد لمصابيح الشوارع الكبيرة ووحدات LED الصغيرة. تُوسّع مجسات UVA/UVB/UVC من الفئة A الاختيارية نطاق اختبار توزيع الأشعة فوق البنفسجية. عند استخدامها مع LPCE-2 مقياس الطيف الإشعاعي، LSG-6000CCD يمكن للنظام جمع معلمات درجة حرارة اللون المكانية، وPAR، وPPF الطيفية في وقت واحد لإضاءة نمو النبات.

المواصفات الكاملة لسلسلة المعايير الخاصة بـ LISUN LSG-6000

اختبار تلقائي ثلاثي الأبعاد لشدة الإضاءة والتوافق مع مصادر إضاءة متعددة

مدعومًا بمبدأ عمل مقياس الإضاءة الزاوي الناضج، LISUN LSG-6000 يُتيح هذا النظام مسحًا تلقائيًا كاملًا للمساحة دون الحاجة إلى تعديل وضعية المصباح يدويًا. وبنقرة واحدة، يقوم البرنامج بجمع البيانات وإنشاء منحنيات توزيع شدة الإضاءة ثلاثية الأبعاد، ومنحنيات تساوي شدة الإضاءة، ومخططات تساوي الإضاءة. كما يدعم تصدير الملفات بصيغ IES وLDT وCIE، والتي يمكن استيرادها مباشرةً إلى برنامج تصميم الإضاءة DiaLux.

يتوافق هذا الجهاز مع متطلبات اختبار جميع أنواع مصادر الإضاءة:

• مصادر إضاءة LED: متوافقة مع LM-79-19/24 معايير إضاءة الحالة الصلبة، فهي تختبر بدقة التدفق الضوئي، وتوهج UGR، والكفاءة الضوئية لوحدات LED، وأضواء الألواح، والأضواء السفلية؛

• مصابيح نمو النباتات: LSG-6000CCD يمكن للإصدار اختبار توزيع PPF و PPFD المكاني لتحديد كمية الإشعاع النشط ضوئياً للنباتات؛

• مصادر ضوء HID: تحقق اختبار احتراق مستقر لمصابيح التفريغ الغازي عالية الطاقة مثل مصابيح هاليد المعادن ومصابيح الصوديوم عالية الضغط، مما يؤدي إلى القضاء على أخطاء إزاحة القوس الناتجة عن اهتزاز المصباح على المعدات الدوارة؛

• الإضاءة الخارجية: بالنسبة لمصابيح الشوارع، وأضواء الكشافات، وأضواء الأنفاق، يمكنها توليد منحنيات توزيع الضوء على شكل جناح الخفاش وحساب نسبة التباعد إلى الارتفاع، والتدفق الضوئي لأعلى ولأسفل؛

• الإضاءة الداخلية: بالنسبة للأضواء الكاشفة والمصابيح المعلقة ومصابيح الشبكة، فإنه يُخرج معلمات التصميم الداخلي الرئيسية بما في ذلك منحنيات الحد من الإضاءة وعوامل الاستخدام.

يتوافق البرنامج المساعد مع أنظمة ويندوز 7 إلى ويندوز 11، وهو مزود بواجهة ثنائية اللغة (الصينية والإنجليزية)، ومنفذي اتصال RS485/USB. يدعم البرنامج تخزين تقارير اختبار متعددة دفعة واحدة، وإجراءات اختبار موحدة للمختبرات الخارجية.

الشكل: مقياس زاوية الضوء من النوع C

الامتثال للمعايير وموثوقية الاختبار

الكامل LISUN LSG-6000 تم بناء النظام وفقًا لـ مبدأ العمل goniophotometer، بنتائج اختبارات معترف بها من قبل مؤسسات معتمدة. وهو يتوافق مع المعايير الضوئية المحلية والدولية السائدة، بما في ذلك معايير أمريكا الشمالية. LM-79-19, LM-79-24، أوروبي EN13032-1(الاتحاد الأوروبي) 2019/2015، دولي CIE S025، CIE121 و الصينية GB/T 24824.

بالمقارنة مع أجهزة قياس الإضاءة التقليدية ذات المصباح الدوار، يتميز هذا الجهاز ببنية "مصباح ثابت + مسبار دوار" ذات مزايا بارزة: فلا يحدث أي تغيير في وضعية الجهاز أثناء اختبارات التشغيل المطولة للمصابيح عالية الطاقة والحرارة، كما أن نسبة الخطأ في قياس شدة الإضاءة عند تكرار الاختبار أقل من 1%. تصل الدقة الزاوية إلى 0.001 درجة، مما يتيح التقاط أدق التفاصيل لأضواء الكشافات ذات الحزمة الضيقة وأضواء الفيضانات ذات التوزيع الضيق. ويمكن تعديل مسافة القياس لتناسب غرف التحميض ذات الأحجام المختلفة، مما يقلل من تكاليف إعادة تجهيز المختبر.

خاتمة

استخدم مبدأ العمل goniophotometer يشكل الأساس التقني الرئيسي لـ LISUN LSG-6000 مقياس توزيع الإضاءة ذو المجس الدوار العمودي. مزود بنظام مسح متزامن كامل للفضاء بإحداثيات C-γ، وهيكل اختبار ثابت، ونظام كشف مؤازر عالي الدقة، يحقق الجهاز الحصول التلقائي على منحنيات توزيع شدة الإضاءة ثلاثية الأبعاد مع مسافة قياس قابلة للتخصيص. تغطي سلسلة المنتجات الكاملة متطلبات الحجم والحمل من مصابيح LED الصغيرة إلى مصابيح الإضاءة الخارجية عالية الطاقة، وهي متوافقة مع الاختبارات الضوئية لمصابيح LED، ومصابيح نمو النباتات، ومصابيح HID، ومصابيح الشوارع، والكشافات، وغيرها من مصادر الإضاءة. يمكن توسيع نطاق وظائفه لتشمل اختبار الأشعة فوق البنفسجية والطيف المكاني، مما يلبي متطلبات الاختبارات الضوئية القياسية لمراكز البحث والتطوير في الشركات، ومؤسسات الاختبار والتفتيش من جهات خارجية. إنه جهاز عالي التنوع والدقة للكشف عن الأداء الضوئي لإضاءة الحالة الصلبة ومصادر الإضاءة التقليدية.