جهاز قياس شدة الضوء - الخصائص التقنية وتحليل التطبيقات لجهاز قياس شدة الضوء العمودي ذي المسبار الدوار من النوع C

المستخلص:

استخدم جهاز لقياس شدة الضوء يُعدّ جهاز قياس الإضاءة العمودي ذو المسبار الدوار من النوع C جهازًا أساسيًا في مجال الكشف البصري عن الإضاءة. وباعتباره نموذجًا عالي الدقة لهذه الأجهزة، فإنه يلعب دورًا محوريًا في اختبار توزيع شدة إضاءة المصباح ومنحنيات توزيع الضوء. LISUN LM-79 نظام قياس زاوية الضوء العمودي (LSG-6000تتناول هذه الورقة البحثية، باعتبارها موضوع البحث، مبدأ الاختبار والمعايير الفنية والمعلمات الأساسية وخصائص المنتج لمقياس الإضاءة العمودي ذي المجس الدوار من النوع C، وتحلل مزايا تطبيقه في الكشف عن مصادر الضوء المختلفة، وتوضح اختلافات مواصفاته من خلال جداول المعلمات المحددة، مما يوفر مرجعًا لاختيار وتطبيق أدوات قياس شدة الضوء في صناعة الإضاءة.

1. مقدمة
في ظل تحول صناعة الإضاءة من مصادر الإضاءة التقليدية إلى مصادر جديدة مثل مصابيح LED وإضاءة النباتات، أصبح الكشف الدقيق عن المعايير البصرية، كشدة الإضاءة وتدفقها ومنحنى توزيعها، عنصراً أساسياً في البحث والتطوير ومراقبة الجودة. وباعتباره جهازاً أساسياً للكشف البصري، فإن أداة قياس شدة الضوء تحدد بشكل مباشر موثوقية بيانات الكشف من خلال دقتها ووظائفها. يعتمد مقياس الإضاءة العمودي ذو المجس الدوار من النوع C، المصمم استناداً إلى نظام قياس C-γ، على نمط اختبار يكون فيه المصباح ثابتاً بينما يدور المجس والعاكس بشكل متزامن، مما يلبي تماماً متطلبات المعايير الدولية مثل CIE وIESNA لقياس شدة الإضاءة في الفضاء الكامل، وقد أصبح جهازاً رئيسياً للكشف عن شدة الإضاءة على المستوى الصناعي. LM-79 نظام قياس زاوية الضوء العمودي (LSG-6000) تم تطويره بواسطة LISUN، كمنتج نموذجي لمقياس الإضاءة العمودي ذي المسبار الدوار من النوع C، يتوافق تمامًا مع أحدث المعايير مثل LM-79-24 و LM-79-19يُمكن لهذا الجهاز إجراء اختبار تلقائي لمنحنيات توزيع شدة الإضاءة ثلاثية الأبعاد، وهو مناسب لكشف شدة الإضاءة لمختلف مصادر الضوء مثل مصابيح LED وHID ومصابيح الإضاءة النباتية. يُعدّ هذا الجهاز نموذجًا رائدًا لأجهزة قياس شدة الضوء، إذ يتميز بتقنية متطورة وتطبيقات واسعة.

LM-79 كاشف متحرك مقياس الضوء المسطح (نوع المرآة C) AL

2. مبدأ الاختبار والأساس القياسي لجهاز قياس زاوية الضوء العمودي ذي المسبار الدوار من النوع C

2.1 مبدأ الاختبار الأساسي
يعتمد مقياس الإضاءة العمودي ذو المجس الدوار من النوع C على مبدأ قياس نظام الإحداثيات C-γ، حيث يتميز بثبات موضع إشعال المصباح المختبر تمامًا. يتحرك المجس والعاكس في المجال القريب بشكل دائري حول المصباح، بينما يدور المجس والعاكس في المجال البعيد بشكل متزامن، مما يُمكّن المجس من استشعار إشارات الإشعاع الضوئي للمصباح باستمرار في جميع الاتجاهات المكانية، وتحقيق جمع شدة الإضاءة في كامل الفضاء عند زاوية γ تبلغ ±180° (أو 0~360°). بالمقارنة مع مقياس الإضاءة الأفقي، يتجنب هذا النمط عوامل التداخل مثل تدفق الهواء وتغير درجة الحرارة الناتج عن دوران المصباح، مما يُحسّن دقة قياس شدة الإضاءة بشكل كبير. في الوقت نفسه، يتم تحديد موضع مصدر الضوء المختبر بدقة من خلال جهاز معايرة الليزر المتقاطع، مما يقلل من خطأ النظام.

2.2 الأساس القياسي
باعتباره جهازًا احترافيًا لقياس شدة الضوء، يجب أن يلتزم مقياس الإضاءة العمودي ذو المسبار الدوار من النوع C التزامًا صارمًا بمعايير الكشف البصري الدولية والمحلية. LSG-6000 على سبيل المثال، فهو يتوافق تماماً مع LM-79-24 و LM-79-19 طرق القياس الكهروضوئية لمنتجات الإضاءة ذات الحالة الصلبة، متطلبات مقياس الإضاءة من النوع 4 في البند 6.1.1.3 من EN13032-1، طالما CIE S025, CIE-121، GB/T 24824 وغيرها من المعايير. يتوافق مبدأ الاختبار وطريقة معالجة البيانات مع مواصفات IESNA وCIE، مما يضمن عالمية البيانات المقاسة وسلطتها الدولية.

3. الخصائص التقنية لـ LISUN LSG-6000 مقياس زاوية الضوء العمودي ذو المسبار الدوار من النوع C
استخدم LISUN LSG-6000 هو منتج مطور من LM-79 نظام قياس زاوية الضوء العمودي، الذي تم تحسينه بالكامل لتلبية متطلبات الدقة العالية والوظائف المتعددة للجهاز المستخدم في قياس شدة الضوء. وتتجلى خصائصه الأساسية في الجوانب التالية:
• نظام نقل وكشف عالي الدقة: يعتمد على محركات سيرفو يابانية من شركة ميتسوبيشي ووحدات فك تشفير ألمانية لتحقيق تشغيل عالي الدقة ومستقر للمجس والعاكس دون أي اهتزاز أثناء التشغيل والإيقاف، بدقة زاوية تبلغ 0.05 درجة ودقة زاوية تبلغ 0.001 درجة. وهو مزود بمجس ضوئي من الفئة L ذي درجة حرارة ثابتة مع f1′<1.5%، متوافق مع معايير DIN5032-6/CIE pub1. رقم 69، مما يضمن دقة كشف شدة الإضاءة.
• قدرة الكشف عن المعلمات البصرية في الفضاء الكامل: يمكنها تحقيق الكشف المتزامن عن المعلمات الأساسية مثل شدة الإضاءة، وتوزيع شدة الإضاءة، والتدفق الضوئي الإقليمي، وكفاءة الإضاءة، كما تدعم قياس المعلمات الموسعة مثل توزيع السطوع، وتصنيف الوهج (UGR) وEEI، ويمكنها توليد بيانات مرئية مثل خرائط تساوي شدة الإضاءة، ومنحنيات تساوي شدة الإضاءة، ومنحنيات توزيع شدة الإضاءة ثلاثية الأبعاد.
• قابلية التكيف مع سيناريوهات متعددة: يمكن تخصيص مسافة الاختبار وفقًا لاحتياجات العميل، مما يجعلها مناسبة للكشف عن مصادر الإضاءة الداخلية والخارجية المختلفة، مثل مصابيح LED، ومصابيح إضاءة النباتات، ومصابيح HID، ومصابيح الشوارع، والأضواء الكاشفة. كما يمكن تجهيزها اختياريًا بمجسات قياس ضوئي للأشعة فوق البنفسجية UVA/UVB/UVC لإجراء اختبار توزيع شدة الإضاءة لمصادر الأشعة فوق البنفسجية.
• معالجة البيانات والتفاعل الذكي: يمكن حفظ نتائج الاختبار بتنسيقات قياسية مثل CIE وIES وLDT، والتي يمكن استيرادها مباشرةً إلى برامج تصميم الإضاءة مثل DiaLux. يتصل الجهاز بالكمبيوتر عبر منفذ RS-485/USB، ويتوافق برنامج التشغيل باللغتين الصينية والإنجليزية مع جميع أنظمة التشغيل من ويندوز 7 إلى ويندوز 11، مما يتيح نقل البيانات وتحليلها بسرعة.
• دالة توسيع الإشعاع الطيفي: الـ LSG-6000 يمكن دمجه مع LPCE-2 مقياس طيفي إشعاعي سريع عالي الدقة لتشكيل LSG-6000CCD جهاز قياس الإشعاع الطيفي المكاني، الذي يحقق الكشف المتزامن عن درجة حرارة اللون المرتبطة مكانيًا ومعايير اللون الطيفي. كما يدعم اختبار التوزيع المكاني لـ PAR وPPF وPPFD في إضاءة النباتات، متجاوزًا بذلك قيود الكشف عن معيار واحد فقط في الأجهزة التقليدية لقياس شدة الضوء.

4. معايير المواصفات وتكوين مسبار الأشعة فوق البنفسجية LSG-6000 منتجات السلسلة

4.1 المواصفات الأساسية لمنتجات السلسلة
كأداة لقياس شدة الضوء، LSG-6000 صُممت هذه الوحدة بأربعة نماذج: قياسي، وكبير جدًا، وكبير، وصغير، وذلك وفقًا لحجم المصباح المُختبَر وسيناريوهات الاستخدام. تُبيّن الجدول 1 المعايير الأساسية لكل نموذج، وتدعم جميعها الكشف عن أقصى قدرة تيار متردد/مستمر 600 فولت/10 أمبير، مع اختلافات طفيفة في حجم المصباح المُختبَر، وسعة التحميل، ومتطلبات الحد الأدنى لارتفاع الغرفة المظلمة.
الجدول 1: المعايير الأساسية لـ LSG-6000 مقياس غونيوموفوتومتر رأسي من النوع C ذو مسبار دوار

4.2 تكوين مسبار الكشف عن مصدر ضوء الأشعة فوق البنفسجية
لتلبية الطلب على اختبار توزيع شدة الإضاءة لمصادر الأشعة فوق البنفسجية، يمكن تجهيز الجهاز اختيارياً بمجسات قياس ضوئي للأشعة فوق البنفسجية من الفئة أ عالية الدقة. يوضح الجدول 2 نطاق الطول الموجي ووظائف الاختبار لكل مجس، مما يتيح الكشف عن توزيع شدة الإضاءة لأشعة UVA وUVB وUVC على التوالي، وإصدار تقارير اختبار موحدة.
الجدول 2: معايير مجسات قياس الضوء فوق البنفسجي الاختيارية

5. تطبيقات واتجاهات تطوير أجهزة قياس شدة الضوء في صناعة الإضاءة
يُستخدم مقياس الإضاءة العمودي ذو المجس الدوار من النوع C على نطاق واسع كأداة عالية الدقة لقياس شدة الضوء في مجالات مثل البحث والتطوير لمنتجات الإضاءة، وفحص جودة الإنتاج، ومؤسسات الاختبار الصناعية: ففي مرحلة البحث والتطوير، يمكن تحسين تصميم الهيكل البصري للمصابيح من خلال منحنيات توزيع شدة الإضاءة ثلاثية الأبعاد لتحسين كفاءة الإضاءة وتجانسها؛ وفي مرحلة فحص جودة الإنتاج، يمكن استخدامه لإجراء فحص جماعي لمعلمات شدة الإضاءة والتحكم في اتساق جودة المنتج؛ وفي مؤسسات الاختبار، يمكن لبيانات الكشف الخاصة به، المتوافقة مع المعايير الدولية، أن توفر أساسًا موثوقًا به لاعتماد المنتج وتقييم جودته.

مع توسع صناعة الإضاءة لتشمل مجالات الإضاءة الذكية والإضاءة الصحية وإضاءة النباتات، يشهد جهاز قياس شدة الضوء أيضاً اتجاهاً تطويرياً نحو تعدد الوظائف والتكامل والذكاء الاصطناعي. وتشمل المنتجات التي تمثلها هذه الأجهزة: LSG-6000CCD يجمع هذا الجهاز بين كشف شدة الإضاءة وكشف الإشعاع الطيفي لتحقيق جمع متزامن لمعايير متعددة؛ وفي الوقت نفسه، ساهم التحديث الذكي لنظام البرمجيات في تحسين كفاءة معالجة البيانات وتحليلها بشكل كبير، كما أدى التوليد التلقائي لتقارير الاختبار إلى خفض تكاليف العمالة. في المستقبل، سيكون جهاز قياس شدة الضوء أكثر ملاءمة لاحتياجات الكشف عن مصادر الضوء الجديدة، مما يحقق الكشف المتكامل عن المعايير البصرية واللونية والكهربائية، ويوفر الدعم التقني اللازم للتطوير عالي الجودة لصناعة الإضاءة.

6. اختتام
كمهم جهاز لقياس شدة الضوءيعمل مقياس الإضاءة العمودي ذو المسبار الدوار من النوع C على تحسين دقة وموثوقية الكشف عن شدة الإضاءة بشكل فعال من خلال وضع الاختبار باستخدام مصباح ثابت ومسبار دوار، وقد أصبح جهازًا أساسيًا للكشف البصري عن الإضاءة. LISUN LM-79 نظام قياس زاوية الضوء العمودي (LSG-6000يجمع هذا الجهاز بشكل كامل بين مزايا النقل عالي الدقة، والكشف الشامل، والتكيف مع سيناريوهات متعددة، ويلتزم التزامًا صارمًا بالمعايير الدولية والمحلية، ويلبي احتياجات الكشف عن شدة الإضاءة والمعايير البصرية الموسعة لمختلف مصادر الضوء. كما أن نماذجه المتسلسلة وتصميم المجس الاختياري يعززان مرونة الجهاز وقابليته للتطبيق.

في ظل الابتكار المتواصل في صناعة الإضاءة، بات من الضروري تطوير أجهزة قياس شدة الضوء باستمرار نحو تعدد الوظائف والتكامل والذكاء، وذلك لمواكبة احتياجات الكشف عن مصادر الضوء الجديدة. وبفضل مزاياها التقنية وتطبيقاتها الواسعة، سيستمر مقياس الإضاءة العمودي ذو المجس الدوار من النوع C في لعب دور محوري في مجال الكشف البصري عن الإضاءة مستقبلاً، موفراً بيانات كشف دقيقة وموثوقة لأبحاث المنتجات وتطويرها ومراقبة جودتها، ومساهماً في تعزيز التقدم التكنولوجي وتحسين جودة صناعة الإضاءة.