자동 3D 광도 분포 곡선 테스트를 위한 광도 측정 장비

요약 :

광도는 조명 제품의 가장 기본적인 광도 측정 매개변수이며, 빛의 강도를 측정하는 기기 광도계 시험 장비는 조명기구의 광 분포 성능 평가, 제품 연구 개발 및 수출 인증에 필수적인 장비입니다. 기존의 광도계 시험 장비는 일반적으로 불완전한 시험 각도, 제한된 조명기구 종류, 고정된 시험 거리와 같은 한계를 가지고 있습니다. 본 논문에서는 이러한 한계를 극복하고자 합니다. LISUN LSG-6000 LM-79 본 연구에서는 수직 광도계 시스템을 연구 대상으로 삼았습니다. 이 장비는 광도를 측정하고 3차원 광도 분포 곡선을 자동으로 스캔 및 획득할 수 있습니다. 측정 거리는 고객 요구사항에 따라 맞춤 설계가 가능하며, LED 광원, 식물 생장등, HID 광원, 실내외 조명, 가로등, 투광등 등 다양한 광원의 측정 요구사항을 충족할 수 있습니다. 본 논문에서는 이 장비의 작동 원리, 하드웨어 구조 및 주요 기술 지표를 상세히 설명하고, 다양한 하위 모델의 적용 가능성을 비교하며, 준수하는 국내외 표준 시스템을 정리했습니다. 또한, 실제 측정 시나리오와 결합하여 다양한 광원의 광도 측정에 대한 이 장비의 적용 효과를 분석하고, 조명 기업 및 제3자 시험 기관의 광 분포 실험실 장비 선정에 대한 기술적 참고 자료를 제공합니다.

소개 :

고체 조명 기술의 급속한 발전으로 LED, 식물 생장등, 고출력 투광등, 가로등 제품들이 시장에 널리 출시되었습니다. 이제 조명기구는 단순히 광속과 출력에만 초점을 맞추지 않습니다. 3차원 공간 광도 분포는 스팟 모양, 조사 범위, 눈부심 정도, 조도 균일성을 직접적으로 결정하며, 이는 조명 광학 설계, 엔지니어링 시뮬레이션, 국내외 인증 등의 핵심 기반이 됩니다. LM-79-19, LM-79- 24, EN13032-1 CIE121은 고체 조명 제품이 엔지니어링 시뮬레이션 계산을 위해 Dialux와 같은 조명 시뮬레이션 소프트웨어로 가져올 수 있는 IES 및 LDT 형식의 광 분포 파일을 생성하기 위해 전체 공간 광 강도 분포 테스트 데이터가 필요하다고 명확히 요구합니다.

광도를 측정하는 기기는 여러 종류가 있습니다. 일반적인 단일 지점 광도계는 한 방향의 광도만 측정할 수 있어 완전한 3차원 광 분포를 얻을 수 없습니다. 기존의 램프 회전식 고니오포토미터는 측정 대상 조명기구를 메커니즘과 함께 회전시킵니다. 고출력 및 중량 조명기구를 회전시키는 동안 온도 변화와 자세 편차가 발생하여 측정 오차가 생깁니다. 본 연구에서는 "고정된 조명기구와 회전하는 프로브" 구조를 채택한 C형 4등급 고니오포토미터를 사용하여 이러한 문제를 해결하고자 합니다. LISUN LSG-6000 LM-79 수직형 고니오포토미터 시스템은 위의 문제점들을 해결하고 3D 광도 분포 곡선의 자동 획득을 실현합니다. 측정 거리는 고객의 암실 환경 및 표준 요구 사항에 따라 맞춤 설정할 수 있으며, 다양한 광원을 측정할 수 있어 전 세계 조명 검사 연구소에서 널리 사용되고 있습니다.

1. 광량 측정 기기의 작동 원리 및 하드웨어 특징 — LSG-6000 시스템

The LSG-6000 회전 프로브 수직 광도계는 광도를 측정하는 전 공간 장비입니다. 핵심 작동 원리는 다음과 같습니다. 측정 대상 조명기구는 작동 중 절대 고정된 상태를 유지하고, 근거리 프로브와 거울은 측정 대상 조명기구를 중심으로 원형으로 회전하며, 원거리 프로브와 거울은 동기적으로 움직입니다. 프로브는 각 입체각에서 광원의 광도 신호를 지속적으로 수집합니다. 이 시스템은 모든 각도에서 측광 데이터를 수집하여 3차원 광도 데이터베이스를 구축하고, 3차원 광도 분포 곡선을 자동으로 출력하며, 동시에 영역별 광속, 광효율, UGR 눈부심 등급, 등조도 곡선, 유효 빔 각도 등 모든 측광 매개변수를 계산합니다.

광량을 측정하는 이 기기의 주요 하드웨어 구성:

1. 구동 시스템: 미쓰비시 서보 모터와 독일산 디코더를 채택하여 떨림 없는 부드러운 기계적 시동 및 정지를 보장하고 높은 각도 위치 정밀도를 제공합니다. 각도 정밀도는 0.05°, 각도 분해능은 0.001°에 달하며, γ 스캔 각도 범위는 ±180°(0~360°)로 사각지대 없는 전 공간 스캔 테스트를 구현합니다.
2. 광도 측정 프로브: DIN5032-6 / CIE pub1.No.69 규격을 준수하는 f1′<1.5%의 L급 항온 광도 측정 프로브가 기본으로 장착되어 있습니다. 자외선 광원의 광 분포 테스트를 완료하기 위해 UVA, UVB, UVC 전용 UV 프로브를 옵션으로 사용할 수 있습니다.
3. 위치 교정: 크로스 레이저 교정 장치를 사용하여 테스트 대상 광원의 광학 중심 위치를 신속하게 설정하고 수동 고정으로 인한 체계적인 오차를 줄입니다.
4. 확장 모듈 LSG-6000CCD: ~와 매칭됨 LPCE-2 고정밀 CCD 분광복사계를 탑재하고 있으며, 공간 분광 복사 분포 고니오포토미터로 업그레이드할 수 있습니다. 광도 측정 외에도 식물 조명에 대한 공간 상관 색온도 분포, PAR, PPF 및 PPFD의 공간 분포 매개변수를 측정할 수 있습니다.
5. 소프트웨어 및 인터페이스: RS-485/USB 통신, Windows 7~11 운영 체제와 호환되는 2개 언어 소프트웨어; 테스트 결과는 CIE, IES 및 LDT 표준 형식으로 내보내어 조명 시뮬레이션 소프트웨어와 직접 연결할 수 있습니다.

LM-79 이동검출기 고니오포토미터 (거울형 C) AL

2 LSG-6000 시리즈 모델 사양 매개변수

다양한 크기와 무게의 조명기구에 맞춰 광량을 측정하는 이 기기는 암실 환경에 따라 4가지 사양으로 나뉩니다. 각 모델의 주요 매개변수는 표 1에 나와 있습니다.

표 1 매개변수 LSG-6000 시리즈 수직 고니오포토미터

한편, 이 장비는 고정된 측정 거리가 없습니다. 고객의 암실 공간 및 요구 사항에 맞춰 맞춤 설계가 가능합니다. LM-79 또한, 다양한 인증 표준의 요구 사항을 충족하기 위해 시험 거리에 대한 CIE 표준을 준수합니다.

3. 국내 및 국제 표준 시스템 준수

이 광량 측정기는 다양한 국제 및 국내 광도 측정 시험 기준을 완벽하게 준수하며, 제품 수출 인증을 위한 중요한 하드웨어 기반 역할을 합니다.

1. 북미 표준: LM-79-19, LM-79-24 *고체 조명 제품의 광도 및 전기량 측정 방법*, LED 조명 제품의 ENERGY STAR 인증을 위한 핵심 시험 조건;
2. 유럽 표준: EN13032-1 클래스 4 고니오포토미터 요구사항에 관한 조항 6.1.1.3, (EU)2019/2015;
3. CIE 국제 규격: CIE S025, CIE-121 *조명기구의 광도 측정 및 고니오광도 측정*;
4. 기타 국제 표준: SASO2902 사우디 스탠다드, IS16106 인도 표준;
5. 국내 표준: GB/T24824, GB/T9468, GB/T22907 및 기타 조명기구 광도 측정 관련 국가 표준.

검증된 3D 광도 분포 데이터와 광 분포 파일은 국내 제3자 시험기관의 보고서뿐만 아니라 중동, 유럽, 미주, 동남아시아 시장의 제품 적합성 시험에도 활용될 수 있습니다.

4. 다양한 광원 유형 테스트: 광도 측정 기기의 응용 LSG-6000

4.1 LED 광원 및 실내 조명기구 테스트

LED 다운라이트, 패널 라이트, 스포트라이트 등 실내 조명기구는 광도 분포, UGR 눈부심 값, 상향/하향 광속, 유효 빔 각도와 같은 매개변수를 얻어야 합니다. 이 광도 측정 장비는 자동 스캔을 통해 완전한 3D 광도 분포 곡선을 획득합니다. 광도 데이터는 등조도도 및 휘도 제한 곡선을 계산하는 데 사용되어 실내 조명기구의 눈부심이 기준치를 초과하는지 여부를 평가할 수 있으며, 연구 개발 담당자가 반사판 및 렌즈의 광학 구조를 최적화하는 데 도움을 줍니다. 내보낸 LDT 및 IES 파일은 Dialux 소프트웨어로 가져와 사무실 및 교실의 실내 조명 시뮬레이션 계산을 완료할 수 있습니다.

4.2 식물 생장 광 테스트

식물 조명은 광합성 유효 복사량(PAR), 광합성 유효 광량(PPF) 및 광합성 유효 광량 분포(PPFD)의 공간적 분포에 대한 엄격한 요구 사항을 가지고 있습니다. LSG-6000CCD CCD 분광 모듈이 장착된 광도 측정 장비는 가시광선 강도의 3차원 분포를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 광합성 매개변수의 공간 분포를 직접 측정하고 온실 및 식물 공장의 조명 설계 시뮬레이션을 위한 표준 광 분포 파일을 생성할 수 있습니다. 이는 총 PPF만 측정할 수 있고 공간 분포를 얻을 수 없는 기존 광도계의 단점을 해결합니다.

4.3 HID 광원 테스트

메탈 할라이드 램프, 고압 나트륨 램프 및 기타 HID 광원은 높은 출력과 높은 발열량을 특징으로 합니다. 본 장비의 테스트 동안 광원은 고정된 상태를 유지하므로, 조명기구의 열적 상태가 기계적 회전에 의해 영향을 받지 않아 기존 턴테이블 장비에서 발생하는 회전으로 인한 열적 오차를 제거하고, 고출력 가스 방전 광원의 전 공간 광도 분포를 정확하게 측정하여 기존 산업 조명 및 광산 조명기구의 테스트 요구 사항을 충족합니다.

4.4 가로등, 투광등 및 기타 옥외 조명 시험

도로 가로등과 광장 투광등은 넓은 조사각 범위를 가지고 있습니다. 최대 허용 높이 간격 비율과 도로 표면 조도 균일도를 계산하려면 완전한 3D 광도 데이터가 필요합니다. 초대형 버전 LSG-6000L은 대형 고출력 가로등 및 투광등을 수용할 수 있습니다. 테스트 거리는 요청에 따라 맞춤 설정할 수 있으며, 전체 공간의 조도를 수집하고, 도로 조명 엔지니어링 시뮬레이션을 위한 광 분포 파일을 내보낼 수 있습니다. 또한 일체형 LED 가로등에 대한 LB/T001 측정 방법 관련 검출 요구 사항을 충족합니다.

5. 테스트 매개변수 출력 및 데이터 값

빛의 강도를 측정하는 전문 기기로서, LSG-6000 3D 광도 분포의 원시 데이터를 기반으로 광도, 광도 분포, 영역별 광속, 광효율, 휘도 분포(선택 사항), 이용률, 휘도 제한 곡선, UGR 눈부심 등급, 최대 허용 높이 간격 비율, 등조도도, 상향 및 하향 광속, 등조도 곡선, 등칸델라 곡선, 유효 빔 각도, EEI 등 모든 측광 매개변수를 계산하고 출력할 수 있습니다.

원시 광도 데이터는 모든 파생 매개변수의 기초가 됩니다. 3D 광도 분포 곡선은 조명기구의 모든 방향에서의 광도를 직관적으로 보여줍니다. 연구 개발 담당자는 이를 통해 광학 설계상의 결함을 신속하게 찾아낼 수 있습니다. 표준화된 형식의 파일은 테스트 데이터와 조명 설계 소프트웨어 간의 데이터 연결을 가능하게 하여 "제품 테스트 - 광학 시뮬레이션 - 엔지니어링 적용"의 완전한 연결 고리를 구축합니다.

6 결론

The 빛의 강도를 측정하는 기기 이 장비는 조명 제품 품질 관리, 광학 연구 개발 및 국내외 인증에 필수적인 장비입니다. LISUN LSG-6000 LM-79 수직형 고니오포토미터 시스템은 C형 프로브 회전 구조를 채택합니다. 테스트 대상 조명기구는 고정된 상태를 유지하여 회전으로 인한 온도 및 자세 오차를 제거합니다. 고객 맞춤형 테스트 거리를 설정하여 3D 광도 분포 곡선 테스트를 자동으로 수행할 수 있습니다. LED 광원, 식물 생장등, HID 광원, 실내외 조명, 가로등, 투광등 등 다양한 유형의 조명기구를 테스트할 수 있습니다. 높은 다각도 정밀도를 제공하며 UV 테스트 및 공간 스펙트럼 확장을 지원하여 모든 요구 사항을 완벽하게 충족합니다. LM-79CIE, EN, GB 및 기타 국내외 표준 시스템.

LSG-6000 본 장비는 S, Standard, B, L 등 다양한 버전으로 제공되어 조명기구의 크기, 무게, 암실 환경에 맞춰 사용할 수 있습니다. 제3자 시험기관은 물론 조명 기업의 연구 개발 품질 검사 부서에서도 활용 가능합니다. 조명 제품의 공간 광 분포 성능에 대한 요구가 지속적으로 증가함에 따라, 자동 3D 광도 분포 측정 및 사용자 정의 가능한 시험 거리를 제공하는 광도 측정 장비는 조명 실험실에서 필수적인 장비로 자리 잡을 것입니다. 향후 다양한 환경 조건에서의 측정 반복성 및 불확실성 분석에 대한 추가 연구를 통해 시험 과정을 최적화하고 광 분포 시험 데이터의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것입니다.