Kako odabrati visokoprecizni spektroradiometar s integriranim sfernim sustavom koji je kompatibilan s IES LM-79-19 Standardna oprema za ispitivanje LED dioda

Sažetak
S kontinuiranim razvojem izvoza i domaćih tvrtki za certificiranje proizvoda za rasvjetu s poluvodičkom tehnologijom, IES LM-79-19 služi kao važna specifikacija za fotometrijska i električna mjerenja proizvoda za rasvjetu u čvrstom stanju te je postala obvezna tehnička osnova za istraživanje i razvoj, tvorničke inspekcije i certificiranje LED proizvoda od strane treće strane. Sustav integrirane sfere visokopreciznog spektroradiometara je ključni hardver za implementaciju ovog standarda, a performanse opreme izravno određuju točnost i ponovljivost podataka ispitivanja kao što su svjetlosni tok, koordinate kromatičnosti, korelirana temperatura boje, indeks uzvrata boja i električni parametri. Fokusiranje na LISUN LPCE-2 LED CCD brzi fotometrijski, kolorimetrijski i električni sveobuhvatni ispitni sustav, ovaj rad opisuje ključne indikatore, prateće komponente i mogućnosti usklađenosti sa standardima koje treba uzeti u obzir pri odabiru visokopreciznog spektroradiometarskog sustava s integrirajućom sferom koji zadovoljava IES LM-79-19 zahtjevi. Također uvodi primjenjive ispitne objekte i obuhvaćene domaće i međunarodne standardne sustave sustava, pružajući referencu za odabir opreme u laboratorijima za kontrolu kvalitete poduzeća za rasvjetu i neovisnim institucijama za testiranje. 

Uvod

Procjena kvalitete LED rasvjetnih proizvoda ne može se oslanjati samo na izgled i subjektivnu vizualnu percepciju. Zahtijeva objektivnu procjenu putem višedimenzionalnih kvantitativnih fotometrijskih, kolorimetrijskih i električnih parametara. Pokazatelji uključujući svjetlosni tok, svjetlosnu učinkovitost, koordinate kromatičnosti, korelacijsku temperaturu boje, indeks uzvrata boja, ulaznu snagu i faktor snage zajednički određuju ocjenu performansi proizvoda, oznaku energetske učinkovitosti i kvalifikaciju pristupa tržištu. Osim LED rasvjetnih tijela i LED modula, tradicionalni izvori svjetlosti poput energetski učinkovitih žarulja, fluorescentnih žarulja, HID žarulja (npr. visokotlačnih natrijevih žarulja i visokotlačnih živinih žarulja) i hladnokatodnih fluorescentnih žarulja također zahtijevaju fotometrijsko i kolorimetrijsko ispitivanje. Sustav visokopreciznih spektroradiometarskih integriranih sfera jednoliko prikuplja optičke signale putem integrirane sfere, a zatim dovršava spektralnu analizu spektroradiometrom kako bi se dobili potpuni spektralni, fotometrijski, kolorimetrijski i električni podaci ispitivanja u jednom mjerenju. To je glavno rješenje za ispitivanje za laboratorije u industriji rasvjete.

The IES LM-79-19 Standard nameće stroga ograničenja na ispitno okruženje, točnost opreme, postupak ispitivanja i izlaz izvješća za proizvode za rasvjetu u čvrstom stanju. Popraćen je povezanim specifikacijama kao što su LM-79-24 i LM-80Odgovarajući domaći standardi uključuju GB/T 24824, dok međunarodne specifikacije kromatičnosti pokrivaju CIE177, CIE-13.3, CIE-84, Sjeverna Amerika ANSI-C78.377, europski propisi (EU) 2019/2015 o energetskoj učinkovitosti i drugi dokumenti. Ako sustav integrirane sfere visokopreciznog spektroradiometara ne zadovolji tehničke zahtjeve gore navedenih standarda, pojavit će se problemi poput rezultata ispitivanja pomicanja, prekomjernog odstupanja podataka u međulaboratorijskoj usporedbi i neuspjelog certifikata treće strane unatoč internim kvalificiranim testovima, što će izravno utjecati na iteraciju istraživanja i razvoja proizvoda te napredak u certificiranju izvoza. LISUN LPCE-2 Visokoprecizni spektroradiometar i sustav integrirajuće sfere može ispitivati ​​štedne žarulje, fluorescentne žarulje, HID žarulje (npr. visokotlačne natrijeve žarulje i visokotlačne živine žarulje), fluorescentne žarulje s hladnom katodom i LED žarulje. Kvaliteta LED-a mora se provjeriti pregledom fotometrijskih, kolorimetrijskih i električnih parametara. Rezultati ispitivanja ovog sustava zadovoljavaju fotometrijske i kolorimetrijske zahtjeve ispitivanja CIE177, CIE-13.3, CIE-84, ANSI-C78.377, GB/T 24824, IESNA-LM-63-2, Optical-Engineering-49-3-033602, (EU) 2019/2015, LM-80, LM-79-19 i LM-79-24 i može pružiti stupnjevane konfiguracijske sheme za laboratorije različitih razmjera.

Spectroradiometar visoke preciznosti s integriranim sfernim sustavom LPCE 2 (LMS 9000) 

Osnovni zahtjevi IES LM-79-19 za visokoprecizni spektroradiometar s integrirajućim sfernim sustavom

The IES LM-79-19 Standard postavlja obvezne zahtjeve za četiri glavna modula: integrirajuću sferu, spektroradiometar, jedinicu za napajanje i softverske funkcije. Za integrirajuću sferu standard zahtijeva visoku stabilnost difuzne refleksije unutarnjeg premaza. Poželjan je proces oblikovanja u jednom komadu kako bi se smanjio gubitak svjetlosti uzrokovan spajanjem praznina. Pomoćni uređaj za lampu mora biti opremljen za korekciju samoapsorpcije kako bi se eliminiralo negativno odstupanje rezultata svjetlosnog toka uzrokovano apsorpcijom svjetlosti samog uzorka. Na razini spektroradiometra definirane su donje granice za točnost valne duljine, točnost koordinata kromatičnosti, razinu zalutale svjetlosti i fotometrijsku linearnost. Prekomjerna zalutala svjetlost dovest će do pomaka kromatičnosti, dok će nedovoljna fotometrijska linearnost proširiti pogreške mjerenja za uzorke s različitim razinama svjetline.

Jedinica za napajanje također je neizostavan dio. Standard zahtijeva da AC i DC napajanja imaju visoku regulaciju opterećenja, a točnost izlaznog napona i struje mora odgovarati uvjetima ispitivanja LED uzoraka kako bi se izbjeglo pomicanje svjetlosnog izlaza uzrokovano fluktuacijama napajanja. Na strani softvera, sustav mora prikupljati potpune spektralne podatke i podržavati izvoz izvješća o ispitivanju u standardnom formatu koji sadrže puni svjetlosni tok, svjetlosnu učinkovitost, parametre kromatičnosti i električne parametre. Ako se proširi LM-80 Ako je potreban test održavanja svjetlosnog toka, sustav bi također trebao podržavati dugoročno snimanje podataka vremenskih serija. Neki nesporazumi pri odabiru usredotočuju se samo na parametre spektroradiometra, a zanemaruju izradu integrirane sfere, točnost napajanja i funkciju korekcije samoapsorpcije. Sustav integrirane sfere visokopreciznog spektroradiometra radi kao koordinirana integrirana jedinica, a visoke performanse jedne komponente ne mogu jamčiti da je cijeli stroj u skladu s LM-79-19 standard.

Ocjena konfiguracije i ključni parametri LPCE-2 Visokoprecizni spektroradiometar i sustav integrirajuće sfere

LISUN LPCE-2 Serija visokopreciznih spektroradiometarskih integriranih sfernih sustava podijeljena je na LPCE-2(LMS-9000C) visokoprecizna verzija i LPCE-2(LMS-9500C) znanstvena verzija za prilagodbu različitim budžetima kupaca i razinama strogosti ispitivanja. Mala i srednja poduzeća i opće institucije za ispitivanje mogu odabrati LMS-9000C konfiguracija. Preporučuje se usvajanje velikih i srednjih poduzeća i neovisnih institucija za certificiranje s višim zahtjevima za nesigurnost LMS-9500C CCD spektroradiometar znanstvene klase. Njegov detektor koristi Hamamatsu hlađeni CCD s pozadinskim osvjetljenjem kako bi se smanjile pogreške mjerenja uzrokovane temperaturnim pomakom. Oba sustava koriste jednodijelnu integrirajuću sferu s platformom za uzorke. U usporedbi s tradicionalnim spojenim integrirajućim sferama, smanjuje propuštanje svjetlosti na spojevima, opremljen je pomoćnim lampama za korekciju koeficijenta samoapsorpcije i podržava praćenje temperature unutar i izvan integrirajuće sfere kako bi se prilagodio temperaturnim testovima LM-82.

Kompletan sustav sastoji se od spektroradiometra, optičkog vlakna, digitalnog mjerača parametara snage, AC napajanja promjenjive frekvencije, DC reguliranog napajanja, integrirajuće kugle, standardnog izvora svjetlosti i standardnog kućišta. Softver podržava kineski i engleski jezik, kompatibilan je s operativnim sustavima Win7 do Win11. USB upravljački program ima Microsoftov certifikat. Može izravno izlaziti LM-79 fotometrijska, kolorimetrijska i električna izvješća u PDF formatu, kao i LM-80 izvješća o održavanju svjetlosnog toka u Excel i PDF formatima. Tablica u nastavku uspoređuje ključne tehničke pokazatelje dviju osnovnih spektralnih mjernih jedinica:

Ostali čimbenici koje treba uzeti u obzir pri odabiru sustava integrirane sfere visokopreciznog spektroradiometara

Osim hardverskih pokazatelja spektroradiometra, odabir treba sveobuhvatno procijeniti kombinirajući vrstu testiranih izvora svjetlosti, raspon svjetlosnog toka i buduće zahtjeve za proširenje standarda. Prvi je veličina integrirajuće sfere. LPCE-2 može biti opremljen različitim specifikacijama kao što su integracijske sfere od 0.3 M i 1.5 MA. IES LM-79-19 zahtijeva da unutarnji promjer integrirajuće sfere bude barem dvostruko veći od maksimalne vanjske dimenzije uzorka. Veće svjetiljke moraju se uskladiti s integrirajućim sferama većeg promjera; inače će se efekt samoapsorpcije povećati i utjecati na rezultate ispitivanja. Drugo je pokrivenost parametara ispitivanja. Osim konvencionalnih koordinata kromatičnosti, temperature boje i CRI-ja, sve više tržišnih zahtjeva zahtijeva proširene parametre kao što su TM-30-24 (Rf, Rg), CQS, PAR, PPF, WPE i EQE za biljne svjetiljke. Potrebno je potvrditi da su odgovarajući algoritmi ugrađeni u softver sustava. Treće je usklađivanje napajanja. LED diode se dijele na tipove s AC i DC pogonom. Oprema mora biti opremljena i AC napajanjem s promjenjivom frekvencijom i DC reguliranim napajanjem. Stabilnost naponskog i strujnog izlaza napajanja izravno utječe na stabilnost optičkog izlaza LED dioda. Četvrto je standardno proširenje. Ako poduzeća namjeravaju provoditi LM-80 Nakon kasnijeg ispitivanja održavanja svjetlosnog toka, može se odabrati integrirajuća sfera s konstantnom temperaturom i višekanalni skener temperature kako bi se zadovoljili svi uvjeti ispitivanja IES LM-82.

Funkcija izvještavanja o softveru također se ne može zanemariti. Za scenarije testiranja certifikacije, dovršite izvješća u skladu s LM-79-19 Specifikacije koje sadrže spektrogram i sve fotometrijske, kolorimetrijske i električne parametre moraju se izravno generirati i podržavati izvoz u PDF formatu. Za scenarije istraživanja i razvoja, sirovi podaci ispitivanja mogu se izvesti u serijama za statističku analizu inženjera. U evaluaciju treba uključiti i mogućnost sljedive kalibracije opreme. Cijeli sustav integrirane sfere visokopreciznog spektroradiometara može se uskladiti sa sljedivim standardnim izvorima svjetlosti za redovitu kalibraciju opreme, osiguravajući sljedivost podataka laboratorijskih ispitivanja i ispunjavajući zahtjeve revizije laboratorijskog sustava kao što je CNAS.

Praktična vrijednost primjene u industriji

Sustav integrirane sfere visokopreciznog spektroradiometra široko se primjenjuje u istraživačko-razvojnim laboratorijima, kontroli kvalitete proizvodnih linija proizvođača LED rasvjete, neovisnim ispitnim institucijama i sveučilišnim istraživačkim institutima. U fazi istraživanja i razvoja proizvoda, inženjeri mogu brzo dobiti potpune podatke o spektru, svjetlosnoj učinkovitosti i kromatičnosti pomoću sustava kako bi usporedili razlike u performansama između različitih shema izvora svjetlosti, shema pogonskih sklopova i shema fosfora, skraćujući cikluse razvoja novih proizvoda. U kontroli kvalitete proizvodnje provode se inspekcije uzorkovanja ulaznih i gotovih proizvoda kako bi se provjerili neispravni proizvodi s pomakom temperature boje, nedovoljnom svjetlosnom učinkovitošću i nekvalificiranim indeksom uzvrata boja. Za izvozno poslovanje, podaci ispitivanja u skladu s IES LM-79-19 služi kao važan ulazni materijal za projekte certifikacije poput ENERGY STAR-a u Sjevernoj Americi. U međuvremenu je kompatibilan s GB/T 24824, (EU)2019/2015 i drugim domaćim i europskim standardima, omogućujući jednom setu opreme provjeru proizvoda za domaća i inozemna tržišta.

Zaključak

Pri odabiru a Visoko precizni spektroradiometar integrirajući sferni sustav sastanak IES LM-79-19 Standardno, nije dovoljno samo usporediti pojedinačne parametre spektroradiometra. Sveobuhvatna procjena treba se provesti iz više dimenzija, uključujući točnost spektroradiometra, integriranje strukture i izrade sfere, pomoćni uređaj za korekciju samoapsorpcije, performanse jedinice za napajanje, softverski algoritam i izlaz izvješća te proširivost. LISUN LPCE-2 LED CCD brzi fotometrijski, kolorimetrijski i električni sveobuhvatni sustav za ispitivanje ima dvije konfiguracije: visokopreciznu i znanstvenu. U potpunosti pokriva energetski štedne žarulje, fluorescentne žarulje, HID žarulje, fluorescentne žarulje s hladnom katodom i LED izvore svjetlosti. Njegovi rezultati ispitivanja zadovoljavaju mnoge domaće i međunarodne fotometrijske i kolorimetrijske standarde, uključujući CIE, ANSI, GB/T, IES LM-79-19, LM-79-24, LM-80 i (EU)2019/2015, te može zadovoljiti stroge zahtjeve ispitivanja malih i srednjih poduzeća za istraživanje i razvoj te kontrolu kvalitete, kao i neovisnih institucija za certificiranje. Sukladan i pouzdan visokoprecizni spektroradiometar s integrirajućom sferom osnovni je hardver za kontrolu kvalitete rasvjetnih proizvoda, standardizirano ispitivanje i certificiranje međunarodne trgovine. Pomaže poduzećima da izbjegnu preradu u istraživanju i razvoju, neuspjeh u certificiranju i rizike kvalitete proizvoda uzrokovane neusklađenom ispitnom opremom.