Что используют если нужны высокоточные измерения энергии световых потоков

НТП

Измерение светового потока

Световой поток создается источником света и оказывает воздействие на окружающие предметы. В фотометрии также две величины: для характеристики источника света это сила света источника, для характеристики воздействия света на поверхность тел — освещённость.

Световой поток измеряется в люменах (лм) и представляет собой мощность светового излучения, т. е. видимого излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит на глаз человека.

Например, лампа накаливания (100 Вт) излучает световой поток, равный 1350 лм, люминесцентная лампа ЛБ 40 — 2800 лм, ртутная лампа высокого давления ДРЛ 250 — 13000 лм, а светодиод 40-80 Вт — 6000 лм.

Люмен представляет собой световой поток, испускаемый точечным изотропным источником, сила света которого соответствует одной канделе, в телесный угол, величина которого – один стерадиан. В свою очередь, полный световой поток, который создается полным изотропным источником с силой света 1 кандела, соответствует 4π люменам. Помимо уже приведенного, существует и другое определение единицы измерения светового потока, согласно которому люмен равен потоку света, излучаемому при температуре затвердевания платины (1773 °С) абсолютно черным телом с площади 0, 5305 мм2, или, другими словами, 1 свеча•1 стерадиан.

Без прибора для измерения светового потока не обойтись как производителям световых приборов, так и в научных лабораториях, исследовательских центрах. Непревзойденные характеристики правильно сконструированных светодиодных световых приборов делают их достойными конкурентами традиционных источников освещения. Данные приборы по своей экономичности не только не уступают, но и во много превосходят КЛЛ, которые используются повсеместно. При этом, многочисленные отличия между светодиодами и традиционными источниками освещения оказывают значительное влияние на измерение светового потока светодиодов, методы испытания их характеристик, оценку пригодности использования светодиодов в конкретных случаях. Данные отличия влияют и на способы сравнения характеристик традиционных и светодиодных источников света.
Возможности осветительных приборов характеризуются не только таким параметром, как световой поток. Это обусловлено целым рядом причин. Из-за обилия различий между традиционными источниками света и светодиодными приборами для оценки их возможностей взамен термина «световой поток» лучше всего использовать понятие «полезный свет», основным параметром которого является освещенность. Данный термин, в первую очередь, характеризует количество света, излучаемого осветительным прибором, достигающее освещаемого участка. Это именно та часть светового потока, которая направлена непосредственно на рабочую поверхность. Следовательно, при оценке освещенности учитываются потери света.

Благодаря передовым разработкам научно-технического предприятия «ТКА», осуществляющего свою деятельность с 1991 года, на рынке фотометрических измерительных приборов появились отечественные модели. Имеются два существенно различающихся способа измерения полного светового потока: гониометрический метод и метод «интегрирующей сферы» («сферы Ульбрихта»). Для экспресс анализа наиболее удобен в эксплуатации прибор для измерения светового потока одиночных светодиодов «ТКА-КК1». Полный световой поток одиночных светодиодов, используемых в светильниках, измеряются с использованием интегрирующей сферы. Выгодно отличает «ТКА-КК1» вполне доступная стоимость и отсутствие прямых аналогов. Теперь измерение светового потока можно проводитиме реального времени.
Особенности спектра излучения светодиодных приборов в области синего края спектра усугубляют целый ряд недостатков использования светового потока для оценки интенсивности светового источника. Для контроля более широкой области параметров светодиодов требуются спектральные измерения с помощью спектрофотометра. Полный световой поток, коррелированную цветовую температуру и цветность (цвет) одиночных светодиодов, используемых в светильниках, измеряются с использованием фотометрического шара. Удобно использовать разделение области, соответствующей стандартам цветности и цветовой температуры на несколько бинов с легко заметной разницей цвета.

При измерении полного светового потока любого источника светового излучения, потери света не учитываются. В свою очередь, светодиоды излучают направленный белый или цветной световой поток. Так как при этом светофильтры, дополнительная фокусировка и экранирование не используются, потери света у светодиодных приборов гораздо ниже, чем у традиционных источников освещения. Светодиоды эффективно доставляют практически весь излучаемый световой поток до рабочей поверхности. Таким образом, показатели освещенности у светодиодных приборов, обладающих меньшим значением светового потока, значительно превышают аналогичные показатели традиционных источников светового излучения. Следовательно, использование такой светотехники гораздо более выгодно, экономично и безопасно.

Несмотря на все недостатки измерения светового потока для оценки интенсивности излучения светодиодов, данный термин шиь в режроко применяется во всех отраслях светотехники, в том числе и при создании светодиодных светильников. Этого требует сравнительный анализ, проводимый между светодиодными и традиционными источниками света. При его проведении необходимо сравнивать указанное производителем значение светового потока светодиода с аналогичным показателем традиционных источников освещения.

ООО «НТП «ТКА» занимается выпуском приборов для оценки характеристик микроклимата с 1999 года. Колоссальный опыт работы, постоянное обновление технической базы и использование передовых технологий позволили компании стать лидером в данной области.

192289, г. Санкт-Петербург, Грузовой проезд, д. 33, корп.1, лит. Б Тел/факс (812) 331-19-81, 331-19-82 e-mail: info@tkaspb.ru

Люксметр

Замерять уровень излучения света и реальную освещенность в определенной пространственной точке можно специализированным электронным прибором под названием люксметр. Он имеет разновидности, которые отличаются погрешностью, чувствительностью к конкретному спектру излучения.

Задачи люксметра и его рабочий принцип

Ключевая задача люксметров – замерять уровень освещенности в нужных местах. При низком показателе можно проводить корректировку с помощью:

добавления источников светового потока, в том числе светильников искусственного и естественного света;
увеличения уровня светового давления всех источников;
изменения расстояния до источника света от места определения освещенности;
использования отражающей способности находящихся вблизи поверхностей предметов.

С помощью данного прибора:

контролируют соответствие санитарным нормам уровней освещения жилого фонда;
замеряют уровень освещенности рабочего места с целью поддержания комфортности условий труда, гигиены;
ведут контроль степени освещенности на производственных участках, в учебных, медицинских и других заведениях общего пользования;
определяют съемочные экспозиции во время фотосъемки;
подбирают лампы с необходимой яркостью для тепличных хозяйств, оранжерей, мест для выращивания растений;
настраивают яркость световой рекламы, сигнального огня;
измеряют пульсацию изображений мониторов и в целом светового потока, вызванную светодиодным миганием, мерцанием ламп (когда люксметр входит в состав приборов пульсметров яркомеров);
проверяют в период монтажа осветительной системы, насколько соответствует фактическая освещенность расчетным значениям.

Функционируя, прибор измерения освещенности преобразовывает поток света определенного спектра в электрический ток с последующим выводом результата на дисплей. Учитывая механизм работы прибора, рекомендуют пользоваться моделями, позволяющими делать выбор рабочего режима для нужного светового спектра.

Устройство работает следующим образом:

Электроны полупроводникового фотоэлемента становятся активными под воздействием потока светового излучения. Чем он ярче, тем активность высвобождения электронов выше.
Приборной электроникой фиксируется каждое изменение пропускной способности фотоэлемента. Данные обрабатывает процессор, результат выводится на экран.
Корректность полученной информации в результате замера люксметром зависит от того, насколько правильно относительно светового излучения сориентирован его датчик.

Как устроен прибор, его ключевые характеристики

Полупроводниковым фотоэлементом, являющимся главной составляющей прибора, электронам передается энергия квантов света. В одних моделях образуется электрический поток, который гальванометр преобразовывает, приводя в движение указательные стрелки. В других приборах образуемый поток с помощью оптико-электронного конвертера трансформируется в цифровую форму, а результаты измерения отображаются на экране.

Классический вариант люксметра включает преобразователь и фотографический датчик. Производят приборы в виде моноблоков либо отдельных модулей, которые соединены с помощью проводов.

Люкс – единица измерения освещенности, у шкалы прибора диапазон значений от 0,1 до нескольких сотен тысяч. 1-му люксу отвечает освещенность 1-го люмена квадратного метра площади. Единицей измерения люксметров является люкс, а в люменах выражается уровень интенсивности, мощность потока света.

Материал

В качестве материала для изготовления корпусной части портативного измерителя освещенности используется надежный пластик. Комфортное удерживание в некоторых моделях обеспечено прорезиненными накладками.

Датчик прибора при раздельном составлении находится в пластиковом корпусе.

Размер, вес

В большинстве случаев портативные варианты весят от 100 до 500 грамм. Вес зависит от размера аккумулятора.

Измеритель освещенности ориентировочно имеет следующие параметры:

высоту: от 80 до 200 мм;
ширину: от 50 до 80 мм.

Поверка

ГОСТ 8.023-2014 регламентирует Государственную поверочную схему для люксметров.

Первичную поверку устройств, которые занесены в Государственный реестр СИ Российской Федерации, делают после проведения ремонтов или перед непосредственными измерениями.

Периодически один раз в 12 месяцев люксметры, как правило, поверяют на точность, проверяя их погрешности. С помощью калибровки осуществляется спектральная коррекция фотодатчиков приборов.

Виды и стоимость

Люксметрами можно пользоваться внутри и вне помещений.

В зависимости от конструктивных особенностей люксметры бывают:

В виде моноблока с закрепленными на корпусной части датчиками. Эти модели легкие по весу и удобны при необходимости выполнения оперативных замеров, но не годятся для использования в местах с трудным доступом.
Модели со съемными (выносными) датчиками, которые имеют подключение к основным модулям при помощи гибких проводов. Благодаря возможности замеров показателей в любом направлении, они приходят на выручку в местах с трудным доступом. Подобными моделями обычно пользуются для оценивания условий труда.

Классификация по типу индикатора:

Цифровой прибор выдает результат замера в электронной форме на экран. Модели такого плана высокоточные и удобны в работе.
Стрелочный вариант имеет аналоговый индикатор со стрелкой и градуированной в люксах шкалой. Эти приборы считаются менее точными в сравнении с цифровым типом.

По диапазону функций бывают:

Бытовые – есть как варианты, отображающие исключительно освещенность, так и модели со способностью подсчета среднего уровня освещенности по нескольким замерам. Первые подходят для случаев быстрого замера, где не предъявляют высоких требований к точности результата. Во втором случае предусмотрено наличие внутренней памяти, а также интерфейса поддержки связи персональным компьютером, ноутбуком. Цена стартует с 1,5 тысяч рублей.
Профессиональные – устройства в комплекте со светофильтрами. В них фотодатчики обладают почти аналогом спектральной чувствительности глаза человека. Обеспечивают высокоточные замеры, погрешность около одного процента. В моделях для измерений снаружи есть система фильтров поглощения, расширяющая диапазон работы приборов в условиях яркого освещения. Ценник на профессиональную модель стартует с 10 тысяч рублей.

Профессиональные модели люксметров в большинстве случаев оснащены дополнительными устройствами, которые выполняют другие замеры:

Люксметрами-яркомерами есть возможность кроме определения уровня освещенности замерять интенсивность свечения объектов. Такие модели в качественной сборке могут стоить больше 10 тысяч рублей.
Люксметрами-пульсметрами определяется дополнительно такой показатель, как коэффициент пульсации (мерцания) мониторов ПК, планшетных и телефонных экранов и т. п. К примеру, это отличные помощники в выборе безопасных для глаз человека слабо мерцающих ламп. Стоимость от 4,5 тысячи рублей.
Универсальным измерительным оборудованием выполняется целый ряд задач, поставленных перед люксметрами, яркомерами, пульсметрами. Такие уже поверенные модели в качественном исполнении можно купить за 15 и тысяч рублей и дороже.

На уровень цен влияет широта рабочего диапазона прибора, наличие дополнительного функционала, использованные при производстве материалы.

Альтернативой люксметру может стать специальное приложение, которое устанавливается на iOS либо андроид. Но для высокоточных замеров освещенности лучше подходят полноценные приборы. Точность результатов, которые выдаются приложениями, зависит от модели гаджетов и ниже, чем у обычного люксметра.

Критерии выбора люксметра

Если нужно выбрать люксметр, стоит начинать с определения круга задач, которые он будет выполнять.

Выбирая прибор измерения освещенности, желательно обращать внимание на:

Широту рабочего диапазона и спектральную восприимчивость. У каждого прибора конкретный рабочий тип излучения (к примеру, только ультрафиолетовый или свет неоновой лампы). Но также бывают и универсальные модели с возможностью настройки измеряемого диапазона с помощью специального переключателя. В них при превышении интервала срабатывает индикатор перезапуска.
Наличие дополнительного функционала. В ряде моделей наряду с основной функцией предусмотрена возможность определения температуры окружающего пространства, а также давления, уровня шума. Несмотря на более высокую стоимость подобного варианта, его преимущество очевидно. Он может заменить одновременно несколько приборов, а цена, в сравнении со стоимостью такого комплекта,– ниже.
Габаритные параметры. Портативная модель с компактными размерами и небольшим весом более удобна в использовании.
Дисплей. Чем больше его размер, тем легче и удобнее считывать информацию. Экранное подсвечивание, которое есть в некоторых люксметрах, помогает в работе на местах, где нет достаточного освещения.
Тип питания. Наличие автономного источника предпочтительнее, поскольку это дает возможность измерять освещенность без привязки к бытовой электросети.
Наличие подключения прибора к ПК. В приборах профессиональной группы подобная опция является обязательной.

Часто есть необходимость оперативно замерить уровень освещения. К примеру, нужно быстро настроить осветительную систему. С такой задачей легко справиться с моноблочным прибором недорогого сегмента.

При необходимости проведения оценки условий рабочего участка стоит воспользоваться профессиональным вариантом, имеющим выносной фотодатчик. Такая модель более точна. Нередко в таком приборе есть встроенная память, позволяющая хранение результатов замеров.

Все характеристики и функционал указаны в паспорте прибора. Перед покупкой стоит ознакомиться с данной информацией. Прибор измерения освещенности, используемый для эксплуатации профессионального характера, в обязательном порядке заносят в списки Госреестра. Это подтверждение гарантии соответствия технических параметров и свойств.

Важные рабочие моменты люксметров

Важно учитывать при работе с прибором:

В аналоговой модели измерителя перед началом замера уровня освещенности обязательно положение стрелки на отметке «ноль».
Когда устройство при задействовании насадок для фотоэлемента выдает показание меньше 30 люксов, необходимо их снять и продолжать замеры.
Во время измерений прибор должен быть неподвижен, чтобы избежать получения неточного результата.
При наличии посторонних источников освещения результат замера может быть искажен.

Считают нецелесообразной покупку профессионального варианта люксметра, если необходимо провести единичное измерение освещенности. Для таких случаев существует услуга аренды приборов. Ее предоставляют специализированные компании, которые занимаются продажей геодезической и контрольно-измерительной техники. Такого плана оборудование с актуальной поверкой уже готово к использованию по назначению.

Люксметры Testo: быстрые, надежные, высокоточные

Освещенность и светораспределение оказывают ключевое воздействие на такие факторы, как работоспособность и безопасность труда. С люксметром Testo вы обеспечите оптимальную освещенность помещения.
Типичные области применения регулярных замеров освещенности с помощью люксметра Testo следующие:

Измерение освещенности на рабочих местах и в общественных зданиях
Измерение освещенности на выставках и в музеях
Измерение освещенности для машин на производственных линиях

Бестселлер: testo 540

testo 540

Измерение освещенности фотометром – принципы работы

Мощность светового потока (единица измерения: люмен) между источником света и площадью, который он освещает, измеряется в люксах (лк). Освещенность равна одному люксу, когда световой поток мощностью в один люмен (лм) равномерно освещает площадь в один квадратный метр. Прибор для измерения освещенности (люкс) называется люксметром или фотометром.

Ваш идеальный люксметр – от базовых до профессиональных моделей

Люксметры с подключаемыми зондами

Люксметр

Помимо света могут измерять другие параметры окружающей среды – достаточно подключить нужный зонд

Люксметры со встроенными сенсорами

Люксметр

Исключительно простые в управлении благодаря удобному компактному дизайну

Зонды

Измерение уровня освещенности

Люкс-зонд для измерения освещенности – для совместимого люксметра с подключаемыми зондами

Логгеры данных

Люксметр

Для мониторинга освещенности и других параметров с передачей данных по WiFi и сохранением их в облачном хранилище Testo Cloud

Ваши преимущества с люксметром Testo

Как лидер рынка, Testo предлагает высокоточные, проверенные и испытанные люксметры для измерения освещенности.

Компактный дизайн: портативные люксметры прекрасно подходят для быстрых и удобных измерений.
Сенсоры соответствуют спектральной чувствительности человеческого глаза.
Удобное считывание измеренных значений благодаря функции Hold.

Измерение за считанные секунды: идеально для контрольных проверок в офисах или магазинах.
Большой четкий дисплей, на который можно вывести максимальное и минимальное значения одним нажатием кнопки.

Измерение интенсивности освещения на рабочем месте с точными сенсорами Testo

Измерение освещенности

Лучшие измерения с Testo: что вам нужно знать о люксметрах

Глаза – важнейший из органов чувств человека. Больше 80 % информации мы получаем с помощью зрения. Чем темнее вокруг нас, тем сложнее нам получать информацию. Поэтому хорошая освещенность, которая позволяет нашим глазам легко воспринимать информацию, а также избегать вреда и рисков для здоровья, исключительно важна. Высокоточный люксметр Testo позволит вам быть уверенными, что условия освещенности на рабочем месте соответствуют всем стандартам и граничным значениям. Это, прежде всего, относится к таким рабочим местам, как

монтажные цеха
операционные
рабочие места на базе ПК
галереи и музеи
публичные библиотеки.

Для того чтобы иметь возможность точно и эффективно измерять интенсивность освещения и освещенность, люксметры должны отвечать определенным критериям:

Тип сенсора: Для люксметра важен тип сенсора, потому что он должен воспринимать окружающий свет так, как это делает человеческий глаз. Глаз обладает разной чувствительностью к цветам или волнам разной длины и воспринимает желтый и зеленый лучше, чем, например, красный или синий. Сенсор должен это учитывать.
Кривая V-лямбда: Люксметры, оценивающие освещенность согласно кривой V-лямбда (кривая спектральной чувствительности), подходят для всех обычных источников света.
Управление: Люксметр с хорошо структурированным меню для измерений интуитивно-понятен в управлении. Этот принцип повышает эффективность и точность измерений, потому что устраняет ошибки измерений из-за случайно введенных некорректных исходных данных. Измерительные приборы Testo находятся на переднем крае подобных нововведений.
Размер дисплея: Люксметры, как и любые измерительные приборы в принципе, должны иметь большой дисплей, чтобы вы могли четко и ясно видеть результаты измерений. Это помогает избежать ошибок при записи результатов, особенно, когда вы торопитесь.

Люксметры: измерение освещенности для повышения безопасности и работоспособности

Люскметры используются для регулярного измерения интенсивности освещения на рабочем месте. Это нужно, чтобы убедиться, что светораспределение и интенсивность освещения на рабочем месте правильное, а условия освещенности – оптимальные. Сотрудники компании могут эффективно работать лишь тогда, когда их рабочая среда достаточно хорошо освещена. Это также вопрос безопасности, потому что только при хорошем освещении можно избежать ошибок в управлении машинами и системами. Наконец, при достаточно ярком освещении на рабочем месте снижается усталость.

Люксметры используются, среди прочего, для измерения следующих параметров:

Светораспределение и освещенность на рабочем месте
Оптимальные условия освещенности в общественных зданиях
Измерение светораспределения на отраслевых выставках
Хорошая освещенность машин на производстве