CC BY
1
УДК 535.08
МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ СВЕТОДИОДНЫХ
ЛАМП
К. О. Береговой Научный руководитель - Е. А. Жирнова
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31
*E-mail: Bérégovoy .kirill96@mail.ru
Проведен анализ преимущества светодиодных ламп по показателям качества и безопасности. Рассмотрена процедура измерения рабочих параметров светодиодной лампы с использованием гониофотометра.
Ключевые слова: светодиоды, метрологическое обеспечение, гониофотометр.
METROLOGICAL ASSURANCE AFETY OF LED BULBS
K. O. Bérégovoy Scientific supervisor - E. A. Zhirnova
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation *E-mail: Beregovoy.kirill96@mail.ru
The advantages of led lamps in terms of quality and safety are analyzed. The procedure for measuring the operating parameters of an led lamp using a goniophotometer is considered.
Keywords: led, metrological support, goniophotometer.
Осветительные приборы играют важную роль в социальной жизни человека, а правильный выбор освещения не возможен без знания рабочих параметров осветительных приборов. Целью данной работы является проанализировать преимущества светодиодных ламп, рассмотреть процедуру измерения рабочих параметров светодиодной лампы с использованием гониофотометра [1].
Совершенно очевидно, что в погоне за техническим совершенством любая техника, в том числе и освещение, должны оставаться безопасными и не причинять вреда здоровью человека. Преимущество безопасности светодиодных светильников заключается в том, что светодиоды не содержат пары ртути и иные токсичные вещества, они абсолютно безвредны для человека, животных и окружающей среды. Кроме того, что светодиоды не токсичны и не выделяют углекислый газ, они еще и пожаробезопасны, так как не нагреваются даже при долгой непрерывной работе. Второе преимуществом светодиодных светильников - это их способность беречь зрение находящихся в зоне их воздействия людей. Благодаря особенностям оптической линзы led-лампы обеспечивают равномерное освещение пространства, без эффекта пульсации и световых пятен, так же немаловажный фактор качества led-ламп - это их максимальная точность цветопередачи [2].
Основным оборудованием для измерения рабочих параметров светодиодов является гониофотометр - поворотный прибор для измерения распределения силы света светильников в пространстве. Сила света при этом может быть определена путем измерения освещенности (в
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2020. Том 2
дальнем поле) или яркости (в ближнем иоле) на фиксированном расстоянии от светильника, вращаемого в разных направлениях. При достаточно малом шаге и широком диапазоне изменения угла поворота можно надежно рассчитать световой поток светильника путем суммирования всех значений силы света по всем направлениям, в которых производилось измерение. По измеренному распределению силы света можно определять различные светотехнические параметры, например строить поперечные и продольные кривые равной освещенности (изолюксы), а также строить и анализировать конусные диаграммы. Гониофотометры бывают разных конструкций, с вращением источника света вокруг вертикальной оси и горизонтальной оси, с вращением источника света вокруг вертикальной оси и вращением фотометра вокруг горизонтальной оси, с вращением источника света вокруг вертикальной оси и вращением системы зеркал вокруг горизонтальной оси, а так же с вращением фотометра вдоль поверхности воображаемой сферы.
Рис. 1. Схематический чертеж гониофотометра
Комната для гониометрических измерений должна быть полностью окрашена краской черного цвета и оборудована соответствующими экранирующими диафрагмами для экранирования изучения, рассеянного от стен, пола и потолка. Полупроводниковый светильник монтируется на гониометре таким образом, чтобы оси вращения проходили сквозь его фотометрический центр, а ось светильника была параллельна оптической оси. Расстояние между фотометром и гониометром должно не менее чем в пять раз превышать наибольший поперечный размер источника, для того чтобы получить разумную точность измерений с точки зрения производителя светильника. Система состоит из гониометра и предварительно откалиброванного спектрометра, работающего в диапазоне видимого света 360-830 нм. Измерив полный спектр источника света и собрав фотометрические данные с поля радиусом 360°, устройство вычисляет цветопередачу, цветовую температуру и световой поток в люменах. С помощью встроенного высокоскоростного (70 К/с) анализатора мощности прибор измеряет напряжение и ток, мгновенно представляет точную информацию о потребляемой мощности и вычисляет светоотдачу в люменах/ватт.
Первоначально открывается крышка на лицевой стороне измерительного блока гониофотометра. В открытой полости расположен гониометр. Исследуемый источник света помещается на специальную площадку подвижного механизма гониометра. Затем проводится юстировка. После этого крышку гониофотометра плотно закрывается. Все условия проведения измерений оператором вводятся в электронно-вычислительную машину. От нее управляющие сигналы подаются на все приводы и измерительный блок. От измерительного блока, основным прибором которого является цифровой спектроколориметр, информация о текущих значениях основных оптических величин излучения электрического
источника света поступает на главный монитор в виде символов и рисунков. Питание измерительного комплекса осуществляется от соответствующего щита стандартной сети энергоснабжения [3].
С помощью гониофотометра можно определить различные светотехнические параметры, например световой поток(Лм), максимальную яркость(1кд/1м2), цветовую температура(К), угол освещения, потребляемую мощность(Вт), эффективность. Схема последовательности проведения испытаний измерений рабочих параметров светодиодов с помощью гониофотометра представлены на рис. 2.
Рис. 2. Схема последовательности проведения испытаний измерений рабочих параметров светодиодов
В ходе работы проведен анализ преимущества светодиодных ламп по показателям качества и безопасности, а также рассмотрена процедура измерения рабочих параметров светодиодной лампы с использованием гониофотометра. Результаты испытаний показывают основные электротехнические и светотехнические характеристики светодиодов, например такие как: эффективность, освещенность, световой поток, световая отдача, цветовая температура.
Библиографические ссылки
1. Основы светотехники: учебное пособие / А.Я. Лейви, A.A. Шульгинов; под ред. A.A. Шульгинова. - Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2016. - 71 с.
2. Алфёров Ж. И., // Физика и техника полупроводников. 1998. Т.32. №1. С. 3-18.
3. ГОСТ 8.654-2016 Фотометрия. Термины и определения М. Стандартинформ., 2016.
© Береговой К. О., Жирнова Е. А., 2020
