Simulace bodového UV LED zdroje od Opsytec Dr. Gröbel vypočítá profil paprsku a ozářenost (mW/cm²) bodových UV LED zdrojů solo P, Spot P a Spot P short přímo ve Vašem prohlížeči. Vyberte produkt a optiku (Standard, High Power nebo Parallel Beam), nastavte vlnovou délku (365–450 nm) a pracovní vzdálenost a okamžitě získáte rozložení ve formě teplotní mapy, 3D zobrazení a profilů příčného řezu.
Výpočet je simulací přenosu záření optikou (zpětné sledování paprsků) se zjednodušenými předpoklady, kalibrovanou podle profilů ozářenosti z datových listů produktů. Výsledky lze exportovat jako soubory CSV a jako PDF zprávu o simulaci. Vypočtené hodnoty slouží jako orientační údaje pro výběr produktu; závazné úrovně ozářenosti by měly být ověřeny měřením, např. radiometrem Opsytec.
Model: deterministický přenos záření optikou (zpětné sledování paprsků, E = Σ L·cosθ·dΩ) se zjednodušenými předpoklady, kalibrovaný podle profilů ozářenosti z datových listů produktů (385 nm). Cílová rovina je kolmá k ose paprsku ve pracovní vzdálenosti od přední strany krytu; celková plocha je plochá při z = 0. Ztráty způsobené propustností optiky jsou zahrnuty jako souhrnný faktor; výrobní tolerance, rozptyl LED a teplotní vlivy zahrnuty nejsou – jde o orientační hodnoty, nikoli o měření.
Model a předpoklady simulace bodového zdroje
Bodové zdroje se počítají pomocí deterministického výpočtu přenosu záření optickou soustavou: pro každý bod cílové roviny se ozářenost stanoví jako integrál záře přes výstupní aperturu optické soustavy,
Vzorec: E = Σ L(u, θ) · T · cos θ · ΔΩ
Zorné přímky se optickou soustavou sledují zpětně. Tato metoda je zcela bez šumu a přesně reprodukovatelná; přitom se využívá rotační symetrie optické soustavy (výpočet probíhá na poloměrech s následnou syntézou celé mřížky).
Dráha paprsku každé varianty optiky (Standard, High Power, Parallel Beam) je znázorněna zjednodušeným modelem s idealizovanými optickými plochami; LED vstupuje jako rozšířený zdroj se zjednodušeným prostorovým a úhlovým rozložením. Model je kalibrován podle profilů ozářenosti z produktových datasheetů (385 nm) a přepočítává další vlnové délky pomocí disperze optiky. Ztráty přenosu optiky jsou zahrnuty jako souhrnný faktor. Zářivý tok na vlnovou délku vychází z parametrizace LED; UV-LED solo P je vypočítána se sníženým výkonem LED, Spot P short je opticky totožná se Spot P (kratší kryt).
- Orientační simulace — výrobní tolerance, rozptyl/binning LED a teplotní vlivy nejsou zahrnuty
- Odrazy na stěně trubice jsou zahrnuty jako zrcadlové s paušální odrazivostí (výchozí 15 %, eloxovaný hliník při strmých úhlech) až do třetího odrazu; difuzní rozptyl zahrnut není
- Uspořádání s více body: všechny body identické (produkt, optika, výkon), osa naklonění = střed čelní plochy, bez vzájemného stínění; sčítání pomocí předem vypočteného pole jednoho bodu
- Cílová rovina kolmá k ose paprsku (rotačně symetrický výpočet); u CAD modelů je zohledněn lokální úhel dopadu, stínění zohledněno není
Často kladené dotazy k simulaci bodového zdroje
Simulace je deterministická: výpočet přenosu záření optikou, kalibrovaný podle profilů ozářenosti z datových listů produktů při 385 nm. Poskytuje orientační hodnoty pro výběr produktu a návrh konstrukce. Výrobní tolerance, rozptyl a binning LED, teplotní vlivy a difuzní rozptyl nejsou zohledněny. Závazné hodnoty ozářenosti by měly být stanoveny měřením kalibrovaným UV radiometrem.
Optika Standard zaostřuje záření LED do stopy o velikosti několika milimetrů s nejlepším zaostřením při pracovní vzdálenosti přibližně 15–20 mm. Optika High Power zaostřuje ostřeji a blíže k čelní ploše (přibližně 4–8 mm) a dosahuje nejvyšší ozářenosti. Optika Parallel Beam poskytuje téměř paralelní svazek s nižší ozářeností, ale velkou hloubkou ostrosti pro pracovní vzdálenosti od přibližně 30 mm. Karty „Beam profile" a „Section view" zobrazují srovnání stejně jako v datovém listu.
Pracovní vzdálenost se měří od přední plochy krytu k rovině cíle, která je kolmá k ose paprsku. U modelů STEP nebo STL se vzdálenost vztahuje k horní hraně modelu. Posuvník mění vzdálenost; klíčové hodnoty zobrazují ozářenost ve středu, průměr, maximum a průměr stopy.
Ano. V sekci „Arrangement" lze uspořádat až 16 bodů do řady, čtverce nebo kruhu s nastavitelnou roztečí a náklonem (kolmo, směrem ke středu, směrem k cílovému bodu nebo individuálně). Po stisknutí „Calculate" se sečte ozářenost všech bodů; optimalizátor zlepšuje rovnoměrnost pomocí úhlu náklonu, rozteče a pracovní vzdálenosti. Geometrii lze exportovat jako tabulku, kótovaný půdorys (PNG) a DXF.
Ano. Načtěte model STEP nebo STL; ozářenost se vypočítá pro každou vnější plochu s ohledem na místní úhel dopadu, plochy odvrácené od bodů zdroje obdrží nulovou hodnotu, zastínění se nezohledňuje. Soubor je zpracován zcela lokálně ve Vašem prohlížeči a nikdy není nahráván na server.
Simulace zahrnuje 365, 385, 395, 405 a 450 nm. Typický zářivý tok LED je uložen pro každou vlnovou délku a přímo vstupuje do výpočtu; optika se přepočítává na zvolenou vlnovou délku prostřednictvím své disperze.
Autor: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia je jednatelem společnosti Opsytec Dr. Gröbel GmbH v Ettlingenu a vede akreditovanou kalibrační laboratoř. Po svém výzkumu pulzních xenonových excimerových výbojů na Institutu světelné techniky KIT se v současné době zaměřuje na měřicí techniku optického záření. Je místopředsedou normalizační komise DIN FNL 7 „Optické záření" a členem projektové skupiny DVGW pro UV dezinfekci.