Kalkulátor ozářenosti UV LED od Opsytec Dr. Gröbel simuluje ozářenost (mW/cm²) svítidel s UV LED přímo ve Vašem prohlížeči – zdarma, bez nutnosti instalace. Vyberte plošné UV LED svítidlo nebo svítidlo Series L, nastavte vlnovou délku (265–450 nm), pracovní vzdálenost a cílovou plochu a okamžitě získáte rozložení ozářenosti ve formě tepelné mapy, 3D zobrazení a profilů příčného řezu – volitelně i na Vašich vlastních dílech importovaných jako modely STEP/STL.
Simulace využívá naměřené emisní charakteristiky reálných UV LED a uvádí klíčové hodnoty, jako je maximální, průměrná a minimální ozářenost, pro návrh aplikací UV vytvrzování, UV dezinfekce, testování odolnosti vůči povětrnostním vlivům a fluorescence. Výsledky lze exportovat jako soubory CSV a jako PDF zprávu ze simulace. Vypočtené hodnoty jsou orientačními údaji pro výběr produktu; závazné úrovně ozářenosti by měly být ověřeny měřením, např. radiometrem Opsytec.
Model: LED zdroje (5 dílčích zdrojů na LED) s naměřenou emisní charakteristikou OPSY-LED (θ½ = ±32°) nebo alternativně s Lambertovým modelem I(θ) = I₀·cosᵐθ. Ozářenost E = Σ I(θ_LED)·cos(θ_incidence)/r². Otočný bod/počátek modelu se nachází v pracovní vzdálenosti h pod rovinou LED; celková plocha je rovná v z = 0. U CAD modelů se E počítá pro každou vnější plochu (trojúhelník); zadní plochy mají E = 0. Odrazy, Fresnelovy ztráty a vlastní stínění nejsou zohledněny.
Základy simulace UV LED
Vyberte předdefinované UV LED svítidlo (plošné svítidlo SFL nebo Series L) a požadovanou vlnovou délku — pro každou vlnovou délku je uložen odpovídající zářivý tok na jednu LED. Nastavte pracovní vzdálenost mezi rovinou LED a cílem a definujte cíl jako obdélník, kruh nebo vlastní CAD model (STEP/STL, zpracovávaný zcela lokálně ve Vašem prohlížeči). Aplikace vypočítá rozložení ozářenosti a zobrazí je jako interaktivní 3D pohled, tepelnou mapu a profily řezu procházející středem. Klíčové hodnoty, jako je maximální, průměrná a minimální ozářenost a hodnota ve středu, se zobrazují přímo; všechny výsledky lze exportovat jako soubory CSV nebo jako PDF zprávu ze simulace.
Každá UV LED je modelována jako kompaktní zdroj tvořený pěti dílčími zdroji rozmístěnými po čipu. Ozářenost v daném bodě cíle je nekoherentním součtem příspěvků všech LED: E = Σ I(θ) · cos(θinc) / r². Standardně je emisní charakteristika I(θ) modelována podle OPSY LED modelu (poloviční úhel ±32°), ověřeného na základě měřených dat a Monte-Carlo ray tracingu; alternativně je k dispozici klasický Lambertův model I(θ) = I₀·cosᵐθ s nastavitelným polovičním úhlem. Oba modely jsou energeticky normalizované: tok integrovaný přes hemisféru přesně odpovídá nastavenému toku na jednu LED.
- Pracovní vzdálenost: ve vzdáleném poli klesá ozářenost s 1/r²; se zvětšující se vzdáleností se zároveň jednotlivé příspěvky LED více překrývají, čímž se rozložení stává rovnoměrnějším. Krátké vzdálenosti dávají vysoké špičkové hodnoty s viditelným vzorem LED.
- Počet LED a rozteč: více LED a menší rozteč zvyšují ozářenost a rovnoměrnost; směrem k okraji pole ozářenost přirozeně klesá.
- Vlnová délka: dostupný zářivý tok na jednu LED závisí na vlnové délce — UVC LED (265–280 nm) dodávají podstatně méně výkonu než UVA LED (365–450 nm).
- Náklon cíle: plocha nakloněná kolem osy X nebo Y přijímá menší ozářenost podle kosinu úhlu dopadu.
Simulace předpokládá přímé ozařování v neomezeném poloprostoru: odrazy od okolních ploch, Fresnelovy ztráty na povrchu dílu a vzájemné stínění uvnitř konkávních geometrií se nezohledňují; u CAD modelů obdrží plochy odvrácené od LED nulovou hodnotu. Výsledky jsou proto orientačními údaji pro výběr produktu a návrh procesu — bez záruky. Závazné hodnoty ozářenosti a dávky by měly být stanoveny měřením kalibrovaným UV radiometrem od Opsytec Dr. Gröbel.
Všechna simulovaná svítidla jsou sériové produkty společnosti Opsytec Dr. Gröbel GmbH: UV LED plošná svítidla řady SFL homogenně ozařují velké plochy — pro UV vytvrzování, buzení fluorescence a dezinfekci — zatímco kompaktní UV LED svítidla řady L generují vysokou ozářenost na malých plochách. Obě řady jsou dostupné s vlnovými délkami od 265 nm do 450 nm. Rádi Vám pomůžeme s výběrem a návrhem správné UV ozařovací jednotky pro Vaši aplikaci.
Často kladené otázky
Simulace využívá naměřené emisní charakteristiky LED a je validována vůči Monte-Carlo ray tracingu. Poskytuje orientační údaje pro výběr produktu; odrazy a Fresnelovy ztráty nejsou zahrnuty. Závazné hodnoty by měly být stanoveny měřením s kalibrovaným UV radiometrem.
Krátké vzdálenosti maximalizují ozářenost, ale projevují se nerovnoměrností v podobě vzoru LED; větší vzdálenosti rozloží ozářenost rovnoměrněji, avšak při nižší ozářenosti. Porovnejte v simulaci několik vzdáleností pomocí profilů příčného řezu a klíčové hodnoty "E average", abyste pro svou aplikaci našli nejlepší kompromis.
Ano — načtěte model STEP nebo STL Vašeho dílu. Ozářenost se počítá pro každou vnější plochu; plochy odvrácené od LED diod obdrží nulovou hodnotu. Soubor je zpracován zcela lokálně ve Vašem prohlížeči a nikdy není odesílán na server.
Simulace zahrnuje 265, 275, 280, 365, 385, 395, 405 a 450 nm — od UVC pro dezinfekci až po UVA/modré záření pro vytvrzování a fluorescenci. Pro každou vlnovou délku je uložen typický vyzařovaný výkon LED, který se automaticky používá při výpočtu.
Autor: Dr. Mark Paravia
Dr. Ing. Mark Paravia je jednatelem společnosti Opsytec Dr. Gröbel GmbH v Ettlingen a vede akreditovanou kalibrační laboratoř. Po svém výzkumu pulzních xenonových excimerových výbojů na Institutu světelné techniky na KIT se v současnosti zaměřuje na měřicí techniku optického záření. Je místopředsedou normalizační komise DIN FNL 7 „Optické záření" a členem projektové skupiny DVGW pro UV dezinfekci.