Con questa simulazione di Opsytec Dr. Gröbel calcolate l'irradianza (mW/cm²) di ampie superfici irradiate illuminate congiuntamente da più irradiatori LED UV delle gamme SFL e Serie L – direttamente nel vostro browser. Disponete gli irradiatori in fila, a griglia, ad anello o liberamente tramite una tabella, ruotateli e inclinateli e ottenete subito la distribuzione sulla superficie bersaglio come mappa di calore, vista 3D e profili di sezione – con uniformità, omogeneità e un confronto A/B tra due varianti.
Il calcolo utilizza lo stesso modello del Calcolatore di irradianza 3D per LED UV (caratteristica di emissione misurata del LED, somma su tutti i LED). Inoltre, per gli irradiatori inclinati la simulazione tiene conto dell'ombreggiamento da parte degli alloggiamenti vicini. I risultati possono essere esportati come CSV, vista dall'alto DXF e rapporto di simulazione PDF. I valori calcolati sono dati indicativi per la progettazione dell'impianto; i livelli di irradianza vincolanti vanno verificati mediante misura, ad es. con un radiometro Opsytec.
Modello: somma su tutti i LED di tutti gli irradiatori con caratteristica di emissione misurata (E = Σ I₀·rel(θ)·cos ε / r²), come nel Calcolatore di irradianza 3D per LED UV, ampliata dall'ombreggiamento da parte degli alloggiamenti degli irradiatori vicini. Distanza di lavoro misurata dalla superficie frontale; la superficie complessiva è piana a z = 0. Nessuna riflessione; tolleranze di fabbricazione, dispersione dei LED ed effetti della temperatura non sono considerati – valori indicativi, non misure.
Modello e ipotesi della simulazione di ampie superfici
Ogni irradiatore è costituito dal proprio array di LED (righe × colonne, passo 10 mm). Per ogni punto della superficie bersaglio viene sommato il contributo di ogni singolo LED di tutti gli irradiatori (legge fotometrica dell'inverso del quadrato):
Formula: E = Σ I₀ · rel(θ) · cos ε / r²
θ è l'angolo rispetto all'asse del rispettivo irradiatore (inclinato per gli irradiatori inclinati), ε l'angolo di incidenza sulla superficie bersaglio, r la distanza. rel(θ) è la caratteristica di emissione misurata del LED, I₀ deriva dal flusso radiante per LED. Nel campo vicino ogni LED è considerato come un die da 3,5 mm con cinque sottosorgenti. Per un singolo irradiatore verticale il risultato è identico a quello del Calcolatore di irradianza 3D per LED UV.
Tutti gli irradiatori di una disposizione sono identici (prodotto, lunghezza d'onda, potenza dei LED). Fila e griglia affiancano gli alloggiamenti con la distanza libera selezionata (0 = accostati senza interstizio); l'anello colloca i centri degli alloggiamenti sul raggio dell'anello. L'inclinazione avviene attorno al centro della superficie frontale; la distanza di lavoro si misura dalla superficie frontale alla superficie bersaglio.
Ogni alloggiamento è un parallelepipedo con le dimensioni del prodotto al di sopra della superficie frontale. Se la linea di vista da un LED al punto bersaglio colpisce l'alloggiamento di un altro irradiatore, il suo contributo viene scartato. Gli irradiatori verticali con un piano frontale comune non possono ombreggiarsi a vicenda; in tal caso la verifica viene omessa.
- Simulazione indicativa – tolleranze di fabbricazione, dispersione/binning dei LED ed effetti della temperatura non sono considerati
- Nessuna riflessione da alloggiamenti, bersaglio o ambiente circostante, nessuna diffusione
- Alloggiamenti come semplici parallelepipedi; alette di raffreddamento, cavi e staffe non sono considerati
- Al di sotto di 10 mm di distanza di lavoro prevalgono geometria del die, lente e alloggiamento – lì il calcolo è bloccato
- Per i modelli CAD si tiene conto dell'angolo di incidenza locale, non dell'ombreggiamento da parte del modello stesso
Domande frequenti sulla simulazione di ampie superfici
La simulazione somma i contributi di tutti i LED con la caratteristica di emissione misurata e fornisce valori indicativi per la scelta del prodotto e la progettazione dell'impianto. Per un singolo irradiatore coincide con il Calcolatore di irradianza 3D per LED UV. Tolleranze di fabbricazione, dispersione e binning dei LED, effetti della temperatura e riflessioni da alloggiamenti e ambiente circostante non sono considerati. I livelli di irradianza vincolanti vanno determinati mediante misura con un radiometro UV tarato.
Il calcolatore 3D considera un singolo irradiatore o un array di LED liberamente configurabile. Questa simulazione dispone più irradiatori identici – in fila, a griglia n × m, ad anello o liberamente tramite una tabella, ruotati e inclinati – e tiene conto del fatto che gli alloggiamenti degli irradiatori vicini possono ombreggiare la luce. Il modello del singolo LED è lo stesso in entrambi gli strumenti.
Per fila e griglia inserite la distanza libera tra gli alloggiamenti; 0 mm significa accostati senza interstizio. Per l'anello impostate il raggio su cui si trovano i centri degli alloggiamenti e scegliete se il lato lungo è orientato tangenzialmente o radialmente. Gli alloggiamenti sovrapposti sono evidenziati in rosso nella vista 3D e nella vista dall'alto. La distanza di lavoro si misura dalla superficie frontale alla superficie bersaglio.
Se gli irradiatori sono inclinati, l'alloggiamento di un irradiatore può bloccare la linea di vista tra un LED dell'irradiatore vicino e il punto bersaglio. La simulazione verifica ciascuna di queste linee di vista rispetto agli alloggiamenti, modellati come semplici parallelepipedi; i contributi bloccati vengono scartati. Gli irradiatori verticali con un piano frontale comune non si ombreggiano a vicenda. La verifica può essere disattivata in “Calculation & display”.
Gli indicatori mostrano l'uniformità (min/max) e l'omogeneità ((max − min)/(max + min)) sulla superficie bersaglio. Con “Store as A” e “Store as B” confrontate due varianti affiancate. Per fila, griglia e anello l'ottimizzatore cerca la combinazione di inclinazione verso il centro, distanza libera o raggio dell'anello e distanza di lavoro con la migliore uniformità, senza alloggiamenti sovrapposti.
Potete scegliere gli irradiatori a superficie SFL-UV-M, SFL-UV-L e SFL-UV-XL e la Serie L nelle dimensioni XS, XS-HO, S, M e L; il calcolo copre lunghezze d'onda da 265 a 450 nm. I risultati possono essere esportati come CSV (griglia e profili di sezione), la disposizione come PNG e DXF e il risultato complessivo come rapporto di simulazione PDF; la configurazione può essere condivisa tramite link. I modelli STEP e STL vengono elaborati esclusivamente in locale nel browser.
Autore: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia è l'amministratore delegato di Opsytec Dr. Gröbel GmbH a Ettlingen e dirige il laboratorio di taratura accreditato. In seguito alle sue ricerche sulle scariche a eccimeri di xeno pulsato presso l'Istituto di Tecnologia dell'Illuminazione del KIT, il suo attuale focus è sulla tecnologia di misura della radiazione ottica. È vicepresidente del Comitato Normativo DIN FNL 7 "Radiazione Ottica" e membro del Gruppo di Progetto DVGW sulla Disinfezione UV.