Med denne simuleringen fra Opsytec Dr. Gröbel beregner du irradiansen (mW/cm²) på store bestrålte flater som belyses samlet av flere UV-LED-armaturer fra produktseriene SFL og serie L – direkte i nettleseren. Plasser armaturene som en rad, et rutenett, en ring eller fritt via en tabell, roter og vipp dem, og få straks fordelingen på målflaten som varmekart, 3D-visning og tverrsnittsprofiler – med jevnhet, homogenitet og en A/B-sammenligning av to varianter.
Beregningen bruker samme modell som verktøyet UV-LED 3D-irradianskalkulator (målt strålingskarakteristikk for LED-en, sum over alle LED-er). I tillegg tar simuleringen hensyn til skyggelegging fra naboarmaturenes hus når armaturene vippes. Resultatene kan eksporteres som CSV, som DXF-toppvisning og som PDF-simuleringsrapport. De beregnede verdiene er veiledende data for systemdimensjonering; bindende irradiansnivåer bør verifiseres ved måling, f.eks. med et radiometer fra Opsytec.
Modell: sum over alle LED-er i alle armaturer med målt strålingskarakteristikk (E = Σ I₀·rel(θ)·cos ε / r²), som i verktøyet UV-LED 3D-irradianskalkulator, utvidet med skyggelegging fra naboarmaturenes hus. Arbeidsavstand fra frontflaten; den samlede flaten er plan ved z = 0. Ingen refleksjoner; produksjonstoleranser, LED-variasjon og temperatureffekter er ikke inkludert – veiledende verdier, ikke måleverdier.
Modell og forutsetninger for storflatesimuleringen
Hver armatur består av sin LED-matrise (rader × kolonner, delingsavstand 10 mm). For hvert punkt på målflaten summeres bidraget fra hver enkelt LED i alle armaturer (fotometrisk avstandskvadratlov):
Formel: E = Σ I₀ · rel(θ) · cos ε / r²
θ er vinkelen mot aksen til den aktuelle armaturen (vippet for vippede armaturer), ε innfallsvinkelen mot målflaten, r avstanden. rel(θ) er LED-ens målte strålingskarakteristikk, I₀ følger av strålingsfluksen per LED. I nærfeltet inngår hver LED som en brikke på 3,5 mm med fem delkilder. For én enkelt, loddrett armatur er resultatet identisk med verktøyet UV-LED 3D-irradianskalkulator.
Alle armaturer i en oppstilling er identiske (produkt, bølgelengde, LED-effekt). Rad og rutenett plasserer armaturhusene ved siden av hverandre med valgt mellomrom (0 = kant i kant); ringen plasserer husenes midtpunkter på ringradien. Vippingen skjer om midtpunktet på frontflaten; arbeidsavstanden måles fra frontflaten til målflaten.
Hvert armaturhus er en boks med produktets mål over frontflaten. Hvis siktlinjen fra en LED til målpunktet treffer huset til en annen armatur, utelates bidraget. Loddrette armaturer med felles frontplan kan ikke skygge for hverandre; testen hoppes i så fall over.
- Veiledende simulering – produksjonstoleranser, LED-variasjon/binning og temperatureffekter er ikke inkludert
- Ingen refleksjoner fra hus, mål eller omgivelser, ingen spredning
- Hus som enkle bokser; kjøleribber, kabler og braketter tas ikke hensyn til
- Under 10 mm arbeidsavstand dominerer brikkegeometri, linse og hus – beregningen er sperret der
- For CAD-modeller tas det hensyn til den lokale innfallsvinkelen, men ikke til skyggelegging fra selve modellen
Vanlige spørsmål om storflatesimuleringen
Simuleringen summerer bidragene fra alle LED-er med den målte strålingskarakteristikken og gir veiledende verdier for produktvalg og systemdimensjonering. For én enkelt armatur stemmer den overens med verktøyet UV-LED 3D-irradianskalkulator. Produksjonstoleranser, LED-variasjon og binning, temperatureffekter samt refleksjoner fra armaturhus og omgivelser er ikke inkludert. Bindende irradiansnivåer bør bestemmes ved måling med et kalibrert UV-radiometer.
3D-kalkulatoren håndterer én enkelt armatur eller en fritt konfigurerbar LED-matrise. Denne simuleringen plasserer flere identiske armaturer – som rad, n × m-rutenett, ring eller fritt via en tabell, rotert og vippet – og tar hensyn til at husene til naboarmaturene kan skygge for lyset. Modellen for den enkelte LED-en er den samme i begge verktøyene.
For rad og rutenett angir du mellomrommet mellom armaturhusene; 0 mm betyr kant i kant. For ringen angir du radien som husenes midtpunkter ligger på, og velger om langsiden skal orienteres tangentielt eller radielt. Overlappende hus markeres med rødt i 3D-visningen og i toppvisningen. Arbeidsavstanden måles fra frontflaten til målflaten.
Når armaturer vippes, kan huset til én armatur blokkere siktlinjen mellom en LED i naboarmaturen og målpunktet. Simuleringen kontrollerer hver av disse siktlinjene mot husene, som modelleres som enkle bokser; blokkerte bidrag utelates. Loddrette armaturer med felles frontplan skygger ikke for hverandre. Kontrollen kan slås av under «Calculation & display».
Nøkkeltallene viser jevnhet (min/max) og homogenitet ((max − min)/(max + min)) på målflaten. Med «Store as A» og «Store as B» sammenligner du to varianter side om side. For rad, rutenett og ring søker optimaliseringen etter den kombinasjonen av helning mot midten, mellomrom eller ringradius og arbeidsavstand som gir best jevnhet, uten overlappende armaturhus.
Du kan velge flatestrålerne SFL-UV-M, SFL-UV-L og SFL-UV-XL samt serie L i størrelsene XS, XS-HO, S, M og L; beregningen dekker bølgelengder fra 265 til 450 nm. Resultatene kan eksporteres som CSV (rutenett og tverrsnittsprofiler), oppstillingen som PNG og DXF og det samlede resultatet som PDF-simuleringsrapport; konfigurasjonen kan deles som lenke. STEP- og STL-modeller behandles utelukkende lokalt i nettleseren.
Forfatter: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia er daglig leder for Opsytec Dr. Gröbel GmbH i Ettlingen og leder det akkrediterte kalibreringslaboratoriet. Etter sin forskning på pulserende xenon-eksimerutladninger ved Institute of Lighting Technology ved KIT, er hans nåværende fokus på optisk strålingsmåleteknikk. Han er nestleder for DIN Standards Committee FNL 7 «Optical Radiation», og medlem av DVGW Project Group on UV Disinfection.