Za pomocą tej symulacji firmy Opsytec Dr. Gröbel obliczają Państwo natężenie napromienienia (mW/cm²) dużych napromieniowanych powierzchni, oświetlanych wspólnie przez kilka opraw UV-LED z linii SFL i seria L – bezpośrednio w przeglądarce. Oprawy można rozmieścić w rzędzie, w siatce, na pierścieniu lub dowolnie za pomocą tabeli, obracać je i pochylać, a rozkład na powierzchni docelowej otrzymują Państwo natychmiast w postaci mapy cieplnej, widoku 3D i profili przekroju – wraz z równomiernością, jednorodnością i porównaniem A/B dwóch wariantów.
Obliczenia wykorzystują ten sam model co Kalkulator natężenia napromienienia UV-LED 3D (zmierzona charakterystyka emisji diody LED, suma po wszystkich diodach LED). Ponadto w przypadku pochylonych opraw symulacja uwzględnia zacienienie przez obudowy sąsiednich opraw. Wyniki można wyeksportować jako CSV, widok z góry w formacie DXF oraz raport z symulacji w formacie PDF. Obliczone wartości są danymi orientacyjnymi do projektowania instalacji; wiążące wartości natężenia napromienienia należy zweryfikować pomiarem, np. radiometrem Opsytec.
Model: suma po wszystkich diodach LED wszystkich opraw ze zmierzoną charakterystyką emisji (E = Σ I₀·rel(θ)·cos ε / r²), jak w kalkulatorze natężenia napromienienia UV-LED 3D, rozszerzona o zacienienie przez obudowy sąsiednich opraw. Odległość robocza liczona od powierzchni czołowej; cała powierzchnia jest płaska przy z = 0. Bez odbić; tolerancje produkcyjne, rozrzut parametrów diod LED i efekty temperaturowe nie są uwzględnione – wartości orientacyjne, a nie wyniki pomiarów.
Model i założenia symulacji dużych powierzchni
Każda oprawa składa się ze swojej matrycy LED (rzędy × kolumny, raster 10 mm). Dla każdego punktu powierzchni docelowej sumowany jest udział każdej pojedynczej diody LED wszystkich opraw (fotometryczne prawo odwrotności kwadratu odległości):
Wzór: E = Σ I₀ · rel(θ) · cos ε / r²
θ to kąt względem osi danej oprawy (w przypadku pochylonych opraw – osi pochylonej), ε to kąt padania na powierzchnię docelową, r to odległość. rel(θ) to zmierzona charakterystyka emisji diody LED, I₀ wynika ze strumienia promieniowania na jedną diodę LED. W polu bliskim każda dioda LED jest uwzględniana jako chip 3,5 mm z pięcioma źródłami cząstkowymi. Dla pojedynczej, pionowej oprawy wynik jest identyczny z wynikiem kalkulatora natężenia napromienienia UV-LED 3D.
Wszystkie oprawy w danym rozmieszczeniu są identyczne (produkt, długość fali, moc LED). W rzędzie i siatce obudowy są ustawiane obok siebie z wybraną szczeliną (0 = na styk); w pierścieniu środki obudów leżą na promieniu pierścienia. Pochylenie odbywa się wokół środka powierzchni czołowej; odległość robocza jest mierzona od powierzchni czołowej do powierzchni docelowej.
Każda obudowa jest prostopadłościanem o wymiarach produktu nad powierzchnią czołową. Jeśli linia widzenia od diody LED do punktu docelowego trafia w obudowę innej oprawy, udział tej diody jest pomijany. Pionowe oprawy o wspólnej płaszczyźnie czołowej nie mogą się wzajemnie zacieniać; w takim przypadku test jest pomijany.
- Symulacja orientacyjna – tolerancje produkcyjne, rozrzut parametrów/binning diod LED i efekty temperaturowe nie są uwzględnione
- Brak odbić od obudów, celu i otoczenia, brak rozpraszania
- Obudowy jako proste prostopadłościany; żebra chłodzące, kable i uchwyty nie są uwzględniane
- Poniżej 10 mm odległości roboczej dominują geometria chipu, soczewka i obudowa – obliczenia są tam zablokowane
- W przypadku modeli CAD uwzględniany jest lokalny kąt padania, a zacienienie przez sam model – nie
Najczęściej zadawane pytania dotyczące symulacji dużych powierzchni
Symulacja sumuje udziały wszystkich diod LED ze zmierzoną charakterystyką emisji i dostarcza wartości orientacyjne do doboru produktów i projektowania instalacji. Dla pojedynczej oprawy wyniki są zgodne z kalkulatorem natężenia napromienienia UV-LED 3D. Tolerancje produkcyjne, rozrzut parametrów i binning diod LED, efekty temperaturowe oraz odbicia od obudów i otoczenia nie są uwzględnione. Wiążące wartości natężenia napromienienia należy wyznaczyć pomiarem za pomocą wzorcowanego radiometru UV.
Kalkulator 3D uwzględnia pojedynczą oprawę lub dowolnie konfigurowalną matrycę LED. Ta symulacja rozmieszcza kilka identycznych opraw – w rzędzie, w siatce n × m, na pierścieniu lub dowolnie za pomocą tabeli, obróconych i pochylonych – i uwzględnia, że obudowy sąsiednich opraw mogą zacieniać światło. Model pojedynczej diody LED jest w obu narzędziach taki sam.
W przypadku rzędu i siatki podają Państwo szczelinę między obudowami; 0 mm oznacza ustawienie na styk. W przypadku pierścienia ustawiają Państwo promień, na którym leżą środki obudów, i wybierają, czy dłuższy bok ma być zorientowany stycznie, czy promieniowo. Nachodzące na siebie obudowy są zaznaczone na czerwono w widoku 3D i w widoku z góry. Odległość robocza jest mierzona od powierzchni czołowej do powierzchni docelowej.
Gdy oprawy są pochylone, obudowa jednej oprawy może przesłonić linię widzenia między diodą LED sąsiedniej oprawy a punktem docelowym. Symulacja sprawdza każdą z tych linii widzenia względem obudów modelowanych jako proste prostopadłościany; zablokowane udziały są pomijane. Pionowe oprawy o wspólnej płaszczyźnie czołowej nie zacieniają się wzajemnie. Sprawdzanie można wyłączyć w sekcji „Calculation & display”.
Wskaźniki pokazują równomierność (min/max) i jednorodność ((max − min)/(max + min)) na powierzchni docelowej. Za pomocą „Store as A” i „Store as B” porównują Państwo dwa warianty obok siebie. W przypadku rzędu, siatki i pierścienia optymalizator wyszukuje kombinację pochylenia w stronę środka, szczeliny lub promienia pierścienia oraz odległości roboczej zapewniającą najlepszą równomierność, bez nachodzących na siebie obudów.
Do wyboru są promienniki powierzchniowe SFL-UV-M, SFL-UV-L i SFL-UV-XL oraz seria L w rozmiarach XS, XS-HO, S, M i L; obliczenia obejmują długości fal od 265 do 450 nm. Wyniki można wyeksportować jako CSV (siatka i profile przekroju), rozmieszczenie jako PNG i DXF, a wynik całościowy jako raport z symulacji w formacie PDF; konfigurację można udostępnić jako link. Modele STEP i STL są przetwarzane wyłącznie lokalnie w przeglądarce.
Autor: dr inż. Mark Paravia
Dr inż. Mark Paravia jest dyrektorem zarządzającym Opsytec Dr. Gröbel GmbH w Ettlingen i kieruje akredytowanym laboratorium wzorcującym. Po prowadzeniu badań nad pulsacyjnymi wyładowaniami ekscymerowymi w ksenonie w Instytucie Techniki Świetlnej na KIT, obecnie koncentruje się na technice pomiaru promieniowania optycznego. Jest wiceprzewodniczącym Komitetu Normalizacyjnego DIN FNL 7 „Promieniowanie optyczne" oraz członkiem Grupy Projektowej DVGW ds. Dezynfekcji UV.