Kalibre edilmiş aydınlık düzeyi ölçümü – iş yeri aydınlatmasından 500.000 lx'e kadar.
Hassas ışık ölçümü için lüksmetreler ve aydınlık düzeyi ölçerler
Aydınlık düzeyi, bir yüzeye düşen ışık akısını tanımlar ve temel fotometrik büyüklüklerden biridir. Lüks cinsinden ifade edilir. Tekrarlanabilir ölçümler için ışığın, insan gözünün spektral ışık duyarlılığına göre ağırlıklandırılması gerekir.
Opsytec, aydınlık düzeyinin belirlenmesi için kalibre edilmiş ölçüm sistemleri sunar. Bir LUX sensörü ile RMD ve RM-12 radyometreleri lüksmetreye dönüşür – aydınlık düzeyini lüks cinsinden gösteren kalibre edilmiş ışık ölçerler. Sensör, 380 ila 780 nm arasındaki görünür spektral aralığı kapsar ve gelen ışığı V(λ) fonksiyonuna göre ağırlıklandırır.
Lüksmetre neyi ölçer?
Bir lüksmetre, aydınlık düzeyini Ev ölçer. Bu büyüklük, belirli bir yüzeye düşen ışık akısını tanımlar. Birimi lükstür:
1 lx = 1 lm/m²
Aydınlık düzeyi bir fotometrik büyüklüktür. Optik ışınımı, insan gözünün gündüz görmesindeki spektral duyarlılığına göre ağırlıklandırır.
Bu nedenle lüks ölçümü, W/m² cinsinden yapılan radyometrik bir ölçümden temelden farklıdır. Aynı ışınım gücüne sahip iki ışık kaynağı, farklı spektrumları nedeniyle farklı lüks değerleri verebilir.
V(λ) ağırlıklandırması ve V-lambda sensörü
Fotometrik ölçümlerde, insan gözünün spektral ışık duyarlılığı V(λ) fonksiyonu ile tanımlanır. Bu fonksiyon 555 nm'de tepe yapar ve görünür aralığın kenarlarına doğru dik biçimde azalır.
Bu nedenle bir aydınlık ölçer için V-lambda sensörü gereklidir: spektral duyarlılığı bu ağırlıklandırma fonksiyonuna mümkün olduğunca yakın olan bir sensör. Sensör tepkisi ile V(λ) arasındaki sapmalar, özellikle dar bantlı LED'lerde veya alışılmadık spektrumlarda ölçüm hatalarına yol açabilir.
Opsytec LUX sensörü 380 ila 780 nm aralığında V(λ) ağırlıklandırması ile çalışır ve RMD ile RM-12 radyometrelerinde kullanılabilir.
Kosinüs düzeltmesi
Aydınlık düzeyi, alana bağlı bir büyüklüktür. Ölçüm yüzeyine eğik bir açıyla gelen ışınım, aydınlık düzeyine geliş açısının kosinüsü oranında katkıda bulunur. Uygun bir ölçüm başlığı bu açısal davranışı doğru şekilde yansıtmalıdır.
Opsytec sensörleri, kosinüs düzeltmesi için difüzör kullanır. Bu sayede, sensöre yalnızca dik olarak gelmeyen ışık için ölçüm doğruluğu artırılır.
Lüks ölçeği: bu ne kadar aydınlık?
Yıldızlı bir yeni ay gecesi ile zirvedeki güneş arasında 100 milyondan fazla bir kat fark vardır – ve göz her ikisinde de görür. Göz bebeği, içeri giren ışık miktarını yalnızca yaklaşık 16 kat değiştirir; adaptasyonun çok daha büyük bölümünü retina üstlenir. Ölçek, tipik aydınlanma düzeylerini ve standart değerleri logaritmik bir eksen üzerinde gösterir. Eksen üzerindeki kaydırıcıyı sürükleyiniz, fareyi bir sembolün üzerine getiriniz veya kendi ölçüm değerinizi giriniz.
| Durum | Aydınlık düzeyi |
|---|---|
| Açık gökyüzü, güneş zirvede | 130.000 lx |
| Orta Avrupa'da yaz öğle vakti, açık gökyüzü | 90.000 lx |
| Kış öğle vakti, açık gökyüzü | 20.000 lx |
| Yaz öğle vakti, kapalı gökyüzü | 19.000 lx |
| Yazın gölgede | 10.000 lx |
| Kapalı bir kış günü | 3.500 lx |
| Bulutlu gün, tipik değer | 1.000 lx |
| Alacakaranlık (güneş ufkun hemen altında) | 750 lx |
| Çok karanlık, bulutlu gün | 100 lx |
| Alacakaranlık (güneş ufkun 6° altında) | 3 lx |
| Dolunaylı gece | 0,05–0,36 lx |
| Dördün evresinde Ay, açık gökyüzü | 0,01 lx |
| Yeni ayda yıldızlı gece | 0,001 lx |
| Aysız gece, kapalı gökyüzü | 0,0001 lx |
| Durum | Aydınlık düzeyi |
|---|---|
| Modern cerrahi aydınlatma | 160.000 lx |
| ICH Q1B'ye göre fotostabilite kabini (örnek hesap) | 75.000 lx |
| Diş hekimliği çalışma lambası (asgari) | 15.000 lx |
| Ofis veya oda aydınlatması | 500 lx |
| Koridor | 100 lx |
| Oturma odası | 50 lx |
| ISO 3059'a göre floresan muayene (ortam ışığı, azami) | 20 lx |
| Sokak aydınlatması | 10 lx |
| Yaklaşık 1 m mesafede mum | 1 lx |
| EN 1838'e göre kaçış yollarının acil durum aydınlatması (asgari) | 1 lx |
Standartlar: ISO 3059, EN 1838, ICH Q1B.
| Görev / mekân | Sürdürülen aydınlık düzeyi |
|---|---|
| Teknik resim | 750 lx |
| Ofis, ekran başında çalışma, toplantı odaları | 500 lx |
| CAD iş istasyonları | 500 lx |
| Satış alanları, resepsiyon | 300 lx |
| Koridorlar, merdiven boşlukları | 100 lx |
| Otoparklar | 75 lx |
Standart değerler sürdürülen değerlerdir: aydınlık düzeyi, armatürlerin yaşlanması ve kirlenmesinden sonra da bu değerlerin altına düşmemelidir. 0,8'lik bir bakım faktöründe, 500 lx için yeni bir tesisatın yaklaşık 625 lx sağlaması gerekir. Ekran başında çalışma için standart ayrıca UGR ≤ 19 kamaşma sınırlaması ve Ra ≥ 80 renksel geriverim indeksi de gerektirir.
Standart: EN 12464-1:2021.
Aydınlık düzeyi nerede ölçülür
Tipik uygulamalar şunlardır:
- LED aydınlatma armatürlerinin test edilmesi
- Aydınlatma sistemlerinin geliştirilmesi
- Kalite kontrolü ve üretim testleri
- Lambalarda karşılaştırmalı ölçümler
- Araştırma ve geliştirme
- Optik sistemlerin karakterizasyonu
Çeşitli uygulamalarda standartlar aydınlık düzeyini doğrudan belirler:
- ISO 3059'a göre floresan çatlak muayenesi: Muayene sırasında görünür ortam ışığı 20 lx değerini aşmamalı, UV-A irradyansı (ışınım yoğunluğu) ise en az 10 W/m² olmalıdır. Bu durum için RMD'ye yönelik, 365 nm ve LUX ölçümünü birleştiren bir sensör mevcuttur.
- ICH Q1B'ye göre fotostabilite: İlaç numuneleri en az 1,2 milyon lüks saat görünür ışık ve 200 Wh/m² yakın UV almalıdır. Bu amaçla aydınlık düzeyi ve UV irradyansı numune konumunda ölçülür.
- EN 12464-1'e göre işyeri aydınlatması: Standart, otoparklarda 75 lx'ten teknik resim çiziminde 750 lx'e kadar işyerleri için korunması gereken aydınlık düzeyi değerlerini belirler.
- LED ve ekran teknolojisi: Aydınlık düzeyi, ortam ışığını ve LED modüllerinin bir yüzey üzerindeki ışık çıkışını tanımlar.
Opsytec'ten lüksmetreler: RM-12 ve RMD
Ölçüm sisteminin seçimi; spektruma, şiddete, ölçüm geometrisine ve görünür ışığın yanı sıra UV ışınımının da değerlendirilip değerlendirilmeyeceğine bağlıdır. Hızlı ve tekrarlanabilir lüks ölçümleri için LUX sensörlü RMD veya RM-12 uygundur. Sistemlerde kalıcı olarak kurulan izleme uygulamaları için LUX sensörü, analog çıkışlı bir PLC sensörü olarak ve Ethernet bağlantılı PLC.net olarak da mevcuttur.
Kompakt lüksmetre olarak RM-12
RM-12, farklı ölçüm başlıklarıyla çalıştırılabilen, kompakt ve pille beslenen bir el tipi radyometredir. LUX sensörü ile birlikte kullanışlı bir lüks ölçüm cihazına dönüşür.
Modüler tasarım, aynı ana ünitenin hem fotometrik hem de radyometrik ölçümler için kullanılmasına olanak tanır. Aydınlık düzeyinin yanı sıra, uygun sensörlerle örneğin UVA, UVB veya UVC irradyansı (ışınım yoğunluğu) ölçülebilir.
Bu durum, görünür ışığın ve UV radyasyonunun birlikte değerlendirilmesi gereken uygulamalarda özellikle avantajlıdır.
RMD: 500.000 lx'e kadar dijital lüksmetre
RMD, iki sensör girişine sahip tamamen dijital bir el tipi radyometredir. Farklı sensörlerle yüksek dinamik aralıklı, hassas ölçümler için uygundur. 500.000 lx'e kadar uzanan ölçüm aralığı sayesinde hem tipik yapay aydınlatma durumları hem de çok yüksek aydınlık düzeyleri incelenebilir – örneğin ışınlama kabinlerinde ya da ameliyat ve tedavi lambaları altında.
- iki dijital sensör girişi, örneğin aydınlık düzeyi ile UVA irradyansının (ışınım yoğunluğunun) eşzamanlı ölçümü için
- 24 bit dönüştürme ve 1 : 10.000.000 dinamik aralık
- 500.000 lx'e kadar aydınlık düzeyi
- irradyans (ışınım yoğunluğu), aydınlık düzeyi ve doz göstergesi
- sensörlerin kalibrasyon belirsizliği tipik olarak %4,5–6,0 (k = 2)
Sistem; laboratuvarlar, geliştirme, kalite güvence ve endüstriyel testler için uygundur ve iki sensör girişiyle daha yüksek bir rezerv sunar.
RM-12
Değiştirilebilir sensörlere sahip, irradyans ve aydınlatma şiddeti için el tipi ölçüm cihazı.
Radyometre RMD Pro
İki sensör girişi ve 8 GB belleğe sahip, irradyans ve doz ölçümü için tamamen dijital el tipi radyometre.
Analog çıkış sinyalli PLC sensörleri
PLC kontrolörlere doğrudan bağlantı için 4–20 mA, 0–10 V veya 0–2 V çıkışlı UV ve ışık sensörleri.
PLC.net – Ethernet UV sensörü
Ethernet ve PoE'ye sahip UV sensörü; ölçüm değerleri ağ üzerinden doğrudan Modbus TCP ve HTTP/JSON ile kullanılabilir.
LED aydınlık düzeyinin ölçümü
LED'ler çok dar spektrumlara veya birkaç tepeden oluşan spektrumlara sahip olabilir. Bu nedenle bir lüksmetrenin V(λ) eğrisine spektral uyumu, LED ölçümlerinde özellikle önemlidir: sensör duyarlılığı emisyon dalga boyunda V(λ) eğrisinin biraz üzerinde veya altında kalıyorsa, bu sapma dar bantlı bir kaynakta okunan değere tam olarak yansır. Etkinin ne kadar büyük olabileceği, spektral uyumsuzluk hakkındaki makalede açıklanmaktadır.
V(λ) uyumlu sensöre sahip, kalibre edilmiş bir lüksmetre rutin kontroller için uygundur.
Lüks ölçümü: doğru nasıl yapılır
- Ölçüm düzlemini tanımlayınız: Sensör, değerin geçerli olacağı düzlemde – işyerlerinde genellikle çalışma yüzeyinde – bulunur ve bu düzleme paralel olarak hizalanır.
- Mesafeyi sabit tutunuz: Noktasal kaynaklarda aydınlık düzeyi mesafenin karesiyle ters orantılı olarak azalır. Birkaç milimetre bile ölçüm değerinde belirgin bir fark yaratır.
- Gölgelenmeden kaçınınız: Vücut, eller ve kablolar ışığın sensöre ulaşmasını engellememelidir.
- Birden fazla ölçüm noktası: Bir yüzeydeki aydınlık düzeyi nadiren düzgündür. Birden fazla noktadan oluşan bir ızgara, ortalama değeri ve düzgünlüğü gösterir.
- Sıcaklığa dikkat ediniz: Sensör ve ışık kaynağı çalışma sıcaklığına ulaşmış olmalıdır; birçok lamba ve LED, ısınma sırasında ışık çıkışını değiştirir.
Kalibre edilmiş ve tekrarlanabilir
Tekrarlanabilir ölçümler için ölçüm sisteminin izlenebilir kalibrasyonu şarttır.
Opsytec sensörleri kalibre edilmiş olarak teslim edilir ve yeniden kalibre edilebilir. Bu sayede sistemler, tekrarlayan testler, kalite güvencesi ve belgelendirme gerektiren ölçüm görevleri için uygundur.
SSS: lüksmetreler
W/m² cinsinden bir ölçüm ile lüks cinsinden bir ölçüm arasındaki fark nedir?
W/m² cinsinden radyometrik bir ölçüm, fiziksel olarak mevcut ışınım gücünü herhangi bir ağırlıklandırma olmaksızın kaydeder. Lüks cinsinden fotometrik bir ölçüm ise aynı ışınımı insan gözünün V(λ) görsel verim fonksiyonu ile ağırlıklandırır ve yaklaşık 380–780 nm aralığının dışında sıfırdır. Bu nedenle aynı ışınım gücüne sahip iki kaynak çok farklı lüks değerlerine sahip olabilir.
ISO 3059'a göre floresan muayenede aydınlık düzeyi neden ölçülür?
Görünür ortam ışığı, floresan belirti ile arka plan arasındaki kontrastı azaltır. Bu nedenle standart, muayene sırasındaki aydınlık düzeyini en fazla 20 lx ile sınırlar ve en az 10 W/m² UV-A irradyansı (ışınım yoğunluğu) şart koşar. Her ikisi de muayene yüzeyinde ölçülür.
V(λ) ağırlıklandırması ne anlama gelir?
V(λ), insan gözünün fotopik görmedeki uluslararası olarak tanımlanmış görsel verim eğrisidir ve maksimumu 555 nm'dedir. Bir lüksmetre sensörü, okuduğu değerin algılanan parlaklığa karşılık gelmesi için bu eğriyi spektral olarak izlemelidir. LED'ler gibi dar bantlı kaynaklarda sapmalar, geniş bantlı ışığa kıyasla daha güçlü bir etki yaratır.
Kosinüs düzeltmesi ne işe yarar?
Bir yüzeye eğik açıyla gelen ışık, aydınlık düzeyine yalnızca geliş açısının kosinüsü oranında katkıda bulunur. Sensörün optik alanının önündeki bir difüzör bu davranışı taklit eder. Kosinüs düzeltmesi olmadan, örneğin birden fazla armatürden veya geniş yüzeyli kaynaklardan açıyla gelen ışık yanlış ağırlıklandırılırdı.
