Kiểm tra máy đo lux trong Kiểm tra đa thông số về hiệu suất quang học của nguồn sáng: Ứng dụng và phân tích kỹ thuật

Tóm tắt
Khi công nghệ chiếu sáng tiến bộ theo hướng thông minh và chuyên môn hóa, việc kiểm tra chính xác các thông số hiệu suất quang học của nguồn sáng đã trở thành một mắt xích quan trọng trong việc đánh giá chất lượng chiếu sáng, đảm bảo sức khỏe thị lực và thúc đẩy tiêu chuẩn hóa ngành. Bài báo này đưa ra LISUN LMS-6000 loạt kiểm tra máy đo lux Với tư cách là đối tượng nghiên cứu, thiết bị này trình bày một cách có hệ thống các ưu điểm kỹ thuật và kịch bản ứng dụng trong việc kiểm tra các thông số hiệu suất quang học cốt lõi như độ rọi, tọa độ sắc độ, nhiệt độ màu tương quan (CCT) và chỉ số hoàn màu (CRI). Bằng cách phân tích kiến ​​trúc phần cứng, nguyên tắc kiểm tra thông số và việc tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế của dòng thiết bị này, đồng thời xác minh độ chính xác hiệu suất của thiết bị bằng các bảng dữ liệu kiểm tra thực tế, thiết bị này cung cấp tài liệu tham khảo kỹ thuật đáng tin cậy cho các lĩnh vực như kiểm tra kỹ thuật chiếu sáng, nghiên cứu và phát triển đèn, và kiểm soát chất lượng, đồng thời làm nổi bật tính không thể thay thế của phép đo lux trong các tình huống phát hiện nhanh tại chỗ.

1. Giới thiệu
Trong hệ thống chiếu sáng hiện đại, hiệu suất quang học của nguồn sáng không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến sự thoải mái về thị giác và hiệu quả làm việc mà còn liên quan chặt chẽ đến việc kiểm soát ô nhiễm ánh sáng, tiết kiệm năng lượng và hiệu quả ứng dụng trong các lĩnh vực đặc biệt (như chiếu sáng nhà máy và chiếu sáng y tế). Mặc dù máy quang phổ để bàn truyền thống có thể đạt được độ chính xác cao trong kiểm tra, nhưng chúng bị hạn chế bởi kích thước và tính di động, khiến việc đáp ứng nhu cầu phát hiện nhanh chóng tại chỗ trở nên khó khăn. Phép đo lux, với những ưu điểm cốt lõi là "thu nhỏ, độ chính xác cao và hiệu suất thời gian thực", đã trở thành một công cụ quan trọng trong lĩnh vực phát hiện ánh sáng.

LMS-6000 kiểm tra máy đo độ sáng loạt được phát triển bởi LISUN Sử dụng hệ thống quang phổ CT không đối xứng chéo tiêu cự dài, bao phủ dải bước sóng 380-780 nm (một số model mở rộng đến 200-950 nm). Thiết bị có thể hoàn thành việc kiểm tra hơn 20 thông số hiệu suất quang học như độ rọi, tọa độ sắc độ, nhiệt độ màu tương quan (CCT) và chỉ số hoàn màu (CRI) cùng một lúc, và được sử dụng rộng rãi trong các tình huống như phát hiện đèn LED, vận hành và bảo trì chiếu sáng đô thị, cũng như nghiên cứu và phát triển trong phòng thí nghiệm. Bài báo này sẽ phân tích toàn diện giá trị kỹ thuật của loạt máy đo lux này từ bốn khía cạnh: nguyên lý kỹ thuật của thiết bị, khả năng kiểm tra thông số cốt lõi, các trường hợp ứng dụng thực tế và kiểm tra hiệu suất.

2. Kiến trúc kỹ thuật và nguyên tắc thử nghiệm của LISUN LMS-6000 kiểm tra máy đo lux
2.1 Kiến trúc phần cứng cốt lõi
Hiệu suất cốt lõi của LISUN LMS-6000 Máy đo độ sáng sê-ri bắt nguồn từ thiết kế phần cứng tiên tiến, chủ yếu bao gồm ba mô-đun:
• Hệ thống quang phổ: Áp dụng công nghệ quang phổ CT không đối xứng chéo tiêu cự dài, có thể giảm hiệu quả nhiễu ánh sáng lạc (ánh sáng lạc < 0.015% ở 600 nm và < 0.03% ở 435 nm), đảm bảo độ phân giải bước sóng ±0.2 nm và độ chính xác bước sóng ±0.5 nm, cung cấp nền tảng quang học ổn định cho thử nghiệm đa thông số.
• Mô-đun phát hiện và xử lý dữ liệu: Được trang bị bộ dò CCD có độ nhạy cao, kết hợp với pin lithium có thể sạc lại 4000 mAh (với thời gian hoạt động liên tục là 20 giờ), có thể thực hiện điều chỉnh thời gian tích hợp linh hoạt từ 0.1 ms đến 5 giây, thích ứng với các tình huống cường độ ánh sáng khác nhau (phạm vi kiểm tra độ rọi: 0.1-500,000 lx).
• Mô-đun lưu trữ và tương tác giữa người và máy tính: Được trang bị màn hình cảm ứng điện dung IPS độ nét cao 5 inch (độ phân giải: 480*854), hỗ trợ dung lượng lưu trữ 8 GB (có thể lưu trữ 5,000-100,000 báo cáo thử nghiệm) và tương thích với giao tiếp máy tính của hệ thống Win7-Win11, tạo điều kiện xuất dữ liệu và phân tích thứ cấp.

2.2 Nguyên tắc thử nghiệm các thông số cốt lõi
Khả năng kiểm tra đa thông số của phép đo lux dựa trên nguyên lý "phổ bức xạ". Bằng cách đo phân bố công suất phổ (SPD) của nguồn sáng và kết hợp với các giá trị ba kích thích phổ của người quan sát tiêu chuẩn do Ủy ban Chiếu sáng Quốc tế (CIE) khuyến nghị, nhiều thông số hiệu suất quang học khác nhau được tính toán:
• Độ rọi (lx) và Thông lượng phát sáng – Các thông số liên quan (E(Fc), Ee (W/m²)): Độ rọi được tính bằng cách tích phân thông lượng bức xạ quang phổ mà máy dò nhận được. 1 lx bằng 1 lm thông lượng phát sáng phân bố đều trên diện tích 1 m²; E(Fc) là đơn vị độ rọi theo hệ thống đo lường Anh (1 Fc ≈ 10.764 lx), và Ee là độ rọi, phản ánh công suất bức xạ nhận được trên một đơn vị diện tích.
• Tọa độ sắc độ và Nhiệt độ màu tương quan (CCT): Tọa độ sắc độ (x, y) được tính toán dựa trên hệ thống sắc độ chuẩn CIE 1931 thông qua việc tích hợp phân bố công suất phổ và giá trị ba kích thích; CCT được xác định bởi độ lệch giữa tọa độ sắc độ và quỹ tích vật đen. Phạm vi thử nghiệm CCT của LMS-6000 Dòng sản phẩm này có phạm vi phủ sóng từ 1500 K-100,000 K với độ chính xác ±0.6%, có thể phân biệt chính xác các loại nguồn sáng khác nhau như ánh sáng trắng mát và ánh sáng trắng ấm.
• Chỉ số hoàn màu (CRI) và các thông số TM-30: CRI (Ra) được tính bằng cách so sánh hiệu ứng hoàn màu của nguồn sáng và vật đen/ánh sáng ban ngày tiêu chuẩn trên 8 chip màu tiêu chuẩn (phạm vi: 0-100, độ chính xác: ±(0.3% rd ± 0.3)); Các thông số TM-30 (chỉ số gam màu Rg, chỉ số độ trung thực Rf) dựa trên tiêu chuẩn CIE TM-30-15, đánh giá khả năng của nguồn sáng trong việc khôi phục màu sắc của vật thể thực thông qua 100 chip màu thử nghiệm, đây là các chỉ số quan trọng đối với các tình huống chiếu sáng cao cấp (như bảo tàng và phòng phẫu thuật).
• Các thông số dung sai màu và chênh lệch màu: Dung sai màu phản ánh độ lệch giữa tọa độ sắc độ của nguồn sáng và tọa độ mục tiêu (theo đơn vị SDCM). LMS-6000 có thể hiển thị trực quan mức độ lệch thông qua biểu đồ dung sai màu; tổng độ lệch màu (ΔE), độ lệch độ sáng, độ đỏ-xanh lục (a*) và độ vàng-xanh lam (b*) dựa trên không gian màu CIE LAB, được sử dụng để đánh giá tính nhất quán màu của các nguồn sáng khác nhau hoặc các lô khác nhau của cùng một nguồn sáng.

3. Khả năng kiểm tra tham số cốt lõi và các kịch bản ứng dụng của LISUN LMS-6000 kiểm tra máy đo lux
3.1 Khả năng bao phủ thử nghiệm tham số của các mô hình toàn bộ dòng
LISUN LMS-6000 Máy đo độ sáng Lux Meter Series bao gồm 12 model được chia nhỏ, với các phạm vi kiểm tra thông số được tối ưu hóa cho các nhu cầu ứng dụng khác nhau. Trong số đó, model cơ bản LMS-6000 đã bao gồm hơn 20 thông số cốt lõi, và một số model đã mở rộng các chức năng đặc biệt (như kiểm tra UV, kiểm tra stroboscopic và thông số chiếu sáng cây trồng). Bảng sau đây thể hiện sự so sánh khả năng kiểm tra thông số của các model cốt lõi trong dòng sản phẩm này:

3.2 Phân tích các kịch bản ứng dụng điển hình
Vận hành và bảo trì chiếu sáng đô thị (theo Tiêu chuẩn CJJ/T261-2017) Chiếu sáng công cộng như đường đô thị và quảng trường cần đáp ứng các yêu cầu như độ đồng đều về độ rọi và mật độ công suất. Sử dụng LMS-6000 Kiểm tra bằng máy đo lux, độ rọi trung bình của làn đường xe cơ giới (10-30 lx) và độ đồng đều của vỉa hè (≥0.3) có thể được kiểm tra nhanh chóng tại chỗ, và CCT có thể được ghi lại đồng thời (để tránh mỏi mắt do chênh lệch nhiệt độ màu của nguồn sáng). Ví dụ, trong quá trình phát hiện đèn đường LED trên đường chính trong một dự án đô thị, một số đèn được phát hiện có CCT lệch so với giá trị thiết kế (thiết kế 4000 K, thực tế đo được 3500 K) thông qua LMS-6000và các lô hàng được thay thế kịp thời để đảm bảo chất lượng chiếu sáng.

Kiểm soát chất lượng nhà máy của đèn LEDCác nhà sản xuất đèn có thể sử dụng LMS-6000 Tiến hành thử nghiệm lấy mẫu về chỉ số hoàn màu (CRI) và dung sai màu cho từng lô sản phẩm. Ví dụ, một nhà sản xuất bóng đèn LED yêu cầu CRI ≥ 80 và dung sai màu ≤ 3 SDCM. Thông qua thử nghiệm tại chỗ bằng máy đo lux, các sản phẩm không đạt yêu cầu (như CRI = 75, dung sai màu = 5 SDCM) có thể được sàng lọc nhanh chóng để ngăn chặn chúng xâm nhập thị trường. Ngoài ra, chức năng thử nghiệm chớp sáng của LMS-6000F có thể phát hiện độ sâu điều chế của đèn (yêu cầu ≤ 30%), ngăn ngừa sự khó chịu về thị giác do đèn chớp gây ra.

Tối ưu hóa đặc biệt về chiếu sáng cho cây trồngChiếu sáng cho cây trồng đòi hỏi phải kiểm soát chính xác các thông số như PAR (400-700 nm) và PPFD (PPFD phù hợp cho sự phát triển của rau diếp là 200-400 μmol/m²·s). LMS-6000P Máy đo độ sáng Lux có thể kiểm tra PPFD và tỷ lệ bức xạ đỏ-xanh (tối ưu 1:1.2) theo thời gian thực, giúp người trồng trọt điều chỉnh độ cao và công suất đèn để cải thiện năng suất cây trồng. Một nhà máy sản xuất cây trồng đã tối ưu hóa các thông số chiếu sáng trong khu vực trồng cà chua thông qua thiết bị này, giúp tăng năng suất lên 15%.

4. Xác minh hiệu suất và tuân thủ tiêu chuẩn của LISUN LMS-6000 kiểm tra máy đo lux
4.1 Dữ liệu xác minh độ chính xác
Để xác minh độ chính xác thử nghiệm của LMS-6000 Trong thử nghiệm đo độ sáng, một nguồn sáng tiêu chuẩn (CCT = 5000 K, CRI = 95) đã được chọn để thử nghiệm lặp lại và kết quả được thể hiện trong bảng sau:

Có thể thấy từ dữ liệu rằng độ lệch đo được của từng tham số nhỏ hơn độ chính xác danh nghĩa của dụng cụ, điều này chứng tỏ rằng LMS-6000 Máy đo độ sáng có khả năng kiểm tra ổn định và độ chính xác cao.

4.2 Tuân thủ Tiêu chuẩn
LISUN LMS-6000 loạt sản phẩm tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn có thẩm quyền trong nước và quốc tế để đảm bảo tính phổ quát và công nhận của kết quả thử nghiệm:
• Kiểm tra độ hoàn màu: Tuân thủ CIE-13.3 “Phương pháp đo lường và chỉ định các đặc tính hoàn màu của nguồn sáng” và CIE-177 “Hoàn màu của nguồn sáng LED trắng”;
• Nhiệt độ màu và tọa độ sắc độ: Tuân thủ hệ thống sắc độ CIE 1931 và hệ thống CIE 1960 UCS;
• Nguy cơ ánh sáng xanh: Tuân thủ GB/T20145 “An toàn quang sinh học của đèn và hệ thống đèn” và CIE S009/E:2002;
• Kiểm tra bằng đèn chớp: Tuân thủ “Các phương pháp thực hành được khuyến nghị của IEEE để điều chế dòng điện trong đèn LED độ sáng cao nhằm giảm thiểu rủi ro sức khỏe cho người xem”.

LMS-6000 Máy quang phổ cầm tay CCD

5. Kết luận và triển vọng
LISUN LMS-6000 loạt kiểm tra máy đo lux Giải quyết vấn đề nan giải là thiết bị kiểm tra truyền thống “khó cân bằng giữa tính di động và độ chính xác” thông qua công nghệ quang phổ tiên tiến, mô-đun phát hiện độ chính xác cao và khả năng kiểm tra thông số toàn diện, mang đến giải pháp phát hiện nhanh chóng, đáng tin cậy tại chỗ cho ngành công nghiệp chiếu sáng. Hiệu suất chính xác cao trong việc kiểm tra các thông số cốt lõi như độ rọi, CCT và CRI, cũng như khả năng bao phủ các thông số đặc biệt như TM-30, nguy cơ ánh sáng xanh và chiếu sáng nhà máy, cho phép thiết bị đáp ứng các nhu cầu đa dạng, từ chiếu sáng thông thường đến các lĩnh vực đặc biệt.