照 明 器 配 光 曲线 的 测 量
口 石 丽 平 刘 宝 成 张 守超
对 于 照 明 器 来说 . 较 重 要 的 是 配 光 曲线 的 测 量 . 根
据 灯 具 的 配 光 曲线 可 以 看 出 光 斑 的 质 量 . 计 算灯 具 的
效率 . 计算灯 具 实 际 使用 时任 意点 的 照 度 值 和 照 度 分
布情 况 等 。 在 照 明 工 程 设 计 时 使用 计 算 机 软 件计 算 照
度 分布 。 需 要 首先 输 入 灯 具 的 配 光 曲线 。 可 以 毫 不 夸 张
地 说 . 灯 具 的 配 光 曲线 是 灯 具 的 生 命 线 。 近 年来 , 我 们
对 部 分 工 厂 生 产 的多种 照 明器 的 配 光 曲线 开 展 了 一 些
测 试 工 作 . 通 过 实 验 为 设 计 和 生 产 提 供 了 较 可 靠 数据 ,
取 得 了 较 好 的 效 果 。
一
、 实验 条 件
照 明器 的 配 光 曲线 的测 试 应 在 暗 室 中进 行 . 暗 室 的
亮 度 不 应 大 于 O . 1cd/m 2 . 并 最 大 限 度 避 免杂散 光 x,-/~4试
的影 响 . 有条件 的 应 在恒 温 室 内进 行 。
1. 工 作 电 压
i见0试 过 程 中 电 源 电 压 和 频 率 应 保 持 在 额 定 值
的 ±0 . 5 % 以 内 . 对 钨 丝 灯 测 试 时 , 电 压 应 调 整 在 额 定
值 的 ±0 . 2% 以 内 。
2. 环 境 温 度
环 境 温 度为 (25 + 2)oC , 或 按 有 关 标 准 执 行 。
二 、 实验 仪 器 和 设 备
1. 分 布 光 度 计
主 要 用 于 测试 照 明器 在 给定方 向上 的发 光 强 度 。
(1 )分布光 度计应具 有稳 定安装照 明器 的装 置 , 并使
光 电探 测 器 与 灯 具 能 有 效 地 相 对 旋转 。
(2)照 明器 的 旋 转 轴 垂 直误 差 在 ±O . 5 。 之 内 ;俯 仰 角
和 方 位角指示 误 差 在±0. 5 0 之 内 。
以灯具 中的 光 源 为球心 ,通 过球 心 和光轴线 的
剖面 作为绘制配 光 曲线的平面 。 以光 源 为极坐 标 的
原 点 , 以 光 轴线 为0。 轴 ,圆 的半径长 短
表
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示 发 光 强
度 的大 小 。 在这 个极坐 标平 面 上 ,把灯具 从 0。 开 始
的各 个张角的发光 强度绘制在 图 上 , 即成 为 一 个灯
具 的完整的配 光 曲线。
2. 光 轨
光 轨 通 常 采 用 的 光 路 长 至 少 在 照 明 器 最 大 发 光 部
分 尺 寸 的5倍 以 上 。 如 光 源 有 聚 光部 分 , 测 试 光路 至 少 要
在 灯 具 发 光部分 基 本 尺 寸 的 15倍 以 上 . 以 便在 基 本 的测
量 限 度 以 内满 足 距 离 平方 反 比定律 的 要 求 。
3 . 光 电 接 收 器
(1 )光 电接 收 器 可 用 光 电 二 极 管 或 光 电 池 , 光 电接
收 器 的 线 路 组 件 的 可 靠 性 在 光 度 测 试 中是 很 重 要 的 。
接 收 器 与 指 示 仪 表 构 成 的测 量 系 统 的稳 定 性 良好 :在 其
允许 的 最 大 照 度水 平 时 不 疲 劳 :具 有 线 性 响应 , 若非 线
性 . 应 修正 测 量 数据 :光 电 接 收 器 的 光谱灵 敏 度 应 符合
C IE 规 定 的 V (X )光谱特性 。
(2)光 电接 收 器 输 出 的准 确 度应 达 到 ± l% 。
标 准灯 泡 和 标 准 镇 流 器应 满足 相应 的 技术规 定 。
(3 )光 电接 收器 的安装支架应 可 调 节 。
(4 )光 电接收器 的表 面 在 整 个 距 离 上 的每 一 点都 能
看 到 照 明器 .
4 . 电 源 和 指 示 仪 表
(1 )电 源 应 有 足 够 的容量 , 用 低 阻 抗 的 交 流 稳 压 器 。
其 电压 波形 的 高次 谐 波分 量 的 均 方 根 值 总 和 不 超 过 基
波 的3% (白炽 灯 元 此 要 求 )。 当电 源 与 负载 连 接 时 , 电压
要 稳 定 。 对 于 钨丝 灯 电压 变 化 不 超 过0. 2% , 对 于 气体放
电灯 电压 变化 不 超 过0.5% 。
(2 )所 使 用 的 计 量 检 定 合 格 的 电压 表 、 电流 表 和 功
率表 等要 在0. 5级 以 上 。
(3 )温度 变 化对 气体放 电照 明器 的测 试 影 响较大 , 为
控 制 温 度 . 应 有 计 量 检定合格 的温 度表 。
5 . 球 形 光 度 计
符合J J G 24 7— 199 1((总 光 通 量标 准 白炽灯 》检定规 程
要 求 的球 形 光度计 。
6. 测 试 位 置
应 在 照 明器 的周 围测 试 、 安 装 光 接 收器 , 使 其 只 接
收来 自光源 和 其反 射 面 的光 。
(1 )安装状 态
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_ 校准与测试 l技术篇
应使用安装支架将照明器固定在分布光度计的工
作台上 .且使用状态相 同并牢固 、稳定 。
(2)测试灯泡及镇流器的选择
①测试灯泡的选择
如有条件.最好使用
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
灯泡;如无标准灯泡,应按
有关企业标准选择。灯泡尺寸和性能应接近标准值,功
率应在标准值 的±2%以内。如果照明器是由多个灯泡组
成的.灯泡应精心搭配 .且每个灯泡的实际输出在平均
值的±2%以内
灯泡应按如下规定进行老化实验 :
白炽灯泡.寿命为1000h的应在规定 电压下进行
lOOh老化 :对于寿命较短 的灯泡应按上述比例进行老化
实验
气体放电灯.用相应的镇流器在额定电压下进行
lOOh老化实验
灯的稳定性要好 .15min间隔 内的3个连续读 数之 间
的差别应小于1%。此次测试后.将灯冷却到室温 ,再次
启动.当光输出有变化时,它的稳定值应在3次读数平均
值的±2%以内.这样的灯泡可作为测光灯泡。
⑦测试用镇流器 的选择
应按相应的镇流器标准进行测试 .选 出相应 的性能
稳定的镇流器作为测试用镇流器。
三、测量过程
用分布光度计系统测试照明器的配光曲线。
1.按要求的测试条件做好准备
将光 电接收器 中心和照 明器光度 中心调整到一个
轴线上 .照明器的光度中心应通过分 布光度计的旋转中
心 光度 中心即坐标原点。
对 于一般光源只需测 出在轴平面上 和横 断面上的
光强分布就可以了。根据不同的要求和光源的光分布,
一 般在l2~20个垂直半平面中的每一个平面上取18~20
个读数即可
用球形光度计测量出照明器光源的总光通量。
2.数据处理和配光曲线的表示
对于不同的照明器可按不同的要求处理:
如对汽车灯 .可用在一定距离上垂直照明器光轴 的
平面上的不同点(对应一定的角度值)的光强值来表示。
对另外一些照明器 .可用各测试点的发光强度再乘
以系数K来表示。系数K是按光源的总光通量为1000流
明时进行归一的.这样做是为了便于在不同灯具间进行
配光 比较 .即
一
:
“一被测照 明器光源 的总光通量
一 般配光曲线绘制在极坐标上.对于光束很集中的
照明器.可以在直角坐标上绘制配光曲线,如图1所示。
l(cd)x10
. .
2O 10 0 10 20 度
图1 聚光灯的配光曲线(直角坐标 )
根据测量结果最后给出测试
报告
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。至于不确定度应
根据选用的测试 系统进行误差分析而给 出。
笔者用于测试配光曲线的分布光度计光强的不确
定度为5%(k=2),角度误差在±0.5o以内。
作者单位【石丽平 刘宝成 辽宁省计量科学研究
院、张守超 锦州石化股份有限公司】岛
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编辑部 网站 “作者投稿 咨询平 台”自推 出以来赢
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