Световой поток лампы . Метод вычисления по диаграмме освещенности.
Задача измерения светового потока так или иначе сводится к измерению освещённости. Сферический фотометр работает с освещенностью фотоэлемента , фотометрический гониометр позволяет получать измерения освещённости на сфере заданного диаметра . Метод, который мы используем для измерения светового потока тоже, естественно, основан на измерениях освещенности. Наш метод напоминает метод получения выборки по освещенности при помощи фотометрического гониометра. Однако, в нашей установке мы не перемещаем люксмер, а поворачиваем источник света относительно неподвижного люксметра. Поворотное устройство для источника света мы создали сами https://www.youtube.com/watch?v=rhMom0fk-t0 Собирая установку для измерения светового потока, мы разместили поворотное устройство в темной камере. Стенки темной камеры закрыты специальной черной светопоглощающей тканью . Люксметр нашей установки неподвижно установлен на расстоянии один метр от колбы той лампы, которая установлена в поворотное устройство и световой поток которой мы измеряем. Поворотное устройство позволяет повернуть лампу на 180 градусов с шагом 20 градусов. От положения колбой вниз до положения колбой вверх. Так мы получаем диаграмму освещенности лампы и получаем выборку из десяти значений освещенности, для самостоятельного расчета светового потока. Ознакомиться с примерами проводимых измерений и расчетами можно посмотрев видео : https://www.youtube.com/watch?v=dug1WJrUuBM Расчет светового потока по результатам проведенных измерений был сделан простейшим способом. Как произведение среднего арифметического по выборке из десяти значений освещенности на площадь поверхности сферы радиусом один метр. Например, для лампы Osram11,5W, получили вот такой результат :
Результаты таких расчетов светового потока не полностью удовлетворили. В ряде случаев результат совпадал со значением, которое объявил производитель на упаковке, а в ряде случаев не совпадал. Так, для лампы Osram 11,5W наш световой поток оказался 1448 люмен ( 126 люмен /ватт эффективность ), тогда как производитель заявил 1055 люмен ( 92 люмен /ватт эффективность ). Что не так? Почему результат такой? У поворотного устройства есть некоторая погрешность, связанная с изменением расстояния от лампы до люксметра при её повороте . Прикинули как влияет эта погрешность на результат . Даже на метровой высоте установки поворотного устройства погрешность мала и никак не может приводить к такой разнице, которую мы получили. Наш алгоритм расчетов слишком грубый и нужен более корректный способ расчетов светового потока по полученной выборке. Более корректным является способ определения площадей сферических поясов для каждого измерения освещенности и расчет общего светового потока лампы как суммы по всем десяти поясам. В таком случае для лампы Osram 11,5W получаем следующее значение светового потока :
Наш световой поток оказывается еще выше, теперь он уже 1488 люмен ( 129 люмен /ватт эффективность ). Надо учесть переотражение в нашей камере. Оно, конечно, есть, пусть и малое. Как измерить это переотражение ? Поступили так. Взяли узконаправленную лампу спот (угол 36град)
И провели два измерения освещенности в нашей установке. Для лампы колбой вниз ( светит на люксметр) получили значение 841 люкс. Для лампы колбой вверх ( на люксметр направлен цоколь и освещенность только из за переотражения) получили значение 8 люкс. Коэффициент учета отражения темной камеры = 8/841 = 0,00951249 Тогда, если учесть и переотражение, получаем для лампы Osram 11,5W следующее значение светового потока :
Наш световой поток ожидаемо снизился по сравнению с предыдущим результатом, теперь он 1474 люмена ( 128 люмен /ватт эффективность ). Однако, снижение совсем небольшое, отражение в камере мало и не оказывает большого влияния на результат. Что еще может быть не так?
Возможно производители не контролируют световой поток и на упаковке написано совсем не то, что есть на самом деле (то же самое, что с мощностью).
Возможно ошибочные показания дает люксметр. Но в таком случае все результаты были бы или равномерно завышены или занижены. В нашем случае не так. Если врет люксметр, достаточно найти какую то лампу с образцовым световым потоком и у нас будет поправочный коэффициент на ошибку люксметра. Пока получается так, что для сравнения ламп в рамках тестов в нашей установке и для снятия диаграмм освещенности, все подходит . А вот если два последних предположения работают совместно, тогда картина отличия светового потока от заявленного производителем может быть как раз очень похожей на ту, которую мы имеем сейчас .
Все таки дело в этом самом "отражении". У ламп колба же полусфера, она засвечивает всю камеру для измерений и получается немалое такое отражение. Надо отыскать самый черный материал который только можно найти.
@Светотехника сказал :
@Светотехника Думаю, что тут нужна консультация сотрудников кафедры математики или физики в высшем учебном заведении.
@Светотехника Почему вы не принимаете во внимание результаты измерений светового потока на сайте ЛАМПТЕСТА? Там хотя бы результаты у относительно "нормальных" ламп отличаются на единицы процентов относительно заявленных.
@Светотехника за эксперимент, конечно же, большое спасибо! Но в порыве эмоций, "юзер" дававший свой "бесплатный" совет, просто ввел публику в заблуждение. Очевидно, что он и не думал, что кто-то на практике будет проверять его метод.
@Схемотехник ~~да можно же результаты lamptest посмотреть~~ в каждой партии лампы разные и именно ту которая была у автора того проекта сложно будет найти.
@Схемотехник а я считаю, что смотреть результат с другого сайта будет некорректно. Товарищу @Светотехника я доверяю, вижу как были проведены исследования. Вижу как идет развитие эксперимента и вижу что в реальности показывает прибор. У другого же проекта я вижу выжимку фактов, которую нам дают "на веру".
Ого, вы проделали достаточно серьезные математические выкладки. Насколько я понял, это сумма интеграллов по поверхности секторов. Фактически вы как бы режете "шарик" на 10 частей вдоль его радиуса и складываете освещенность, которая приходится на эти получившиеся поверхности. Круто.
@Схемотехник юзер, давший бесплатный совет, чуток поспешил и ошибся конечно, но вообще-то уже дней десять как исправил ошибку и написал, как надо измерять. В предыдущей теме - https://domorost.ru/topic/2561/%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B0-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D1%81%D0%BD%D1%8F%D1%82%D0%B8%D1%8F-%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D1%8B-%D0%BE%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8/26?p=/topic/2561/%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B0-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D1%81%D0%BD%D1%8F%D1%82%D0%B8%D1%8F-%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D1%8B-%D0%BE%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8
@Светотехника Почему вы не хотите закрыть лампу кружком чёрной бумаги, чтоб определить уровень параразитной засветки в камере, как я вам писал в предыдущей теме? Вы удивитесь как сильно влияет засветка. И да, измерять её нужно для каждого поворота лампы и минусовать с основным измеренным значением для данного угла.
А ваш эксперимент по определению засветки в корне не верный.
@ANPolter сказал :
Да видел я тот комментарий, "того" "юзера". Поэтому и ответил, но здесь)) В другой теме, "тот" "юзер" указал на ошибочность предложенной методики. И порекомендовал использовать метод: "интегрирующей сферой". Это очень крутой совет и при том бесплатный), как сыр)))
Теперь предлагать можно все что угодно, только вот поверит ли сам @Светотехника и другие участники, "тому" "юзеру", который сегодня сказал "так", а завтра "по-другому".
@Светотехника рекомендую перепроверять предложения "некоторых" "юзеров", например, запрашивая у них источник в литературе, или же самому искать.
И ведь к тому же, @Светотехника в своем видео, даже сослался на того самого "юзера", который предложил неверную методику... Но @Светотехника и все мы рассчитывали, что методика будет адекватной, а оказалось не так...
Схемотехник
Вообще-то изначально, ещё давно, пару месяцев назад, там где я рассказывал про способы измерения светового потока, я описывал сразу обе эти методики и сразу предупреждал, что с первым методом возникнут проблемы с переотражениями и засветкой, и что лучше и проще для этих целей использовать метод с интегрирующей сферой. Так что, ничего нового я не сказал, всё было изначально, найди ту тему и посмотри. Поэтому, дорогой, засунь себе свой сарказм в одно место. Пажалуйста.
Ура-ура. Ещё немного и вы дозреете до этого. Это я про "самому поискать" или хотя бы "спросить источник в литературе". Очень позитивные изменения, я рад, честно))
С методиками всё в порядке, и та и другая используются профессионально, в специализированных лабораториях для измерения светового потока. Я автору написал, как отминусовать паразитную засветку, но он как-будто не слышит.
@ANPolter сказал :
Те посты "юзера" по методам я читал. Тот "юзер" заверил, что метод не обладает большой точностью, но "НАМ ПОЙДЕТ"... Оказывается, не пошло...
@ANPolter сказал :
Я то что... @Светотехника потратил время и ресурсы на реализацию метода, который был заявлен не пойми откуда неким "юзером", у которого точность плюс-минус километр...
Это такие вот у нас "советчики", что не доверяй и перепроверявший...
@ANPolter сказал :
Вы считаете, что в его условиях "паразитная засветка" прибавляет +40% к результату? как-то странно.
@ANPolter сказал :
Свои эмоции, недовольство и досаду - аналогично, рекомендую засунуть туда же...
@Схемотехник да я всем доволен и тем более с чего бы вдруг у меня была какая-то досада? ))) Обида это у тебя какая-то, что-то тебе, якобы, что-то недодали, не так рассказали, хотя всё было так... Всё ноешь-ноешь, вместо того, чтоб самому поискать информацию. Всё как маленький, хочешь, чтоб тебе всё в рот положили и за тебя ещё и пожевали.
То, что там что-то не пошло... да всё пойдёт, если слушать советы, включить мозги и всё правильно делать, а не так - расстояние от датчика до рассеивателя лампы - нууу... типаа... показалось не важным, засветка - нуу... типа... показалось сильно не влияет, прибор - нуу... типаа... фиг знает что показывает.
А пока, как в басне Крылова "Мартышка и очки":
Мартышка к старости слаба глазами стала; А у людей она слыхала, Что это зло еще не так большой руки: Лишь стоит завести Очки. Очков с полдюжины себе она достала; Вертит Очками так и сяк: То к темю их прижмет, то их на хвост нанижет, То их понюхает, то их полижет; Очки не действуют никак. "Тьфу пропасть! — говорит она, — и тот дурак, Кто слушает людских всех врак: Всё про Очки лишь мне налгали; А проку на-волос нет в них". Мартышка тут с досады и с печали О камень так хватила их, Что только брызги засверкали.
К несчастью, то ж бывает у людей: Как ни полезна вещь, — цены не зная ей, Невежда про нее свой толк все к худу клонит; А ежели невежда познатней, Так он ее еще и гонит.
К сведению: Уровень освещённости изменяется квадратично, относительно расстояния. Это означает, что, при изменении расстояния от рассеивателя лампы до прибора, например, вдвое, уровень освещённости изменится в 4 раза (2²). Например, неточность в 10см на метр даст уже 20% погрешности.
Про переотражения. Чёрная ткань, казалось бы, отражает не сильно, но её площадь, то есть площадь этого отражения, относительно большая. Датчик улавливает свет со всей этой площади и по сумме получается не мало, процентов 15-20 легко.
Вот и получаются в итоге как раз те самые 30-40%.
@ANPolter сказал :
Обидно ли мне? Да, мне обидно за @Светотехника который повторил ТВОЮ (вашу) методику, а результат мягко говоря оказался далек от всего... Более того ТЫ сам позднее признал, что эта методика фуфло. Где у тебя логика? Ты сначала подсовываешь какую-то дичь, демонстрируя свои профессиональные теоретические знания, а затем в обратку идешь, после того как, например, @Светотехника проведет соответствующие исследования.
Еще раз говорю, что информация нужна не мне, а @Светотехника который этим занимается на практике. А ссылки на источники нужно указывать, чтобы люди понимаю, что эти методики не является результатом разработки больной головы.
Дружище @ANPolter у меня к тебе нет никаких вопросов. То что ты любитель "поговорить" и "дать совет" это известно. Какие тут вопросы могут быть... @Светотехника поэтому и не реагирует, поскольку доверие должно быть...