Установка для снятия диаграммы освещенности
Коллеги, как вы знаете, на youtube недавно вышел ролик в котором я сконструировал установку для снятия диаграммы освещенности. Установку я моделировал сам, распечатал на домашнем 3д принтере. Задача установки - заменить гониофотометр, т.к этот прибор стоит аж 5 000 000 рублей. Собственно вот видео: https://www.youtube.com/watch?v=rhMom0fk-t0 Также я хочу привести для вас скриншоты самой модели. Само 3д моделирование проводилось в программе Fusion 360.
Коллеги, но сила нашего проекта состоит в коллективе. Именно потому я очень прошу вас написать о возможных усовершенствованиях данной конструкции, которую вы видите. Спасибо)
Комментарии
26
@Светотехника Вы молодец! поддерживаем вас!
Как мне видится, недостаток этой установки - это то, что ось вращения лампы не лежит на центре самой колбы. То есть при вращении лампочки - расстояние от люксметра до колбы лампочки - меняется. Понятно, что незначительно, но тем не менее. Изменение есть. Видимо, его как-то надо учитывать...
По-поводу видео про измерение светового потока лампочки филипс. Вы проводили измерения на каком-то эталоне? где бы вы заведомо точно знали значение светового потока? например, лампы накаливания? Все известно, что производители "недодают" люмены. А у филипса превышение и притом значительное. У вас было какой-то эталонное исследование? чтобы проверить адекватность предложенной методики? Сама методика содержится в каком-то ГОСТе или же в каком-то справочнике, учебнике? Результаты которые вы получили, соотносятся, например, с теми же тестами LAMTEST? Спасибо!
@Схемотехник эталоном нельзя брать лампу накаливания! Для её светового потока важен каждый вольт, и там часто есть большая разница между двумя лампами но от разных производителей.
@ALEXLED сказал :
Ну хоть что-то в качестве эталона... Цифры должны соотноситься... Можно было измерить параметры лампы накаливания. У @Светотехника есть ЛАТР и мультиметр... Лампочки накаливания дешевые) можно взять десяток)))
Интересно, зависят ли показания люксметра от спектра светового потока?!
@Схемотехник в качестве эталона есть эталонные лампы накаливания да только их сложно раздобыть...и с ними надо оооооооочень аккуратно, неожиданно перегорит эталон и что делать😁
@Схемотехник от спектра думаю зависят, но не сильно. Точно сказвть не могу это надо всю эту тему подробно изучать
@Схемотехник сказал :
Почему именно центр колбы? Почему не плоскость установки светодиодов на диодной плате?
@Схемотехник сказал :
Да. Естественно, было сделано много попыток измерений на разных лампах. Пытались определить что то в качестве эталона. Смотрели и накал от филипс и лампы от IKEA и многие другие. Значения светового потока получаем такие, что у части ламп они совпадают почти точно, а у части ламп сильно отличаются. Похоже, также как с мощностью. На коробках многие производители пишут "от фонаря". Не удивлюсь, что если лживую "коробочную мощность" умножить на "'эффективность светодиодов 80Люм/Ватт" то будет получаться то, что берут за основу "рисуя" маркетинговый световой поток на коробках. Тогда, среди таких коробок, искать эталон бесполезно. На канале скоро будет видео о том, как измеряем диаграммы и световой поток для разных ламп.
@Светотехника сказал :
Скорее всего вы правы, но источником света является рассеиватель. Возможно, относительно его центра и следует вращать лампу... Но я высказываю всего лишь предположение, а реальные результаты получаете вы... Поэтому не спорю...
@Светотехника сказал :
Здорово! Ждем видео! То есть вы хотите сказать, что исследования проведенные Вами по отношению измерения светового потока лампы филипс действительно показали такой фантастический результат?
На том же сайте ЛАМПТЕСТ, есть исследование 12Вт лампы, наиболее близкой к той которую вы исследовали (http://lamptest.ru/review/01766-philips-8718696737576/). Заявлено - 1250Лм, Измерено - 1368Лм, Разница 100 * (1368-1250)/1250=9.5%
Полученные Вами результаты по 11Вт Филипсу: Заявлено - 1230Лм, Рассчитано - 1748Лм, Разница 100 * (1748-1230)/1230=42% То есть по вашим результатам, у лампочки световой поток больше заявленного на 42%. Это какая-то фантастика. При том, что эту лампочку вы не исследовали по электрическим характеристикам, например, электрической мощности. Можно было бы прикинуть какое получается соотношение Лм/Вт. У вас же получается, если лампа реально на 11Вт, то при 1748Лм диоды выдают 159Лм/Вт.
@Схемотехник ну для начала у ламптеста "очень достоверная информация". А во вторых, мне кажется что дело в том, что исследование 11Вт филипса выполнялось как пристрелочное, т.е на очень простенькой установке. Что, конечно, ввело некую погрешность. @Светотехника поправьте, если я ошибаюсь
@akukushkin1 сказал :
Согласен, что вопрос достоверности результатов ламптеста - это тема которую мы не обсуждаем. Но в тех тестах световой поток отличается от заявленного на 9%. А тут 42%... На счет "пристрелочного" - автор утверждает, что он тренировался на разных лампах...
@Схемотехник будет очень странно, если исследования проводились на старой установке. Думаю что @Светотехника говорит о исследованиях на новой, не зря же он ее собирал
@akukushkin1 немного не понял, что вы имеете введу. У @Светотехника на новой установке получилось +42% к номинальному заявленному световому потоку. На самой коробке лампочки, которую он ее исследует, заявлено 1230Лм, у него получено 1748Лм... Это что же, в филипсе такие щедрые? чтобы дарить +42% светового потока? и получается, что светодиоды отдают 160Лм/Вт. А если рассчитать по "паспортным" данным лампы, то получаем 1230/ 11=111Лм/Вт, что уже больше похоже на правду. И автор не измерил реальной потребляемой лампочкой мощности.
Вообщем есть вопросы и сомнения...
@Схемотехник https://www.youtube.com/watch?v=liEowmWj_lk вот тут он получил странные результаты для филипса. И я эту установку называю "старой". Светотехник же в ответе вам писал о каких-то еще измерениях кучи ламп. Я предположил, что он проводит теперь уже измерения на новой установке. Собственно на той, которую он напечатал на 3д принтере. И если это так, то там погрешность на угол должна быть меньше, это может повлиять на измерения в лучшую сторону. Вот такие у меня догадки)
@akukushkin1 сказал :
Понял Вас. Будем надеется, что показания будут более точными. У автора при вращении лампочки изменяется расстояние от источника света до люксметра. Может это как-то влияет.
@Схемотехник сказал :
На канале уже появилось то самое видео, где снимаем диаграммы и считаем световой поток для 5-ти различных ламп. Ладно бы результат по всем лампам был сильно выше. Тогда можно было бы получить некий поправочный коэффициент и использовать его. Но нет. По некоторым лампам почти точно световой поток совпал с тем, который на коробках. Но по другим результат получился очень большой. Уже понятно, что лампу до измерений надо как следует прогревать. Прогревать долго, до тех пор, пока окончательно стабилизируется освещенность. Пока значение освещенности на люксметре не "застынет " совсем, перестав меняться. Этот момент у каждой лампы наступает через свой отрезок времени... Возможно стоит учесть и некоторую ( пусть и не очень большую) разницу в расстоянии от центра источника света до люксметра. Чтобы повысить точность, возможно стоит поэкспериментировать ещё и и с высотой лампы от люксметра и соответственно изменить формулу, но в разумных пределах. Так, чтобы установка не стала слишком громоздкой. И подходы к усреднению освещенности могут отличаться. Но как бы то ни было. Даже если в результате изменений расстояний установки, изменений формул и т.д. по тем лампам, по которым сейчас световой поток явно завышен мы получим более похожий на заявленный результат, то по лампам, по которым сейчас световой поток совпал, получим большущий провал. Кроме вопросов точности измерений и подходов вылезает большой вопрос о том, кто именно из производителей действительно может считаться "эталоном", кто реально измеряет световой поток и следит за тем, чтобы от поставки к поставке и от завода к заводу он действительно бы сохранялся, а не существовал только как надпись на упаковке. Что то похожее мы уже знаем и видим с мощностью на упаковке и реальной. Но для того, чтобы снять диаграмму освещенности прибор действительно полезен и удобен, и для ламп прошедших именно через этот прибор есть возможность их сравнения .
@Светотехника сказал :
Вы молодец, обратили внимание на изменение температуры. А сильно ли меняется освещенность при условии что лампа холодная или горячая? Ток же в цепи светодиодов не изменяется, а светоотдача зависит именно от тока.. Хотя и сам ток, понятно, что меняется, но не значительно.
@Светотехника Я хотел вас обратить внимание вот на что... На вопрос нахождения среднего значения освещенности для 10 различных углов измерения.
У первой лампочки, которая Икея кажется, 5Вт вроде - обратите внимание, что у нее зависимость от угла практически линейная и у вас результаты оказались близкими. А вот у того же филипса - обратите внимание, что зависимость нелинейная. Поэтому, возможно подход нахождения средней освещенности путем суммы и деления на количество измерений - не подходит. То есть этот способ нахождения среднего значения актуален, только при линейной зависимости. Поэтому надо думать, как правильно все это нужно считать. Как мне кажется, ошибка именно в расчетах. У вас ведь в видео еще была лампа, в которой тоже были близки полученные и заявленные люмены... Там вроде бы тоже характеристика близка к линейной...
Вообщем надо думать, как правильно обрабатывать данные. Специально установил Mathcad в котором можно рассчитывать определенный интеграл по полученному полиному кривой освещенности. Но нужно это связать с световым потоком.
@Схемотехник сказал :
Да. Спасибо большое. Это действительно так. Надо думать про методы обработки данных.
@Светотехника сказал :
Можно было ещё обратиться к давно озвученному методу: https://ammo1.livejournal.com/719293.html Автор заявляет очень низкую погрешность, всего 0-3%. В качестве эталона предлагалась лампа IKEA, хотя, сейчас точно такую уже не купить.
@Схемотехник сказал :
В среднем на 15% падает, у некоторых и на 30% https://ammo1.livejournal.com/1025759.html Световой поток зависит от мощности. Падение напряжения снижается от нагрева, от этого снижается мощность и световой поток.
@Luminophore сказал :
Метод не предусматривает никаких реальных измерений суммарного потока или освещенностей в нескольких разных точках. Наоборот, метод основан на попытке дополнительным матовым рассеивателем на лампе усреднить её поток так, чтобы вместо суммарного результирующего измерять одно единственное усредненное значение. Такой метод очевидно не работает для ламп направленного света. Никаким матовым рассеивателем поверх мощного рефлектора равномерно усреднить поток, к сожалению, не получится. Кроме того, и получить диаграмму освещенности таким методом невозможно, а это ценное знание и полезная объективная фактически измеренная информация о лампе.
@Светотехника сказал :
Я имел ввиду дополнить один метод другим для проверки спорных моментов, например, когда получается световой поток значительно больше заявленного. Конечно же, без диаграммы направленности.
@Luminophore сказал :
Сорри, что вмешиваюсь, но тем не менее хочется дополнить.
Ознакомился с этим способов (который доступен по ссылке). Особенно удивила его калибровка - мол надо взять эталонную лампу с гарантированным световым потом и отрегулировать расстояние так, чтобы освещенность на приборе совпадала с заявленным световым потоком, при условии, что лампочка "честная"... Согласен, что такой метод может быть полезен, когда есть только смартфон... Но ведь у автора поста - собрана измерительная установка, имеется прибор "люксметр", и он грамотно измеряет освещенность. Во всяком случае совершенствуется и учится.
Как я понимаю, автору осталось частично прочитать литературу, слегка подтянуть высшую математику и воспользоваться Mathcad. И его измерениям - не будет цены!
@Светотехника сказал :
Похоже на две проблемы вместе. Первая - на коробках пишут непонятно что. Вторая - в темной камере все таки есть переотражения и их надо измерить и учесть.
Светотехника
Вращать лампу необходимо вокруг центра рассеивателя, разумеется. И расстояние от рассеивателя до датчика всегда должно быть одинаковым.
Я там маленько на3.14здил тогда, когда рассказывал как посчитать световой поток на такой установке. Так вот, нужно не просто суммировать значения для каждого угла поворота, а каждое такое значение умножать на определённый коэффициент, пропорциональный площади данного сферического пояса. Ибо площадь сегментов (поясов), для которых мы измеряем освещённось, разная и суммировать значения нужно с учётом площади, для которой мы производим измерение. То есть если мы производим десять измерений, то мы должны разделить сферу на десять поясов, для каждого пояса посчитать его площадь и это будет коэффициентом на который нужно умножать измеренное значение.
Ну и собственно по измерению... Ну вокруг датчика нужно сделать хоть какую-то бленду от паразитной засветки... Накрыть чёрной тканью это, конечно, правильно, но и бленда будет очень кстати.
@ANPolter сказал :
И коэффециенты - площадь сферических поясов, тоже уже учитывали. При таком методе результат по световому потоку не значительно отличается от простого метода усреднения, причем в большую сторону. Надо действительно измерить и учесть переотражение внутри установки (темной камеры). Лампа - рефлектор с узкой диаграммой ( можно, кстати, взять GU10 от Филипс ) не должна светить вниз. Т.е. при её положении рассеивателем вверх на люксметре будет только то, что переотразилось от стенок темной камеры. Вот это переотражение и надо будет учесть.
@Светотехника ставишь просто между лампой и приёмником кружок из чёрной бумаги - прибор будет показывать только уровень паразитного отраженного света. (Типа как полное лунное затмение.) Разница между показаниями с кружком и без - будет требуемое значение в чистом виде. А вообще такой способ, с изменением угла лампы, хорош для снятия круговой диаграммы, но не для измерения светового потока. Для светового потока лучше и проще использовать способ с интегрирующей сферой (в том или ином виде его реализации).
@ANPolter сказал :
А где вы раньше та были? В порыве эмоций предложили метод измерения светового потока, а теперь этот метод не подходит, поскольку завышает на 40%.
Есть ли какая-та ссылка на источник, того метода? который не подошел... Где и кем он был разработан?
В другом посте @Светотехника проверил и выяснил, что "вклад" отраженного света - минимален...