Von der Straße bis zur Luft- und Raumfahrt: Anwendungen des Goniophotometers für Automobil- und Signallampen

Abstract
Die optische Leistung von Speziallampen im Transportwesen ist unmittelbar mit der Sicherheit von Fahrzeugen, Schienenverkehr, Schifffahrt und Luft- und Raumfahrt verbunden. Lichtstärke, Beleuchtungsstärke und räumliche Lichtverteilung von Fahrzeug- und Signallampen müssen strengen nationalen und internationalen Normen entsprechen. Das Goniophotometer für Fahrzeug- und Signallampen wurde speziell für Fahrzeug- und Transportlampen entwickelt. Es nutzt die CIE-A-α-Messarchitektur und arbeitet nach dem Prinzip der zweiachsigen Rotationsmessung mit feststehender photometrischer Sonde. So lassen sich wichtige photometrische Parameter wie Lichtstärkeverteilung und Beleuchtungsstärke erfassen. LISUN Das Goniophotometer LSG-1950 für Automobil- und Signallampen ist ein typisches Gerät dieser Kategorie. Es eignet sich für die F&E-Verifizierung, die Typprüfung und die Werksabnahmeprüfung von Automobillampen, Spezialwarnleuchten, Verkehrssignallampen, Schienenfahrzeuglampen, Schiffslampen und Speziallampen für die Luft- und Raumfahrt. Dieser Artikel beschreibt das Messprinzip, die Hardware-Spezifikationen und optionale Erweiterungsmöglichkeiten des Goniophotometers für Automobil- und Signallampen, erläutert die Prüfanforderungen verschiedener Teilbereiche des Transportwesens und bietet eine Referenz für die Geräteauswahl von Beleuchtungslaboren im Transportwesen. 

Einführung

Die meisten universellen Goniophotometer verwenden das C-γ- oder B-β-Koordinatensystem, das hauptsächlich für architektonische Innenbeleuchtung und Außenbeleuchtungsprodukte ausgelegt ist. Spezielle Verkehrslampen wie Kfz-Scheinwerfer, Fahrzeugwarnleuchten, Verkehrsampeln und Hindernisfeuer in der Luftfahrt werden jedoch im sphärischen CIE-A-α-Koordinatensystem bewertet. Dessen Winkeldefinition entspricht vollständig den photometrischen Vorschriften für Fahrzeuglampen. Die Koordinatenarchitektur herkömmlicher Goniophotometer kann die Prüfanforderungen der ECE, FMVSS und nationaler Normen für Verkehrslampen jedoch nicht direkt erfüllen. Daher wurden Goniophotometer für Kfz- und Signallampen entwickelt, deren Drehteller und Softwarealgorithmus vollständig auf dem CIE-A-α-System basieren. In der Automobil-, Schienenverkehrs-, Schifffahrts- und Luftfahrtindustrie sind photometrische Verteilungsdaten von Lampen Voraussetzung für die Produktzulassung. Werden die Grenzwerte für Lichtstärke, Abstrahlwinkel und Beleuchtungsstärke in verschiedenen Azimutwinkeln überschritten, können potenzielle Sicherheitsrisiken wie unzureichende Erkennungsdistanz und Blendung auftreten. LISUN LSG‐1950 Goniophotometer für Kfz- und Signallampen kann die Abtastung des gesamten Winkels unter dem A-α-Koordinatensystem reproduzieren und vollständige räumliche photometrische Daten erfassen, um die Iteration von Forschung und Entwicklung sowie die Konformitätsprüfung von Transportlampenprodukten zu unterstützen.

LSG-1950 Goniophotometer für Kfz- und Signallampen

Prüfprinzip und Hardware-Eigenschaften eines Goniophotometers für Kfz- und Signallampen

Das Goniophotometer für Kfz- und Signallampen arbeitet nach dem Prüfprinzip mit einer zweiachsig rotierenden Probe und einer feststehenden photometrischen Sonde. Die photometrische Sonde bleibt statisch und ist stets auf das Prüfobjekt gerichtet. Angetrieben von einem Drehteller rotiert die Prüflampe gleichzeitig um die horizontale und vertikale Achse im Bereich von -180° bis +180°. Durch die Änderung der Probenposition empfängt die Sonde austretendes Licht aus allen Richtungen im dreidimensionalen Raum und führt eine flächendeckende photometrische Datenerfassung im CIE-A-α-Koordinatensystem durch. Zwischen dem A-α-Koordinatensystem und dem herkömmlichen C-γ-Koordinatensystem für die Allgemeinbeleuchtung bestehen Unterschiede in der Winkeldefinition. Der Winkel A repräsentiert die Azimutrotation der Probe um die Referenznormale, während der Winkel α den Strahlneigungswinkel angibt. Dieses Koordinatensystem ist mit dem Datenausgabeformat von Lampennormen wie ECE-R65 kompatibel. FMVSS108 und GB25991. Die Testdaten können ohne zusätzliche Koordinatenumrechnung direkt für die behördliche Beurteilung verwendet werden.

LISUN Das Goniophotometer LSG-1950 für Fahrzeug- und Signallampen erreicht eine Winkelgenauigkeit von 0.01° und eine Winkelauflösung von 0.001°. Die Feinabstimmung gewährleistet präzise Messungen im Bereich der Lichtkegelbegrenzung und der Hell-Dunkel-Grenze von Fahrzeuglampen. Die photometrische Sonde ist standardmäßig mit einer CIE-Klasse-A-Sonde ausgestattet. Auf Wunsch kann sie auf eine hochpräzise Sonde der Klasse L aufgerüstet werden, um systematische Fehler durch die photoelektrische Umwandlung weiter zu reduzieren. Unter Standardlichtbedingungen erreicht das Gerät eine nominelle Messgenauigkeit von 2 %, und der Streulichtanteil liegt unter 0.1 %, wodurch Störungen durch Umgebungsstreulicht bei der Messung schwacher Lichtsignale minimiert werden. Die zugehörige zweisprachige Software (Chinesisch/Englisch) ist mit den Betriebssystemen Windows 7, 8, 10 und 11 kompatibel. Dank des integrierten Datenverarbeitungsalgorithmus für das A-α-Koordinatensystem kann die Software die Lichtstärkeverteilung und die Beleuchtungsstärkewerte für jeden Winkel ausgeben und die Parameterbewertung gemäß den Normen durchführen. Die wichtigsten mechanischen und Leistungsdaten sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Zusätzlich zur stationären photometrischen Prüfung unterstützt das Goniophotometer für Automobil- und Signallampen zwei wichtige optionale Erweiterungslösungen. Die erste optionale Konfiguration ermöglicht den Anschluss an… PM400F Blitzlichtmessgerät zur Messung der kurzzeitigen effektiven Lichtstärke von Impulsblitzlampen wie Fahrzeugwarnleuchten und Hindernisfeuern in der Luftfahrt. Es entspricht den Normen MH/T 6012-1999, HB6490-1991, ECE R65, SAE J595 und weiteren Spezifikationen für Blitzlampen. Die zweite optionale Konfiguration ist mit dem retroreflektierenden photometrischen Prüfsystem LS-RF200 kombinierbar. Das integrierte System ermöglicht die Prüfung retroreflektierender Bauteile wie Fahrbahnmarkierungen, Fahrzeugwarnschilder, Leitbaken und Fahrbahnmarkierungsbeschichtungen. Es erweitert die Prüfmöglichkeiten für retroreflektierende Materialien im Verkehrssektor und erfüllt die Normenreihen GB, ECE, SAE und FMVSS im Bereich der Retroreflexion.

Branchenübergreifende Anwendungen und Normenkonformität

Das Goniophotometer für Fahrzeug- und Signallampen deckt die Prüfanforderungen für Lampen in den Bereichen Straßenverkehr, Schienenverkehr, Schifffahrt und Luft- und Raumfahrt ab. In der Straßenfahrzeugindustrie wird das Gerät zur Prüfung von LED-Autoscheinwerfern, Warnleuchten für Sonderfahrzeuge, Außensignalleuchten für Busse und Ampeln gemäß nationalen und internationalen Normen für Fahrzeuglampen eingesetzt. GB13954, GB25991, ECE‐R65 und FMVSS108Im Schienenverkehr führt es photometrische Verteilungsprüfungen an verschiedenen Zugsignalleuchten und Außenwarnleuchten von Waggons durch, um die Erkennbarkeit des Signalstrahls und die Blendwirkung auf umstehende Personen zu bewerten. In der Schifffahrtsindustrie misst es photometrisch die Navigationssignalleuchten von Schiffen, um eine zuverlässige Signalerkennung bei Nacht zu gewährleisten. In der Luft- und Raumfahrt führt es mit einem Blitzlichtmessgerät ausgestattete Tests der transienten Lichtstärke von Hindernis-, Navigations- und Antikollisionslichtern durch und erfüllt damit die technischen Spezifikationen der zivilen Luftfahrt und der Luftfahrtindustrie.

Aus Sicht der Produktentwicklung können Optikingenieure mit einem Goniophotometer für Fahrzeug- und Signallampen die A-α-Photometrie messen, um die optische Leistungsfähigkeit von Fahrzeuglampenlinsen und -reflektoren zu bewerten, die Lichtschranke anzupassen und Blendung bei Begegnungen mit anderen Fahrzeugen zu vermeiden. Zur Qualitätskontrolle im Werk können Stichprobenprüfungen durchgeführt werden, um die gleichbleibende optische Leistung der Serienlampen zu gewährleisten. Unabhängige Prüflaboratorien nutzen dieses Gerät für Auftragsprüfungen und Zertifizierungen von Verkehrslampen und erstellen photometrische Berichte gemäß den geltenden Vorschriften.

Fazit

Herkömmliche Goniophotometer sind für die allgemeine zivile Beleuchtung konzipiert und erfüllen die Messanforderungen der Vorschriften für Verkehrsbeleuchtung nicht direkt. Das Goniophotometer für Fahrzeug- und Signalleuchten basiert auf der CIE-A-α-Messarchitektur und verwendet eine mechanische Struktur mit zweiachsig rotierender Probe und feststehender photometrischer Sonde, um wichtige photometrische Indikatoren wie die Lichtstärkeverteilung und die Beleuchtungsstärke von Fahrzeug- und Signalleuchten präzise zu erfassen. LSG‐1950 Goniophotometer für Kfz- und Signallampen Das System zeichnet sich durch hohe Winkelgenauigkeit und exzellente Streulichtunterdrückung aus. Optionales Zubehör erweitert die Testfunktionen für Blitzlichtquellen und retroreflektierende Materialien und deckt damit Beleuchtungsprodukte für Straßenfahrzeuge, Schienenverkehr, Schiffe und die Luft- und Raumfahrt ab. Bei der Auswahl von Geräten für Beleuchtungslabore im Transportwesen sollten Anwender neben der Winkel- und photometrischen Genauigkeit auch die native Softwareunterstützung für das CIE A-α-Koordinatensystem sowie die Kompatibilität optionaler Module für Blitzlicht- und Retroreflexionstests prüfen. So lassen sich die Anforderungen an Forschung und Entwicklung sowie Zertifizierungsprüfungen für verschiedene Transportlampen vollständig erfüllen und die Betriebssicherheit der Beleuchtungsprodukte gewährleisten.