Wie man ein hochpräzises Spektroradiometer-Integrationskugelsystem auswählt, das den folgenden Standards entspricht: IES LM-79-19 Standard-LED-Testgeräte

Abstract
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung des Export- und Inlandszertifizierungsgeschäfts für Festkörperbeleuchtungsprodukte, IES LM-79-19 Sie dient als wichtige Spezifikation für die photometrische und elektrische Messung von Festkörperbeleuchtungsprodukten und ist zu einer obligatorischen technischen Grundlage für Forschung und Entwicklung, Werksinspektionen und die Zertifizierung von LED-Produkten durch Dritte geworden. Das hochpräzise Spektroradiometer-System mit Ulbricht-Kugel ist die zentrale Hardware zur Umsetzung dieser Norm, und die Leistungsfähigkeit des Geräts bestimmt direkt die Genauigkeit und Wiederholbarkeit von Messdaten wie Lichtstrom, Farbortkoordinaten, korrelierter Farbtemperatur, Farbwiedergabeindex und elektrischen Parametern. Der Fokus liegt dabei auf der LISUN LPCE-2 Dieses Dokument beschreibt die wichtigsten Indikatoren, unterstützenden Komponenten und Normenkonformitätsfunktionen, die bei der Auswahl eines hochpräzisen Spektroradiometer-Systems mit Ulbricht-Kugel zu berücksichtigen sind. IES LM-79-19 Anforderungen. Außerdem werden die anwendbaren Prüfobjekte und die abgedeckten nationalen und internationalen Normensysteme des Systems vorgestellt, wodurch eine Referenz für die Geräteauswahl in den Qualitätskontrolllaboren von Beleuchtungsunternehmen und in externen Prüfinstitutionen bereitgestellt wird. 

Einführung

Die Qualitätsbewertung von LED-Beleuchtungsprodukten darf sich nicht allein auf Aussehen und subjektive visuelle Wahrnehmung stützen. Sie erfordert eine objektive Bewertung anhand mehrdimensionaler quantitativer photometrischer, kolorimetrischer und elektrischer Parameter. Indikatoren wie Lichtstrom, Lichtausbeute, Farbkoordinaten, korrelierte Farbtemperatur, Farbwiedergabeindex, Eingangsleistung und Leistungsfaktor bestimmen gemeinsam die Produktleistungsklasse, das Energieeffizienzlabel und die Marktzulassung. Neben LED-Leuchten und LED-Modulen müssen auch traditionelle Lichtquellen wie Energiesparlampen, Leuchtstofflampen, HID-Lampen (z. B. Hochdruck-Natriumdampflampen und Hochdruck-Quecksilberdampflampen) und Kaltkathoden-Leuchtstofflampen photometrisch und kolorimetrisch geprüft werden. Das hochpräzise Spektroradiometer-System mit Ulbricht-Kugel erfasst optische Signale gleichmäßig über eine Ulbricht-Kugel und führt anschließend eine Spektralanalyse durch das Spektroradiometer durch, um in einer einzigen Messung vollständige spektrale, photometrische, kolorimetrische und elektrische Testdaten zu erhalten. Es ist die Standard-Testlösung für Labore in der Beleuchtungsindustrie.

Das IES LM-79-19 Die Norm legt strenge Anforderungen an die Testumgebung, die Genauigkeit der Geräte, das Testverfahren und die Berichtserstellung für Festkörperbeleuchtungsprodukte fest. Sie wird von zugehörigen Spezifikationen begleitet, wie zum Beispiel: LM-79-24 und LM-80Zu den entsprechenden nationalen Normen gehört GB/T 24824, während internationale Farbspezifikationen CIE177 umfassen. CIE-13.3, CIE-84, Nordamerikanisch ANSI-C78.377Die EU-Energieeffizienzverordnung 2019/2015 und weitere Dokumente sind zu beachten. Erfüllt das hochpräzise Spektroradiometer-System mit Ulbricht-Kugel die technischen Anforderungen dieser Normen nicht, kann dies zu Problemen wie abweichenden Testergebnissen, übermäßigen Datenabweichungen im Ringversuch und einer trotz erfolgreicher interner Prüfungen fehlgeschlagenen Zertifizierung durch Dritte führen. Dies beeinträchtigt unmittelbar die Produktentwicklung und den Fortschritt der Exportzertifizierung. LISUN LPCE-2 Hochpräzisions-Spektroradiometer- und Ulbricht-Kugel-System Das System kann Energiesparlampen, Leuchtstofflampen, HID-Lampen (z. B. Natriumdampf-Hochdrucklampen und Quecksilberdampf-Hochdrucklampen), Kaltkathoden-Leuchtstofflampen und LED-Lampen prüfen. Die LED-Qualität wird anhand ihrer photometrischen, kolorimetrischen und elektrischen Parameter verifiziert. Die Testergebnisse dieses Systems erfüllen die photometrischen und kolorimetrischen Prüfanforderungen der CIE177. CIE-13.3, CIE-84, ANSI-C78.377, GB/T 24824, IESNA-LM-63-2, Optical-Engineering-49-3-033602, (EU) 2019/2015, LM-80, LM-79-19 und LM-79-24 und kann abgestufte Konfigurationsschemata für Labore unterschiedlicher Größe bereitstellen.

Hochpräzises Spektralradiometer Ulbrichtkugelsystem LPCE 2(LMS 9000) 

Kernanforderungen IES LM-79-19 für hochpräzise Spektroradiometer-Integrationskugelsysteme

Das IES LM-79-19 Die Norm legt verbindliche Anforderungen an vier Hauptmodule fest: Ulbricht-Kugel, Spektroradiometer, Netzteil und Softwarefunktionen. Für die Ulbricht-Kugel fordert die Norm eine hohe Stabilität der diffusen Reflexion der Innenbeschichtung. Ein einteiliges Herstellungsverfahren wird bevorzugt, um Lichtverluste durch Verbindungsstellen zu minimieren. Eine Hilfslampe zur Korrektur der Selbstabsorption ist erforderlich, um negative Abweichungen der Lichtstrommessung aufgrund der Lichtabsorption der Probe selbst zu eliminieren. Für das Spektroradiometer sind untere Grenzwerte für Wellenlängengenauigkeit, Genauigkeit der Farbortkoordinaten, Streulichtanteil und photometrische Linearität definiert. Zu viel Streulicht führt zu Farbverschiebungen, während unzureichende photometrische Linearität die Messfehler bei Proben mit unterschiedlichen Helligkeitswerten vergrößert.

Das Netzteil ist ebenfalls unverzichtbar. Die Norm fordert von AC- und DC-Netzteilen eine hohe Lastregelung, und die Ausgangsgenauigkeit von Spannung und Strom muss den Testbedingungen der LED-Proben entsprechen, um durch Spannungsschwankungen verursachte Lichtausbeuteabweichungen zu vermeiden. Softwareseitig muss das System vollständige Spektraldaten erfassen und den Export von Testberichten im Standardformat unterstützen, die den vollständigen Lichtstrom, die Lichtausbeute, die Farbartparameter und die elektrischen Parameter enthalten. LM-80 Für die Durchführung eines Lichtstrom-Aufrechterhaltungstests ist ein System erforderlich, das zudem die Aufzeichnung von Langzeitdatenreihen unterstützen sollte. Bei der Auswahl von Systemen werden häufig lediglich die Spektroradiometerparameter berücksichtigt, während die Verarbeitung der Ulbrichtkugel, die Genauigkeit der Stromversorgung und die Selbstabsorptionskorrekturfunktion vernachlässigt werden. Das Hochpräzisions-Spektroradiometer-System mit Ulbrichtkugel arbeitet als koordinierte, integrierte Einheit; die hohe Leistungsfähigkeit einer einzelnen Komponente garantiert nicht die Konformität des gesamten Systems. LM-79-19

Konfigurationsbewertung und Schlüsselparameter von LPCE-2 Hochpräzisions-Spektroradiometer- und Ulbricht-Kugel-System

LISUN LPCE-2 Die Serie des hochpräzisen Spektroradiometer-Integrationskugelsystems ist unterteilt in LPCE-2(LMS-9000C) hochpräzise Version und LPCE-2(LMS-9500C) Eine wissenschaftliche Version, die sich an unterschiedliche Kundenbudgets und Testanforderungen anpassen lässt. Kleine und mittlere Unternehmen sowie allgemeine Prüfinstitute können die wissenschaftliche Version auswählen. LMS-9000C Konfiguration. Großen und mittelständischen Unternehmen sowie externen Zertifizierungsprüfstellen mit höheren Anforderungen an die Unsicherheit wird die Anwendung der folgenden Konfiguration empfohlen: LMS-9500C Das wissenschaftliche CCD-Spektroradiometer verwendet einen gekühlten, rückseitig belichteten CCD-Detektor von Hamamatsu, um temperaturbedingte Messfehler zu minimieren. Beide Systeme nutzen eine einteilige Ulbricht-Kugel mit Probenplattform. Im Vergleich zu herkömmlichen, zusammengesetzten Ulbricht-Kugeln reduziert diese Methode Lichtverluste an den Verbindungsstellen, ist mit Hilfslampen zur Korrektur des Selbstabsorptionskoeffizienten ausgestattet und ermöglicht die Temperaturüberwachung innerhalb und außerhalb der Ulbricht-Kugel, um temperaturabhängige Tests des LM-82 durchzuführen.

Das Komplettsystem besteht aus Spektroradiometer, Glasfaser, digitalem Leistungsparametermessgerät, frequenzvariablem Wechselstromnetzteil, geregeltem Gleichstromnetzteil, Ulbricht-Kugel, Standardlichtquelle und Standardgehäuse. Die Software unterstützt Chinesisch und Englisch und ist mit Windows 7 bis Windows 11 kompatibel. Der USB-Treiber ist Microsoft-zertifiziert und ermöglicht die direkte Ausgabe von Daten. LM-79 photometrische, kolorimetrische und elektrische Berichte im PDF-Format sowie LM-80 Berichte zur Lichtstromwartung im Excel- und PDF-Format. Die folgende Tabelle vergleicht die wichtigsten technischen Kennzahlen der beiden zentralen Spektralmessgeräte:

Weitere Faktoren, die bei der Auswahl eines hochpräzisen Spektroradiometer-Integrationskugelsystems zu berücksichtigen sind

Neben den Hardware-Indikatoren des Spektroradiometers sollte die Auswahl umfassend unter Berücksichtigung der Art der getesteten Lichtquellen, des Lichtstrombereichs und zukünftiger Anforderungen an die Normerweiterung erfolgen. An erster Stelle steht die Größe der Ulbricht-Kugel. LPCE-2 kann mit verschiedenen Spezifikationen wie z. B. 0.3M und 1.5MA Ulbricht-Kugeln ausgestattet werden. IES LM-79-19 Der Innendurchmesser der Ulbricht-Kugel muss mindestens doppelt so groß sein wie der maximale Außendurchmesser der Probe. Größere Leuchten benötigen Ulbricht-Kugeln mit größerem Durchmesser, da sonst die Selbstabsorption zunimmt und die Testergebnisse verfälscht. Zweitens ist die Abdeckung der Testparameter entscheidend. Neben den üblichen Farbkoordinaten, der Farbtemperatur und dem Farbwiedergabeindex (CRI) fordern immer mehr Marktteilnehmer erweiterte Parameter wie TM-30-24 (Rf, Rg), CQS, PAR, PPF, WPE und EQE für Pflanzenleuchten. Es muss sichergestellt werden, dass entsprechende Algorithmen in die Systemsoftware integriert sind. Drittens ist die Stromversorgung wichtig. LEDs werden in AC- und DC-betriebene Typen unterteilt. Das Gerät benötigt sowohl ein AC-Netzteil mit variabler Frequenz als auch ein geregeltes DC-Netzteil. Die Stabilität von Spannung und Strom des Netzteils beeinflusst direkt die Stabilität der optischen Leistung der LEDs. Viertens ist die Standarderweiterung relevant. Wenn Unternehmen beabsichtigen, … LM-80 Für den späteren Lichtstromerhaltungstest können eine Ulbricht-Kugel mit konstanter Temperatur und ein Mehrkanal-Temperaturscanner ausgewählt werden, um die vollständigen Testbedingungen des IES LM-82 zu erfüllen.

Die Software-Berichtsfunktion darf ebenfalls nicht vernachlässigt werden. Für Zertifizierungstestszenarien sind vollständige, den geltenden Normen entsprechende Berichte erforderlich. LM-79-19 Spezifikationen, die Spektrogramm und alle photometrischen, kolorimetrischen und elektrischen Parameter enthalten, müssen direkt generiert werden und den PDF-Export unterstützen. Für F&E-Anwendungen können Rohmessdaten stapelweise für die statistische Analyse durch die Ingenieure exportiert werden. Die rückführbare Kalibrierfähigkeit der Geräte sollte ebenfalls in die Bewertung einbezogen werden. Das gesamte Hochpräzisions-Spektroradiometer-System mit Ulbricht-Kugel kann mit rückführbaren Standardlichtquellen für die regelmäßige Gerätekalibrierung kombiniert werden. Dies gewährleistet die Rückführbarkeit der Labormessdaten und erfüllt die Anforderungen von Labor-Systemaudits wie CNAS.

Praktischer Nutzen für die Industrie

Das hochpräzise Spektroradiometer-System mit Ulbricht-Kugel findet breite Anwendung in Forschungs- und Entwicklungslaboren, der Qualitätskontrolle in der Produktion von LED-Beleuchtungsherstellern, unabhängigen Prüfinstituten und universitären Forschungseinrichtungen. In der Produktentwicklungsphase können Ingenieure mit dem System schnell umfassende Daten zu Spektrum, Lichtausbeute und Farbart erfassen, um Leistungsunterschiede zwischen verschiedenen Lichtquellen-, Treiber- und Leuchtstoffkonzepten zu vergleichen und so die Entwicklungszyklen neuer Produkte zu verkürzen. In der Produktionsqualitätskontrolle werden Eingangs- und Endproduktprüfungen durchgeführt, um fehlerhafte Produkte mit Farbtemperaturdrift, unzureichender Lichtausbeute und nicht normgerechtem Farbwiedergabeindex auszusortieren. Für den Export entsprechen die Testdaten den geltenden Normen. IES LM-79-19 Sie dienen als wichtige Grundlage für Zertifizierungsprojekte wie ENERGY STAR in Nordamerika. Gleichzeitig sind sie mit GB/T 24824, (EU) 2019/2015 und anderen nationalen und europäischen Normen kompatibel, sodass ein einziges Gerät zur Produktprüfung für den Inlands- und Auslandsmarkt eingesetzt werden kann.

Fazit

Bei der Auswahl von a Hochpräzises Spektroradiometer mit integriertem Kugelsystem Treffen IES LM-79-19 Standardmäßig reicht es nicht aus, lediglich einzelne Spektroradiometerparameter zu vergleichen. Eine umfassende Bewertung sollte anhand mehrerer Dimensionen erfolgen, darunter die Genauigkeit des Spektroradiometers, die Struktur und Verarbeitung der Ulbricht-Kugel, die Hilfseinrichtung zur Selbstabsorptionskorrektur, die Leistung des Netzteils, der Softwarealgorithmus und die Berichtsausgabe sowie die Erweiterbarkeit. LISUN LPCE-2 Das LED-CCD-Schnellprüfsystem für Photometrie, Kolorimetrie und elektrische Messungen ist in zwei Ausführungen erhältlich: hochpräzise und wissenschaftlich. Es deckt alle Bereiche von Energiesparlampen, Leuchtstofflampen, HID-Lampen, Kaltkathoden-Leuchtstofflampen und LED-Lichtquellen ab. Die Testergebnisse erfüllen zahlreiche nationale und internationale photometrische und kolorimetrische Normen, darunter CIE, ANSI und GB/T. IES LM-79-19, LM-79-24, LM-80 Das System entspricht der Verordnung (EU) 2019/2015 und erfüllt die strengen Prüfanforderungen kleiner und mittlerer Unternehmen für Forschung und Entwicklung sowie Qualitätskontrolle und die Anforderungen von Zertifizierungsstellen. Ein konformes und zuverlässiges Hochpräzisions-Spektroradiometer-System mit Ulbricht-Kugel bildet die Basis für die Qualitätskontrolle von Beleuchtungsprodukten, standardisierte Prüfungen und internationale Handelszertifizierungen. Es hilft Unternehmen, Nacharbeiten in der Forschung und Entwicklung, Zertifizierungsfehler und Produktqualitätsrisiken durch nicht konforme Prüfgeräte zu vermeiden.