Анализ и контроль качества изделий светодиодной пр. Анализ и контроль качества изделий светодиодной продукции

Название	Анализ и контроль качества изделий светодиодной продукции
Дата	19.04.2023
Размер	0.53 Mb.
Формат файла
Имя файла	Анализ и контроль качества изделий светодиодной пр.docx
Тип	Анализ #1073813

Анализ и контроль качества изделий светодиодной продукции

Содержание

Введение 3

1 Теоретически-методологический подход к светодиодной продукции 4

1.1 Понятие светодиодной продукции 4

1.2 Основные элементы конструкции светодиодной лампы 5

1.3 Основные характеристики светодиодной лампы 5

5.Угол рассеивания 8

6.Коэффициент пульсации 9

7.Тип цоколя 10

1.4 Преимущества и недостатки светодиодов 11

2 Контроль изделий светодиодной продукции 15

2.1 Процесс изготовления филаментных ламп 15

2.2 Методы измерений светового потока светодиодных ламп 16

Введение

1 Теоретически-методологический подход к светодиодной продукции

1.1 Понятие светодиодной продукции

Светодиод или светоизлучающий диод (LED) — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Иными словами, его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона) — в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения светодиода во многом зависит от химического состава использованных полупроводников.

Светодиодные лампы в качестве источника света используют светодиоды (англ. Light-Emitting Diode, сокр. LED), применяются для бытового, промышленного и уличного освещения. Светодиодная лампа является одним из самых экологически чистых источников света. Принцип свечения светодиодов позволяет применять в производстве и работе самой лампы безопасные компоненты. Светодиодные лампы не используют веществ, содержащих ртуть, поэтому они не представляют опасности в случае выхода из строя или повреждения колбы.

Филаментные лампы – это вид светодиодных ламп, которые внешне максимально приближены к лампам накаливания. Они имеют полностью прозрачную стеклянную колбу и цоколь, а внутри расположены светодиоды вместо нити накала.

Филамент – основной функциональный элемент такой лампы, представляет собой светодиодную полоску особой конструкции. Внешним видом филаменты напоминают нить, потому некоторые так их и называют – лампочки на светодиодных нитях.

1.2 Основные элементы конструкции светодиодной лампы

В конструкцию лампы с нитевыми светодиодами входит (Рисунок 1):

цоколь, обычно E27 или E14;
стеклянная колба;
внутри колбы расположена стеклянная ножка и проводники для питания филаментов;
филаментные светодиоды;
драйвер, который расположен в цоколе.

Рисунок 1 – Конструкция светодиодной лампы

1.3 Основные характеристики светодиодной лампы

При выборе светодиодной лампы следует обращать внимание на параметры светодиодов. От этого будет зависеть возможность использования изделия в конкретных условиях эксплуатации и обеспечения требуемого уровня освещенности помещения. Внимание стоит уделить мощности (P, Вт), напряжению (U, В), рабочему току (I_р, А), светоотдаче, цветовой температуре (T_св, К), а также ряду других параметров.

Светоотдача(эффективность свечения)

Наиболее значимая характеристика светодиодов, обуславливающая экономическую целесообразность их использования в системах освещения различного назначения. Определяется, как отношение потока излучения к затрачиваемой мощности (лм/Вт).

Для сравнения:

10-12 лм/Вт – лампа накаливания;
40-150 лм/Вт – газоразрядные лампы;
50-120 лм/Вт – светодиоды.

Таким образом, светодиоды характеризуются прекрасными показателями светоотдачи, что дает возможность им выигрышно конкурировать с натриевыми, галогеновыми и люминесцентными лампами. Помимо этого, при выпуске светодиодных светильников не требуются отражатели, потому что их световой поток направляется в одной полуплоскости.

Мощность потребления электроэнергии

Мощность потребления светодиодной лампы (P, Вт) – вторая по важности техническая характеристика, которая показывает на то, сколько электроэнергии потребляет светодиодная лампа за 1 час. Суммарное энергопотребление складывается из мощности светодиодов и мощности драйвера. Наиболее востребованы в наше время лампы мощностью 5-13 Вт, что соответствует 40-100 ваттным лампам с нитью накала.

Качественные драйвера импульсного типа потребляют не более 10% энергии от общей мощности.

В качестве рекламы производители часто пользуются понятием «Эквивалентная мощность», которая выражается в надписи на упаковке наподобие 10 Вт=75 Вт. Это означает, что светодиодную лампу в 10 Вт можно вкрутить вместо обычной лампы накаливания в 75 Вт, не потеряв при этом в яркости. Разнице в 7-8 раз можно верить. Но если на коробке красуется надпись вроде 6 Вт=60 Вт, то зачастую это не более чем рекламный трюк, рассчитанный на рядового покупателя. Это не значит, что изделие плохого качества, но реальная светоотдача будет, скорее всего, совпадать с лампой накаливания не в 60, а гораздо меньше.

Цветовая температура

Цветовая температура (T_C, °K) указывает на оттенок излучаемого света. Применительно к светодиодным лампам белого свечения всю шкалу условно делят на три части: с тёплым, нейтральным и холодным светом. При выборе следует учесть, что тёплые тона (2700-3500°K) успокаивают и располагают к уюту, а холодные (от 5300°K) бодрят и возбуждают нервную систему.

Рисунок 2 – Цветовая температура

В связи с этим для дома рекомендуется использовать тёплого свечения, а на кухне, в ванной и для работы – нейтрального. Светильники на светодиодах с T_C≥5300°K пригодны только для выполнения специфической работы и в качестве аварийного освещения.

В результате экспериментальных исследований установлено, что именно белый нейтральный свет отличается наибольшей четкостью передачи цветов и является наиболее удачным для работы с документами в офисных условиях.

Напряжение

Напряжение питания (U, В) принято указывать на коробке в виде диапазона, в пределах которого производитель гарантирует нормальную работу изделия. Например, параметр 176–264В свидетельствует о том, что лампочка уверенно справится с любыми перепадами сетевого напряжения без существенной потери яркости.

Как правило, светодиодная лампа со встроенным токовым драйвером имеет широкий диапазон входных напряжений.

Если источник питания не содержит качественного стабилизатора, то перепады напряжения в сети питания будут сильно сказываться на светоотдаче и влиять на качество освещения. В России наибольшее распространение имеют led-лампы с питанием от сети переменного тока 230В частотой 50/60 Гц.

Угол рассеивания

По углу рассеивания можно судить о распространении светового потока в пространстве. Данный показатель зависит от конструкции рассеивателя и расположения светодиодов. Нормой для современных ламп широкого применения является значение ≥210°. Для эффективной работы с мелкими деталями лучше купить лампу с углом рассеивания 120° и установить её в настольный светильник.

У стандартных светодиодных ламп, в пластиковом корпусе, угол излучения до 170 градусов. У филаментных же доходит до 300 градусов (Рисунок 3).

Рисунок 3 – Угол свечения филаментных ламп

Такого угла свечения получилось достичь благодаря стеклянной прозрачной колбе и расположенных по кругу филаментов. Некоторые модели имеют нестандартные формы и способ расположения филаментов (под углом, крест на крест, S-образно), для обеспечения более равномерного освещения.

Коэффициент пульсации

Коэффициент пульсации (Кп) не всегда приводится в перечне характеристик, несмотря на то, что имеет первостепенное значение и оказывает влияние на здоровье. Необходимость в измерении данного параметра возникла ввиду наличия в лампе электронного блока и высокого отклика светодиодов. Низкокачественные источники питания не способны идеально сгладить пульсации выходного сигнала, в результате чего светодиоды начинают мерцать с некоторой частотой.

Рисунок 4 – Коэффициент пульсации

Наиболее качественными принято считать светодиодные лампы с Кп ниже 20%. В моделях с драйвером тока коэффициент пульсаций не превышает 1%.

Тип цоколя

Размер цоколя необходимо знать для того, чтобы подобрать лампочку в соответствии с существующим патроном в светильнике. Основная масса светодиодных лам п выпускается под резьбовой цоколь Е14 и Е27 (рисунок 5), которые являются стандартом для настенных, настольных и потолочных светильников советского образца. Не редкость светодиодные лампы с цоколем GU4, GU5.3, которые пришли на смену галогенным лампочкам, установленным в точечных светильниках и китайских люстрах с пультом дистанционного управления.

Рисунок 5 – Типы цоколя

1.4 Преимущества и недостатки светодиодов

Преимущества светодиодов

Причиной растущей популярности является целый ряд преимуществ светодиодов перед остальными источниками света:

Первый и несомненный плюс – это очень долгий срок службы светодиодов (примерно 50000 часов).
Низкое энергопотребление по сравнению с другими источниками света.
Экономическая выгода – результат сочетания долговечности и экономии электроэнергии.
Высокая светоотдача. Практически всю получаемую энергию светодиод преобразует в свет, в отличие, например, от лампы накаливания, которая при равной мощности дает света меньше, а выделяет тепла в разы больше.
Возможность выбора цветовой температуры светодиода в зависимости от цели освещения: от привычного теплого белого света лампы накаливания (2700-3000К) до холодного белого или дневного света (6500К). Здесь важно обратить внимание на такой параметр как биновка – группировка по длинам волн и цветовой температуре светодиодов. Дело в том, что недобросовестные производители дешевых светодиодных светильников или лент часто не следят за тем, чтобы у всех LED в изделии был одинаковый цветовой бин. Поэтому очень важно при покупке проверить, что светодиоды в светильнике/ленте/лампе не отличаются по цвету или яркости.
Если стоит задача цветной декоративной подсветки, то RGB светодиоды – лучшее решение, так как количество цветов и сцен освещения ограничивается в этом случае лишь фантазией дизайнера. Они дают возможность организовать подсветку любого из цветов спектра и менять ее с помощью специального контроллера по своему усмотрению.
Светодиодные светильники можно диммировать (регулировать яркость света).
Компактность, гибкость и разнообразие модулей LED позволяют реализовывать множество дизайнерских светотехнических решений в самых разных интерьерах.
Светодиод не нагревается, так как работает на низковольтном напряжении, что обеспечивает высокую степень пожарной безопасности. Благодаря этому свойству LED все чаще используются во встраиваемых в пол светильниках, потому что риск получить ожег, наступив на него босой ногой, сводится к нулю.
LED устойчивы к механическим повреждениям из-за отсутствия у них хрупких элементов, таких как стеклянная колба или нить накаливания.
Отсутствие фосфора, ртути и других токсичных элементов позволяет говорить об экологичности и безопасности этого источника света.

Недостатки светодиодов

Есть у светодиодных ламп один существенный минус, который тормозит их повсеместное распространение и вытекает в существенный недостаток. Это высокая стоимость. В странах с низким уровнем дохода у населения нет средств, чтобы купить светодиодные лампы для дома, а государство отказывается вкладывать средства в модернизацию уличного и промышленного освещения, продолжая трансформировать мегаватты энергии в тепло. Сегодня многие люди не желают отдавать деньги за современную лампочку и ждать несколько лет, когда она окупится, и будет приносить выгоду от экономии электроэнергии.

Этому факту есть ещё одно объяснение – низкое качество дешёвых китайских изделий, которые подрывают репутацию светодиодных ламп. Рынки европейских стран наводнены китайскими лампочками, у которых, то технические характеристики завышены, то вместо качественного драйвера вмонтирован обычный диодный выпрямитель. В итоге надёжность изделия снижается в разы.

К недостаткам можно отнести и тот факт, что количество выпускаемой светодиодной продукции в России ничтожно мало по сравнению с аналогичным товаром, который поступает из Китая. К тому же цена отечественных светодиодных ламп выше, что отталкивает многих покупателей.

Среди недостатков светодиодных ламп, которые присущи всем типам изделий, стоит выделить следующие:

деградация кристалла, в результате чего он постепенно, из года в год, теряет яркость;
нейтральный и холодный белый свет подавляет выделение гормона мелатонина, который отвечает за регуляцию сна;
применение понижающего преобразователя с функцией стабилизации тока, что ведёт к удорожанию изделия.

К минусам, которые, как правило, присущи дешевым изделиям, относятся:

высокий коэффициент пульсации;
некомфортная цветовая температура;
плохие цветовые характеристики;
несоответствие светового потока и эквивалента лампе накаливания.

2 Контроль изделий светодиодной продукции

2.1 Процесс изготовления филаментных ламп

На предприятиях производство светодиодных ламп производится по технологическому процессу сборки светодиодных (СД) ламп, который содержит 12 основных операций:

1. Штамповка ножек;

2. Вставление платинитовых держателей на монтажном автомате;

3. Формовка держателей (скоб) вручную;

4. Сборка ножек светодиодных ламп приваркой;

5. Заварка и откачка ламп;

6. Проверка на зажигание и по внешнему виду ламп отпаянных;

7. Припайка источника питания к лампе отпаянной и проверка на зажигание;

8. Намазка цоколей;

9. Цоколевание ламп;

10. Припайка токовых вводов вручную;

11. Браковка ламп;

12. Упаковка ламп и наклеивание этикеток.

Из данных основных операций выделяем 4 операции, которые могут влиять на ухудшение качества светодиодных ламп из-за отрицательного влияния высокой температуры газовых горелок при изготовлении продукции.

Исходя из Правил электронной техники: «светодиоды и источники питания необходимо паять очень быстро, не допуская перегрева, так как светодиоды конструктивно выполнены из легкоплавкого материала, а источники питания имеют электронные микросхемы и лишний перегрев может привести к сокращению срока службы».

2.2 Методы измерений светового потока светодиодных ламп

Измерения проводят при следующих условиях, если иное не установлено в стандартах и технических условиях на ИС конкретных типов:

температура окружающей среды: (25±10)°С;

относительная влажность: (65±20)%;
атмосферное давление: (101±4) кПа;
напряжение питающей сети: (220±22) В, частота тока 50 Гц.

Измерения параметров люминесцентных ламп проводят при температуре окружающей среды от 20°С до 27°С.

Измерения параметров СД, светодиодных ламп и светодиодных модулей проводят при температуре окружающей среды (25±2)°С.

Средства измерений должны быть поверены, испытательное оборудование должно быть аттестовано в установленном порядке.

Методы измерений электрических параметров ламп и светодиодных модулей

5.1 Оборудование для измерения электрических параметров

5.1.1 Электроизмерительные приборы должны соответствовать требованиям ГОСТ 22261.

При питании переменным током класс точности электроизмерительных приборов должен быть не ниже 0,5, при питании постоянным током - не ниже 0,2.

При использовании аналоговых электроизмерительных приборов значения измеряемых величин должны находиться во второй половине шкалы.

5.1.2 Для измерений применяют стабилизированные источники питания, обеспечивающие требуемую точность измерений контролируемых параметров.

Для питания ламп накаливания применяют источники постоянного или переменного тока, указанные в стандартах на лампы конкретных типов; для разрядных и светодиодных ламп и светодиодных модулей - источники переменного тока.

Схемы электрических систем питания постоянным и переменным током, приведены в приложении А.

Система питания переменным током должна состоять из источника стабилизированного синусоидального напряжения и регулирующих устройств, позволяющих трансформировать напряжение.

Систему питания с добавочным трансформатором (см. рис.А.2б, приложение А) применяют при необходимости точной регулировки питающего напряжения в широких пределах.

5.1.3 Схемы измерений электрических параметров приведены в приложении Б.

5.1.4 Дроссели образцовые измерительные

При измерении параметров разрядных ИС применяют соответствующие образцовые измерительные дроссели (ДОИ) с рабочими характеристиками:

по ГОСТ Р 53073, ГОСТ Р 53074 и ГОСТ Р 53075 - для разрядных ламп (кроме люминесцентных ламп);
по ГОСТ Р МЭК 60081, ГОСТ Р МЭК 60901 - для люминесцентных ламп.

При измерении ИС других типов применяют ДОИ с рабочими характеристиками, указанными изготовителем или ответственным поставщиком.

5.1.5 Зажигающие устройства

Для зажигания разрядных ламп используют зажигающие устройства с характеристиками по ГОСТ IEC 60926, ГОСТ Р МЭК 927 и ГОСТ IEC 60155 или техническим условиям на ИС конкретных типов.

При проведении измерений зажигающее устройство отключают.

5.2 Подготовка к измерениям электрических параметров

5.2.1 Перед проведением измерений ИС подвергают предварительному отжигу:

разрядные ИС - в течение 100 ч, если иное не указано в стандартах и технических условиях на ИС конкретных типов
лампы накаливания - в течение времени, указанного в таблице 1, если иное не указано в стандартах или технических условиях на лампы конкретных типов.

Измерения электрических параметров разрядных ИС проводят при установившемся электрическом режиме, но не менее чем через 15 мин их непрерывного горения.

5.3 Проведение измерений и обработка результатов

5.3.1 Электрические параметры ИС измеряют при номинальном (расчетном или испытательном) напряжении, или токе, или номинальной мощности.

5.3.2 Измерение электрических параметров ламп накаливания проводят по схеме, указанной на рисунке Б.1 (приложение Б).

При использовании аналоговых электроизмерительных приборов, измерения проводят в следующей последовательности:

при включенном амперметре А устанавливают по вольтметру V номинальное или расчетное напряжение и записывают показание амперметра ;
определяют ток лампы путем вычитания из значения измеренного тока значение тока, потребляемого вольтметром, по формуле:

, (1)

где I_л - ток лампы, А;

I_a- измеренное значение тока, А;

U - напряжение лампы, В;

R_B- сопротивление вольтметра, Ом.

Введение поправки на ток, потребляемый вольтметром, необходимо, если его значение более 0,5% значения номинального тока лампы.

5.3.3 Электрические параметры разрядных ИС измеряют по схемам, указанным на рисунках Б.2, Б.3 (приложение Б), компактных люминесцентных ламп со встроенным пускорегулирующим аппаратом, светодиодных ламп и модулей - по схеме, указанной на рисунке Б.4 (приложение Б).

5.3.3.1 Измерение электрических параметров разрядных ИС при номинальном напряжении, используя аналоговые электроизмерительные приборы, проводят в следующей последовательности:

1) устанавливают по вольтметру V1 номинальное напряжение, при этом все остальные приборы должны быть отключены (приборы можно оставить включенными, если их собственное потребление тока мало);

2) после 15 мин горения корректируют значение установленного по вольтметру V1 напряжения и через 5 мин определяют значение фототока;

3) включают вольтметр V2 и изменением напряжения питания восстанавливают показание прибора, измеряющего фототок, определенное в перечислении 2), а по вольтметру V2 определяют напряжение на ИС, затем вольтметр V2 отключают;

4) включают амперметр А и изменением напряжения питания восстанавливают показание прибора, измеряющего фототок, определенное в перечислении 2), по амперметру А определяют ток, проходящий через ИС; затем амперметр А отключают;

5) включают ваттметр W и изменением напряжения питания восстанавливают показание прибора, измеряющего фототок, определенное в перечислении 2), по ваттметру W определяют мощность, затем ваттметр W отключают. Из полученного значения мощности вычитают мощность, потребляемую параллельной цепью ваттметра. Окончательное значение активной мощности, потребляемой ИС, вычисляют по формуле:

(2)

где

- значение мощности, потребляемой ИС, Вт;

- мощность ИС, измеряемая ваттметром, Вт;

- рабочее напряжение на ИС, В;

- сопротивление параллельной цепи ваттметра, Ом;

6) устанавливают номинальное напряжение питания и проверяют значение фототока по перечислению 2).

В случае отклонения этого показания на 1% измерение повторяют.

5.3.3.2 Измерение электрических параметров разрядных ИС при номинальной мощности, используя аналоговые электроизмерительные приборы, проводят в следующей последовательности:

1) устанавливают по ваттметру W значение мощности изменением напряжения питания. Все остальные приборы должны быть отключены;

2) после 15 мин горения ИС корректируют значение мощности , установленной по ваттметру W. Записывают через 5 мин показание вольтметра V1, соответствующее этой мощности, затем ваттметр W отключают и определяют значение фототока;

3) поочередно включают вольтметр V2 и амперметр А, ваттметр W отключают. Изменением напряжения питания поддерживают значение напряжения по 5.3.3.1, перечисление 2);

4) при этом значении напряжения определяют поочередно по вольтметру V2 рабочее напряжение на ИС, а по амперметру А - ток, проходящий через ИС.

Методы измерений светового потока ламп и светодиодных модулей

6.1 Метод измерения с использованием фотометрического шара

Метод основан на сравнении освещенности, создаваемой измеряемым ИС, с освещенностью, создаваемой контрольной или светоизмерительной лампой по ГОСТ 10771 с известными световыми потоками.

ИС, светоизмерительная или контрольная лампы должны иметь близкие цветовые или коррелированные цветовые температуры, световые потоки и распределения силы света.

Для измерения светового потока применяют фотометрический шар, фотоприемное устройство, светофильтры, светоизмерительные или контрольные лампы.

Схема установки приведена на рисунке В.1 (приложение В).

6.1.1 Требования к оборудованию

6.1.1.1 Размер фотометрического шара выбирают с учетом размеров, мощности и светового потока измеряемых ИС.

Диаметр фотометрического шара должен составлять не менее шестикратного значения длины ИС (без цоколя), но не менее 1 м для разрядных ламп высокого давления мощностью до 400 Вт и не менее 1,5 м для разрядных ламп мощностью свыше 400 Вт. Для трубчатых ламп накаливания и люминесцентных - не менее 1,2-кратного значения общей длины лампы.

Диаметр измерительного отверстия не должен превышать 1/10 диаметра фотометрического шара.

Для фотометрических шаров, предназначенных для измерения светового потока сверхминиатюрных ламп, допускается диаметр измерительного отверстия, равный 1/4 диаметра фотометрического шара.

6.1.1.2 Светорассеивающее стекло устанавливают в измерительном отверстии перпендикулярно к радиусу фотометрического шара. Поверхность светорассеивающего стекла, обращенная к внутренней стороне фотометрического шара, должна быть матовой.

Пропускание светорассеивающих стекол должно быть неселективным в видимой области спектра.

Метод оценки отклонения от нейтральности коэффициента пропускания светорассеивающих стекол приведен в приложении Г.

Распределение пропущенного света светорассеивающим стеклом должно быть рассеянным. Стекло не должно флуоресцировать.

Примечание - В качестве светорассеивающих могут быть применены молочные стекла МС 23 толщиной 1-3 мм и/или МС 19 толщиной 2-4 мм.

6.1.1.3 Экран фотометрического шара по своим размерам и местоположению по отношению к измерительному отверстию должен обеспечивать защиту измерительного отверстия от прямого излучения ИС.

Размеры экрана подбирают так, чтобы обеспечить наименьшее затенение поверхности фотометрического шара. Диаметр тени не должен превышать двойного диаметра измерительного отверстия.

Экран должен быть расположен от ИС на 1/2-2/3 расстояния между ИС и измерительным отверстием перпендикулярно к оси, проходящей через центр измерительного отверстия и световой центр ИС. Размеры и форма экрана должны соответствовать типу измеряемых ИС.

6.1.1.4 Для учета влияния на результат измерения приспособлений (неактивных элементов), находящихся в фотометрическом шаре, внутри шара устанавливают вспомогательный ИС, расположенный на противоположной стороне от измерительного отверстия. Допускается другое расположение вспомогательного ИС на стенке шара.

Перед вспомогательным ИС устанавливают непрозрачный экран, препятствующий попаданию его излучения на измеряемый ИС, контрольную или светоизмерительную лампы и измерительное отверстие.

Вспомогательный ИС должен обладать стабильными электрическими и световыми параметрами. Требования к источнику питания и вольтметру для вспомогательного ИС должны соответствовать требованиям 5.1.1-5.1.3.

Установка вспомогательного ИС необязательна при измерениях однотипных ламп.

Расположение приспособлений в шаре, в пределах одной серии измерений, не изменяют.

6.1.1.5 Внутренняя поверхность шара и приспособления для установки и включения ламп должны быть окрашены матовой (неселективной) краской белого цвета. Один из способов окраски приведен в приложении Д.

Коэффициент отражения внутренней поверхности должен быть не менее 0,8. Разница между коэффициентами отражения в разных частях шара в процессе измерения должна быть не более 3%.

Селективностью окраски можно пренебречь, если цветовая температура светоизмерительной лампы, помещенной внутри фотометрического шара, измеренная через измерительное отверстие вместе со светорассеивающим стеклом, изменяется не более чем на 200 К для ламп накаливания и на 100 К - для разрядных ламп.

При изменении температуры более, чем указано выше, вводят поправочный множитель, учитывающий селективность окраски, который вычисляют по формуле

, (3)

где

- относительное спектральное распределение энергии излучения светоизмерительной и измеряемой ламп соответственно;

- относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения;

- функция влияния селективности окраски фотометрического шара;

- относительное спектральное распределение энергии излучения светоизмерительной лампы после многократных отражений в фотометрическом шаре;

- справочные величины (см. таблицу Е.1, приложение Е и таблицу Ж.1, приложение Ж);

- спектральный коэффициент отражения окраски фотометрического шара;

- выделяемый спектральный интервал измерения, нм.

6.1.1.6 Оценку селективности окраски фотометрического шара проводят спектрофотометрическим методом согласно руководству по эксплуатации используемого прибора, либо методом цветных светофильтров - по Д.8 (приложение Д).

6.1.1.7 Фотоприемное устройство должно быть корригировано под кривую относительной спектральной световой эффективности .

При отличии спектральной чувствительности фотоприемного устройства от относительной спектральной световой эффективности по ГОСТ 8.332 поправочный множитель вычисляют по формуле:

, (4)

где

- относительная спектральная чувствительность фотоприемного устройства.

Фотоприемное устройство должно быть линейно во всем диапазоне длин волн.

Фотоприемные устройства поверяют один раз в год.

В качестве фотоприемного устройства могут быть применены кремниевые фотодиоды, селеновые фотоэлементы и другие устройства, удовлетворяющие требованиям настоящего стандарта.

Метод калибровки фотоприемных устройств приведен в приложении И.

6.1.1.8 Для измерения фототока применяют согласованные с фотоприемником электронные системы измерения, обеспечивающие требуемую точность измерений контролируемых параметров.

Допускается применение электроизмерительных приборов класса точности не ниже 1,0 с внутренним сопротивлением, обеспечивающим прямую пропорциональную зависимость между освещенностью фотоприемного устройства и фототоком в диапазоне измеряемых величин.

Допускается отклонение от прямой пропорциональной зависимости не более ±1%.

При измерении ИС, имеющих большой разброс световых параметров, допускается снимать показания, начиная с 1/3 шкалы прибора.

6.1.1.9 При измерении светового потока ИС с использованием фотометрического шара применяют светофильтры (интерференционные, нейтральные и т.п.).

Примечание - Коэффициент пропускания светофильтров определяют один раз в год и после обновления окраски фотометрического шара.

При использовании нейтральных светофильтров вводят поправочный множитель , учитывающий селективность нейтрального светофильтра, который вычисляют по формуле:

, (5)

где

- спектральный коэффициент пропускания нейтрального светофильтра.

6.1.1.10 Для измерений светового потока ИС применяют светоизмерительные лампы типа СИП по ГОСТ 10771 или другие калиброванные лампы со стабильными значениями светового потока.

Перед измерениями светоизмерительные лампы протирают чистой и мягкой тканью, смоченной этиловым спиртом по ГОСТ 18300. При обращении с лампами в процессе измерений используют хлопчатобумажные перчатки.

Перед считыванием показаний лампы должны гореть при напряжении, указанном в их свидетельстве о поверке, для стабилизации световых и электрических параметров: вакуумные в течение не менее 4 мин, газополные - не менее 7 мин.

Периодическую поверку светоизмерительных ламп проводят по ГОСТ 8.023 не реже одного раза в год.

Светоизмерительные лампы хранят в индивидуальной упаковке по ГОСТ 10771.

6.1.1.11 Для градуировки фотометрических установок допускается применять контрольные лампы того же типа, что и измеряемые.

Контрольные лампы отбирают из серийно выпускаемых, имеющих стабильные параметры, и подвергают отжигу в течение времени, равного 10% средней продолжительности горения, контрольные разрядные - не менее 300 ч.

Сходимость световых параметров определяют как среднее квадратическое отклонение из пяти измерений, проведенных не менее чем через 24 ч. Предел сходимости световых параметров контрольных ламп после отжига должен быть ±1%.

Контрольные лампы проверяют по светоизмерительным лампам не реже одного раза в год.

6.1.2 Требования к проведению измерений

6.1.2.1 ИС располагают в рабочем положении, если иное не оговорено в стандартах или технических условиях на ИС конкретных типов:

одноцокольные в вертикальном положении, цоколем вверх;
двухцокольные в горизонтальном положении, в плоскости, параллельной плоскости измерительного отверстия фотометрического шара.

6.1.2.2 ИС, контрольные или светоизмерительные лампы устанавливают так, чтобы их световые центры располагались в центре шара.

При установленном экране ни один элемент ИС, контрольной или светоизмерительной ламп (кроме цоколя) не должен просматриваться из измерительного отверстия фотометрического шара.

6.1.2.3 ИС с направленным светораспределением устанавливают так, чтобы ось светового пучка была направлена перпендикулярно линии, соединяющей центр фотометрического шара с центром измерительного отверстия.

6.1.3 Подготовка к измерениям

6.1.3.1 Перед измерениями проводят градуировку фотометрического шара по трем светоизмерительным или контрольным лампам.

Градуировочный коэффициент вычисляют по формуле:

(6)

где

- градуировочный коэффициент -й светоизмерительной или контрольной лампы;

- световой поток -й светоизмерительной или контрольной лампы, лм;

- значение фототока -й светоизмерительной или контрольной лампы.

Среднее значение градуировочного коэффициента

вычисляют по формуле:

(7)

Градуировочные коэффициенты

не должны отличаться от

более чем на ±1%.

Градуировку проводят через каждые 4 ч работы, а также при изменении типа измеряемых ИС.

6.1.3.2 Перед началом измерений высвечивают фотоприемное устройство, если это указано в инструкции по эксплуатации.

В фотометрический шар устанавливают измеряемый ИС и экран, соответствующий размерам ИС. Положение экрана проверяют при открытом шаре при включенном ИС.

6.1.4 Проведение измерений и обработка результатов

6.1.4.1 Измерение светового потока ламп накаливания проводят после 5 мин непрерывного горения в номинальном электрическом режиме, если иное не оговорено в стандартах или технических условиях на лампы конкретного типа.

Измерение светового потока разрядных и светодиодных ламп проводят после 15 мин непрерывного горения в номинальном электрическом режиме, если иное не оговорено в стандартах или технических условиях на лампы конкретного типа.

Для ускорения измерений допускается люминесцентные лампы включать на время не менее 15 мин вне фотометрического шара. После установки ламп в фотометрический шар они должны гореть не менее 5 мин перед началом измерений.

6.1.4.2 На ИС устанавливают номинальное (испытательное или расчетное) напряжение, или ток, или мощность и снимают показание прибора, измеряющего фототок .

6.1.4.3 Световой поток ИС вычисляют по формуле:

(8)

где

- световой поток измеряемого источника света, лм;

- средний градуировочный коэффициент;

- показание прибора, измеряющего фототок, при включенном измеряемом ИС;

- поправочный множитель, учитывающий влияние неактивных элементов;

- показание прибора, измеряющего фототок при включенном вспомогательном ИС и выключенной светоизмерительной лампе;

- показание прибора, измеряющего фототок, при включенном вспомогательном ИС и выключенном измеряемом ИС;

- поправочный множитель, учитывающий селективность окраски фотометрического шара;

- поправочный множитель, учитывающий отличие спектральной чувствительности фотоэлемента от относительной спектральной световой эффективности;

- поправочный множитель, учитывающий селективность нейтрального светофильтра.

Если светоизмерительная лампа и измеряемый ИС одинаковы или имеют очень близкие конфигурации, то

.

Значения поправочных множителей m,

, определяют для каждого типа ИС:

- после каждой окраски фотометрического шара, но не реже одного раза в полугодие;

- один раз в год.

6.1.4.4 При измерении ИС со световым потоком, значительно превышающим световой поток светоизмерительной лампы, нейтральный светофильтр устанавливают при горении измеряемого ИС и его световой поток вычисляют по формуле:

(9)

где

- коэффициент пропускания светофильтра.

6.1.4.5 При измерении ИС со световым потоком, значительно меньшим светового потока светоизмерительной лампы, нейтральный светофильтр устанавливают при горении светоизмерительной лампы и световой поток измеряемого ИС вычисляют по формуле

. (10)

6.1.4.6 При градуировке фотометрического шара по контрольным лампам световой поток измеряемого ИС вычисляют по формуле

. (11)

6.2 Метод измерения с использованием гониофотометра

Метод измерения светового потока с использованием гониофотометра основан на пошаговой фиксации значений силы света или освещенности ИС при его повороте на известный угол.

6.2.1 Для измерения применяют гониофотометр и фотоприемное устройство.

Гониофотометр должен быть с угловым разрешением, обеспечивающим получение наиболее достоверного углового распределения измеряемой величины, что возможно при минимальном значении шага угла поворота ИС относительно фотоприемного устройства.

При измерении должно быть обеспечено сканирование силы света или освещенности измеряемого ИС в угле излучения.

Гониофотометр должен иметь приспособление (оснастку) для крепления ИС, положение которого должно соответствовать указанному в стандартах или технических условиях на ИС конкретных типов и применяемой методике измерения пространственного распределения силы света.

Предпочтительно использование гониофотометра с неподвижным положением ИС. Допускается применение гониофотометра с вращением ИС относительно фотоприемного устройства. В этом случае возможны изменения значений силы света в различных положениях ИС.

В качестве фотоприемного устройства используют фотометрическую головку, экранированную от засветок и соответствующую требованиям 6.1.1.7, 6.1.1.8.

6.2.2 Измерения проводят в помещении, стены, пол и потолок которого должны иметь глубокоматовое черное покрытие.

6.2.3 Световой поток вычисляют по формуле

, (12)

где - сила света;

- угол, характеризующий положение приемного устройства между полюсами;

- угол, характеризующий положение приемного устройства по экватору.

6.3 Метод измерения с использованием спектрорадиометра

Метод измерения светового потока с использованием спектрорадиометра основан на измерении спектрального потока излучения.

6.3.1 Для измерения применяют фотометрический шар и спектрорадиометр.

При использовании этого метода применяют установку, схема которой приведена на рисунке В.1 (приложение В). Фотоприемное устройство заменяют на спектрорадиометр.

Фотометрический шар должен соответствовать требованиям 6.1.1.1-6.1.1.6.

6.3.2 Измерительную установку настраивают на измерение спектрального потока . Световой поток вычисляют по формуле

, (13)

где - относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения для дневного зрения.

6.4 Погрешность измерения

Доверительная граница погрешности измерения светового потока составляет ±5% при доверительной вероятности 0,95.

_______________

Значение погрешности находится в стадии уточнения.

Определение погрешности измерения по приложению К.