Led檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置及方法
2023-11-05 15:30:57 2
Led檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置及方法
【專利摘要】本發明公開一種LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置，包括高度可調節的固定平臺、帶有角度示數盤的測量臂和光纖頭固定組件，所述固定平臺安裝於底座的固定支架上，所述測量臂通過支撐架安裝於底座上，所述光纖頭固定組件固定於測量臂上。本發明還公開LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析方法。本發明有如下優點：將光纖光譜儀引入到LED檯燈照度均勻度的檢測中，可在檢測LED檯燈照度均勻度的同時，對所用光源的光譜特性進行檢測與分析；設計的測量平臺可適用於不同外形檯燈的測量，具有較強的普適性；引入光纖光譜儀在一定程度上可提高測量的靈敏度。
【專利說明】LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置及方法
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及光源檢測設備領域，具體為一種檯燈照度均勻度和光譜特性的檢測與分析裝置及方法。
【【背景技術】】
[0002]LED光源以其體積小、能耗低、使用壽命長、亮度高等優點已廣泛應用於照明顯示等領域。由於LED光源屬於朗伯發射體，在不同的空間角度光強相差很多，發散角較大，使得光能很難照射到較遠的被照面上，造成大量光能的浪費。因此在路燈、照明、車用燈具等照明中，必須對它的發散角進行控制，即要對LED光源進行二次光學設計。同樣在檯燈照明中，單顆LED光源往往難以滿足照度的需求，常採用多顆LED堆疊來實現，由於堆疊方式以及LED光源之間的距離直接影響被照面的均勻度，因此需要對被照面的均勻度進行評估。此外由於光源的光譜特性會對人眼的視覺有一定的影響，需要對光源的光譜特性進行檢測和評估。
[0003]現有的LED檯燈性能檢測和評估是將照度測量和光譜測量分開進行。具體為:
[0004]①照度和照度均勻度的檢測:測量點的設定按國家標準GB/T9743-2008進行，以燈具出光口的幾何中心的垂直投影點為圓心，位於眼睛的正前方，在燈具的投射範圍內，離圓心的半徑距離為500m m的三分之一範圍內，以30°為間隔，在半徑線上進行照度測量，測試間隔為100_，包括圓心；在測量點利用照度計對該點的照度進行測量，並通過比較得到設定測量範圍內的均勻度。這一方法可以給出測量點的照度並對測量的數據分析處理後可得到檯燈的均勻度，但這一方法中沒有給出LED檯燈光源的光譜特性。
[0005]②LED檯燈所用光源的光譜特性測量:由於光纖光譜儀的模塊化和靈活性等優點，光纖光譜儀用於LED光源光學特性的測量中；微型光纖光譜儀的測量速度非常快，可以用於在線分析；而且由於採用了低成本的通用探測器，降低了光譜儀的成本，也降低了整個測量系統的造價。這一測量方案可以對LED光源的光譜特性進行綜合評估，但不適合於LED檯燈被照面的均勻度的檢測和評價。
[0006]可見，現有的LED檯燈照度均勻度的檢測常採用照度計在國家標準(GB/T9743-2008)所規定的測量點進行測量，給出測量點的照度並對測量的數據分析處理後得到檯燈的均勻度，但這一方法中沒有給出LED檯燈的光譜特性。LED檯燈所用的光源的光譜特性可通過光譜儀進行測量分析，現有LED光譜方法僅給出光源的光譜特性，沒有對被照面的均勻度進行檢測和評價。
【
【發明內容】
】
[0007]本發明的目的在於克服以上所述的現有技術存在的不足，提供一種可以結合照度均勻度和光源光譜特性檢測為一體的，結構簡單、可有效提高檢測效率的LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置及測量方法。
[0008]為達到上述目的，本發明的技術方案是:LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置，包括高度可調節的固定平臺、帶有角度示數盤的測量臂和光纖頭固定組件，所述固定平臺安裝於底座的固定支架上，所述測量臂通過支撐架安裝於底座上，所述光纖頭固定組件固定於測量臂上。
[0009]所述測量臂由水平轉臂、角度示數盤和支撐杆三部分組成。所述支撐杆安裝於所述水平轉臂的一端下方，所述水平轉臂另一端固定於支撐架上，所述角度示數盤安裝在所述水平轉臂下的底座上；所述水平轉臂控制光纖頭固定組件的測量坐標；角度示數盤可顯示水平轉臂旋轉的角度；支撐杆可細微調節測量臂的水平。
[0010]所述固定平臺安裝高度調節裝置上，可以有效地調節高度，所述高度調節裝置固定於底座上。
[0011]所述光纖頭固定組件安裝於所述水平轉臂的安裝孔上。
[0012]所述光纖頭固定組件包括針孔固定座、針孔和套筒，所述針孔設置於針孔固定座上，所述針孔固定座安裝於套筒上，在所述套筒內設置光纖。
[0013]所述光纖與套筒之間設置橡膠墊。
[0014]所述光纖頭固定組件通過螺紋與水平轉臂連接。由於光纖光譜儀的光譜響應靈敏，直接對準檯燈的光管測量時，會使光纖光譜儀的輸出信號飽和，無法進行測量，因此需要選擇不同孔徑的限光針孔對入射到光纖的光能量進行限制；光纖頭套筒和緊固螺絲可固定光纖頭並對光纖頭的角度進行細微的調節。
[0015]LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析方法，其包括的步驟如下:
[0016](I)將測量臂的轉角調節為0° ；
[0017](2)將LED檯燈固定在平臺上；
[0018](3)確定檯燈光管的幾何中心及其在被照面上的垂直投影點，調節檯燈的位置使垂直投影點與測量臂的轉動中心重合；
[0019](4)調節檯燈燈管的高度，使檯燈燈管平面到光纖入光孔平面的高度為400mm ；
[0020](5)開啟光纖光譜儀測量軟體進行測量，根據光纖光譜儀信號的強弱選擇不同孔徑的針孔；測量並存儲數據；
[0021](6)調節光纖頭的位置，對準(0，I)點進行測量，旋轉測量臂，依次測量(1，1)，(1，2)，(1，-1), (I, -2)點；
[0022](7)測量臂回到0°，調節光纖頭的位置，使其對準(2，0)點進行測量，旋轉測量臂，依次測量(2，1)，(2,2), (2，-1), (2，-2)點；
[0023](8)按照第7步的測量步驟測量其餘測量點；
[0024](9)數據分析並給出測量結果；數據採集與分析軟體的設計。將光纖光譜儀測量數據進行分析，並根據一定的算法給出測量結果。
[0025]與現有技術相比，本發明有如下優點:將光纖光譜儀引入到LED檯燈照度均勻性的檢測中，可以檢測LED檯燈均勻度的同時，對所用光源的光譜特性進行檢測與分析。設計的測量平臺可適用於不同外形檯燈的測量，具有較強的普適性。引入光纖光譜儀在一定程度上可提高測量的靈敏度。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0026]圖1為本發明LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置的結構示意圖；[0027]圖2為本發明LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置的俯視示意圖；
[0028]圖3為本發明LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置的角度示數盤示意圖；
[0029]圖4為本發明LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置的光纖頭固定組件示意圖。
【【具體實施方式】】
[0030]以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細的說明。
[0031]LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置，如圖1-4所示，包括高度可調節的固定平臺6、帶有角度示數盤的測量臂和光纖頭固定組件4，所述固定平臺6安裝於底座8上，所述測量臂通過支撐架3安裝於底座8上，所述光纖頭固定組件4固定於測量臂上。其中，所述測量臂由水平轉臂2、角度示數盤5和支撐杆I三部分組成。所述支撐杆I安裝於所述水平轉臂2的一端下方，所述水平轉臂2另一端固定於支撐架3上，所述角度示數盤5安裝在所述水平轉臂2下的底座8上。所述水平轉臂2控制光纖頭固定組件4的測量坐標9 ;所述角度示數盤5可顯示水平轉臂旋轉的角度；所述支撐杆I可細微調節測量臂的水平。所述固定平臺6安裝高度調節裝置7上，可以有效地調節高度，所述高度調節裝置7固定於底座8上。所述光纖頭固定組件4安裝於所述水平轉臂2的螺孔12上。所述光纖頭固定組件4包括針孔固定座13、針孔14和套筒17，所述針孔14設置於針孔固定座13上，所述針孔固定座13安裝於套筒17上，在所述套筒17內設置光纖18。所述光纖18與套筒17之間設置橡膠保護墊16，緊固螺絲15可壓緊和調節光纖頭。由於光纖光譜儀的光譜響應靈敏，直接對準檯燈的光管測量時，會使光纖光譜儀的輸出信號飽和，無法進行測量，因此需要選擇不同孔徑的限光針孔對入射到光纖的光能量進行限制；光纖頭套筒和緊固螺絲可固定光纖頭並對光纖頭的角度進行細微的調節。將光纖光譜儀測量的數據進行分析，並根據一定的算法給出測量結果。
[0032]LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析方法，其包括的步驟如下:
[0033](I)將測量臂的轉角調節為0° ；
[0034](2)將LED檯燈固定在固定平臺上；
[0035](3)確定檯燈光管的幾何中心及其在被照面上的垂直投影點，調節檯燈的位置使垂直投影點與測量臂的轉動中心重合；
[0036](4)調節檯燈燈管的高度，使檯燈燈管平面到光纖入光孔平面的高度為400mm ；
[0037] (5)開啟光纖光譜儀測量軟體進行測量，根據光纖光譜儀信號的強弱選擇不同孔徑的針孔，測量並存儲數據；
[0038](6)調節光纖頭的位置，對準(0，I)點進行測量，旋轉測量臂，依次測量(1，1)，(1，2)，(1，-1), (I, -2)點；
[0039](7)測量臂回到0°，調節光纖頭的位置，使其對準(2，0)點進行測量，旋轉測量臂，依次測量(2，1)，(2,2), (2，-1), (2，-2)點；
[0040](8)按照第7步的測量步驟測量其餘測量點；
[0041](9)數據分析並給出測量結果；數據採集與分析軟體的設計。將光纖光譜儀測量數據進行分析，並根據一定的算法給出測量結果。[0042]儘管本發明是參照具體實施例來描述，但這種描述並不意味著對本發明構成限制。參照本發明的描述，所公開的實施例的其他變化，對於本領域技術人員都是可以預料的，這種的變化應屬於所屬權利要求所限定的範圍內。
【權利要求】
1.LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置，其特徵在於，包括高度可調節的固定平臺、帶有角度示數盤的測量臂和光纖頭固定組件，所述固定平臺安裝於底座的固定支架上，所述測量臂通過支撐架安裝於底座上，所述光纖頭固定組件固定於測量臂上。
2.按照權利要求1所述的LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置，其特徵在於，所述測量臂由水平轉臂、角度示數盤和支撐杆三部分組成；所述支撐杆安裝於所述水平轉臂的一端下方，所述水平轉臂另一端固定於支撐架上，所述角度示數盤安裝在所述水平轉臂下的底座上。
3.按照權利要求1所述的LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置，其特徵在於，所述固定平臺安裝於高度可調節裝置上，所述高度調節裝置固定於底座上。
4.按照權利要求1所述的LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置，其特徵在於，所述光纖頭固定組件安裝於所述水平轉臂的安裝孔上。
5.按照權利要求4所述的LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置，其特徵在於，所述光纖頭固定組件包括針孔固定座、針孔和套筒，所述針孔設置於針孔固定座上，所述針孔固定座安裝於套筒上，在所述套筒內設置光纖。
6.按照權利要求5所述的LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析裝置，其特徵在於，所述光纖與套筒之間設置橡膠墊。
7.—種LED檯燈照度均勻度和光譜特性檢測與分析方法，其特徵在於，其包括的步驟如下: (1)將測量臂的轉角調節為0°； (2)將LED檯燈固定在平臺上； (3)確定檯燈光管的幾何中心及其在被照面上的垂直投影點，調節檯燈的位置使垂直投影點與測量臂的轉動中心重合； (4)調節檯燈燈管的高度，使檯燈燈管平面到光纖入光孔平面的高度為400mm； (5)開啟光纖光譜儀測量軟體進行測量，根據光纖光譜儀信號的強弱選擇不同孔徑的針孔； (6)調節光纖頭的位置，對準(0，1)點進行測量，旋轉測量臂，依次測量(1，1)，(1，2)，(1，-1)，( 1，-2)點； (7)測量臂回到0°，調節光纖頭的位置，使其對準(2，0)點進行測量，旋轉測量臂，依次測量(2，1)，(2,2), (2，-1), (2，-2)點； (8)按照第7步的測量步驟測量其餘測量點。
【文檔編號】G01M11/02GK103471821SQ201310462823
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】餘榮斌, 李豐果, 王寶 申請人:廣東產品質量監督檢驗研究院, 華南師範大學