在测试LED灯具的光通量及其他光度性能时,积分球是确保测量精确的重要工具。通常以光通量(lumen)表示的测量数据对于质量控制和产品研发至关重要。光度测试领域一个常见的争论是,一次成型(无缝)积分球是否比传统拼接积分球具有更高的精度。本文将重点比较一次成型积分球,特别是LISUN LPCE-2 高精度分光辐射积分球系统,与传统拼接积分球的测试精度,尤其是在light meter lumen测量中的表现。
积分球在光通量测量中的作用
积分球在测量光通量、色度等光学特性时非常关键。它通过将光源发出的光均匀分布在球体表面来确保测量的准确性。光通量测量数据(以光通量计量的lumen表示)高度依赖于积分球的精度。LISUN LPCE-2系统采用的一次成型积分球宣称比传统拼接球具有更高的精度,这对于LED及其他光源的流明输出评估至关重要。
一次成型积分球与拼接积分球:设计差异
一次成型积分球(无缝设计)
一次成型积分球,如LISUN LPCE-2系统中的无缝积分球,具有无接缝、无中断的内表面设计。该设计确保光线不会因散射或不均匀反射而影响测量。通常,这类积分球内表面会涂覆高反射率材料(如硫酸钡),以确保光线均匀分布。由于没有缝隙或接头,光的分布更加一致。
拼接积分球
传统拼接积分球由多个部件拼接而成。尽管这些球体同样能够提供有价值的光度数据,但拼接处的接缝会导致光反射不均,进而影响测量精度。尽管可以通过精细的制造工艺和高质量涂层来减小误差,但拼接处的存在仍不可避免地引入了测量误差,而一次成型积分球则避免了这一问题。
光通量测量精度比较
实验设计
为评估一次成型积分球(LISUN LPCE-2)和传统拼接积分球的光通量测量精度,实验在相同的LED光源下进行了多次测试。实验结果以光通量(lumens)为单位,并进行了多次试验以保证结果的一致性。
实验数据主要集中在三方面:光通量(以lumen为单位); 光分布均匀性;测量重复性
数据结果
测试条件 | 一次成型积分球(LISUN LPCE-2) | 传统拼接积分球 |
光通量 (lm) | 945 lm | 920 lm |
光分布均匀性 (%) | 98.70% | 95.30% |
测量重复性 (±%) | ±0.5% | ±1.2% |
1. 光通量测量
light meter lumen的测试结果显示,一次成型积分球的平均光通量为945流明,而拼接积分球的平均值为920流明。25流明的差距表明拼接积分球由于接缝导致的光散射,略微降低了记录的总光通量。
2. 光分布均匀性
光分布均匀性是确保测量结果准确的重要因素。一次成型积分球的均匀性为98.7%,而拼接积分球的均匀性为95.3%。拼接处的光反射微小差异导致了拼接积分球的均匀性较低,从而增加了测量误差的可能性。
3. 测量重复性
测量重复性指多次测试中结果的稳定性。一体成型积分球表现出优异的重复性,变化仅为±0.5%,相比之下,拼接积分球的变化率为±1.2%。一次成型积分球在需要高精度应用的场合(如光通量计的校准)中表现得更为可靠。
影响拼接积分球测试精度的因素
以下因素导致了传统拼接积分球的较低测试精度:
• 接缝散射:拼接积分球的主要缺点是接缝处的光散射。即便拼接得非常精确,这些接缝处的不均匀光反射仍可能导致测量误差。
• 空气间隙:拼接积分球的接缝之间可能存在微小的空气间隙,进一步加剧了光的泄漏和测量不均匀性。虽然这些间隙很小,但很难完全消除。
• 老化和磨损:随着时间的推移,拼接积分球的接缝处可能会发生磨损,导致更严重的光散射和光分布不一致。而一次成型积分球则更加耐用,能在较长时间内保持其高精度。
一次成型积分球在光通量测量中的优势
LISUN LPCE-2系统在光通量测量中相比传统系统具有以下几个优势:
• 更高的精度:正如实验数据所示,LISUN LPCE-2系统中的一次成型积分球能提供更精确的流明测量。其无缝设计消除了拼接球体中常见的误差。
• 更好的均匀性:更高的光分布均匀性确保了光源发出的所有光线都被准确测量,从而提供更可靠的结果。
• 长期稳定性:一次成型积分球不易磨损和老化,能够长时间保持其精度,非常适合频繁测试的工业环境。
• 校准便捷:一次成型积分球的较高重复性简化了光通量计(light meter lumen)仪器的校准过程,减少了为了维持精度所需的重新校准频率。
结论
在需要精确光通量测量的应用中,像LISUN LPCE-2高精度分光辐射积分球系统中的一次成型积分球相较传统拼接积分球表现出更为优异的性能。其无缝设计消除了接缝导致的误差,提供了更高的光通量读数、更好的均匀性和更高的测量重复性。这些优势使LISUN LPCE-2系统成为需要精确光度测试的行业中的理想选择。
对于依赖精确光测量的公司和实验室来说,投资于一次成型积分球系统将带来更准确的测试结果,减少不确定性,并提高产品质量。
参考文献
LISUN Group. (n.d.). High Precision Spectroradiometer Integrating Sphere System. LISUN Website
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