Устройство для определения светотехнических характеристик
Полезная модель относится к области фотометрии и служит для снятия светотехнических характеристик световых приборов в горизонтальной плоскости, в частности кривой светораспределения светодиодных светильников, светофоров. Технический результат заключается в получении фактических характеристик светильника в условиях массового производства, который достигается тем, что устройство содержит удлиненный корпус, содержащий диафрагмы переменного сечения внутреннего отверстия, на одном конце которого установлен датчик фотоприемника, электрически связанный с прибором отображения информации, при этом соотношение диаметра фотоприемника к расстоянию от источника света до фотоприемника составляет не менее 1/100, а другой его конец соединен с камерой, имеющей механизм вращения источника света вокруг вертикальной оси, содержащий механизм фиксации положения источника света, при этом камера и корпус образуют светонепроницаемую полость, а источник света электрически связан с источником питания. Целесообразно расположение источника света и датчика фотоприемника на одной оптической оси удлиненного корпуса. Целесообразно выполнение диафрагм с уменьшающимся размером внутреннего отверстия от источника света к датчику фотоприемника.
Полезная модель относится к области фотометрии и служит для снятия светотехнических характеристик световых приборов в горизонтальной плоскости, в частности кривой светораспределения светодиодных светильников, светофоров, но не ограничивающейся ими.
При массовом выпуске светодиодной продукции, требующей паспортизации каждого изделия, необходимо получение фактических светотехнических характеристик на это изделие.
Фотометрия в процессе работы предприятия требует либо отдельного помещения, защищенного от попадания света, либо работы в ночное время суток.
Данный факт, побудил автора полезной модели на конструирование установки, позволяющей осуществлять снятие светотехнических характеристик световых приборов, в том числе светодиодных в собранном виде
Известно изобретение (RU, 2123177, приоритет от 29.06.1993, Опубл. 10.12.1998) для измерения силы света, в котором оболочка выполнена с возможностью скольжения между первым положением, в котором она образует светонепроницаемую полость при приложении к поверхности объекта, и вторым положением, в котором указанный конец корпуса является открытым, при этом конец оболочки, прилегающий к этому концу удлиненного корпуса, снабжен уплотнительным кольцом.
Известен вариант устройства для определения светораспределения источников света, описанное в свидетельстве на полезную модель 
110186 (RU, приор. От 16.05.2011, опубл.: 10.11.2011), состоящий из основания с расположенным на нем механизмом вращения источника света вокруг вертикальной оси и стойки, на которой закреплены подшипники с расположенной в них полой оси с фотоприемником, перемещаемым вокруг источника света, при этом фотоприемник представляет собой световод, входное отверстие которого закреплено в оси подшипников, жестко закрепленных на перемещающемся конце подвижного устройства, выполненного в виде изогнутого рычага, другой конец которого жестко закреплен с полой осью с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, а выходное отверстие световода неподвижно расположено в трубке, жестко закрепленной на входе регистрирующего устройства, при этом световод проходит сквозь полую ось подвижного устройства с возможностью вращения в ней.
Недостатком первого примера можно считать создание уплотнения, которое должно быть весьма совершенным, для исключения попадания паразитного света в фотоприемник.
Недостатком второго примера можно считать то, что он годен только для весьма малых объектов, например, светодиодов и совершенно неприемлем для светильников.
Задачей заявленной полезной модели является создание устройства для получения кривой светораспределения в горизонтальной плоскости при снятии светотехнических показателей световых приборов в сборе.
Технический результат полезной модели заключается в получении фактических характеристик светильника в условиях массового производства. При более рациональном использовании производственных площадей и улучшении охраны труда и техники безопасности
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что устройство для определения светотехнических характеристик содержит удлиненный корпус, содержащий диафрагмы переменного сечения внутреннего отверстия, на одном конце которого установлен датчик фотоприемника, электрически связанный с прибором отображения информации, при этом соотношение диаметра фотоприемника к расстоянию от источника света до фотоприемника составляет не менее 1/100, а другой его конец соединен с камерой, имеющей механизм вращения источника света вокруг вертикальной оси, содержащий механизм фиксации положения источника света, при этом камера и корпус образуют светонепроницаемую полость, а источник света электрически связан с источником питания. Целесообразно расположение источника света и датчика фотоприемника на одной оптической оси удлиненного корпуса. Целесообразно выполнение диафрагм с уменьшающимся размером внутреннего отверстия от источника света к датчику фотоприемника.
Наличие датчика фотоприемника на одном конце удлиненного корпуса и диафрагм внутри него обеспечивает снятие светотехнических характеристик источника света при уменьшении массогабаритных показателей устройства.
Принцип работы установки основан на известной формуле определения освещенности
Единицей измерения освещенности люкс (1 люкс = 1 люмену на квадратный метр. Освещенность находят по формуле:
Е=I/r 2cosi
где - I сила света в канделах;
r2 - расстояние в метрах до источника света в квадрате;
i - угол падения лучей света в градусах относительно нормали к поверхности фотоприемника;
Установка сконструирована таким образом, что соотношение диаметра фотоприемника к расстоянию от источника света до фотоприемника составляет более 1/100. При этом условии, угол I стремится к 0, а cosi стремится к 1.
Сама формула приобретает вид
Е=I/r2
Откуда I=Er 2
Таким образом, результат в люксах, считываемый с прибора отображения информации, умноженный на квадрат расстояния в метрах, дает результат- силу света, при данном угле поворота источника света в вертикальной плоскости относительно оптической оси фотоприемник - источник света
Выполнение камеры в соединении с механизмом вращения источника света вокруг вертикальной оси позволяет вращать источник света в горизонтальной плоскости для снятия светотехнических характеристик источника света при любой освещенности снаружи устройства без снижения его эксплуатационных характеристик.
Снабжение механизма вращения механизмом фиксации положения источника света обеспечивает контроль за положением источника света и снятие светотехнических характеристик в фиксированных точках.
Выполнение камеры и корпуса образующими светонепроницаемую полость позволяет исключить влияние других источников света, кроме испытуемого, что обеспечивает точность снятие светотехнических характеристик.
Совокупность указанных существенных признаков обеспечит достижение технического результата, а именно уменьшении массогабаритных показателей устройства без снижения его эксплуатационных характеристик, а также повышении эргономических характеристик, что заключается в снятии фактических светотехнических характеристик испытуемого источника света при помощи заявленного устройства, габариты которого значительно меньше применяемых в настоящее время, что в значительной мере повышает эргономичность использования полезной модели.
Целесообразно располагать источник света и датчик фотоприемника на одной оптической оси удлиненного корпуса для снятия фотометрических характеристик.
Целесообразно выполнять диафрагмы с уменьшающимся размером внутреннего сечения к датчику фотоприемника для снижения вероятности попадания отраженного света на датчик фотоприемника, что повысит достоверность измерения.
Устройство для определения светотехнических характеристик состоит из удлиненного корпуса 1. По всей длине удлиненного корпуса 1 выполнен ряд диафрагм 2. Устанавливать диафрагмы можно, например, в последовательности уменьшения размера отверстия диафрагмы к датчику фотоприемника 3, который установлен на том же конце удлиненного корпуса 1 и электрически связан с прибором отображения информации 4. При этом, соотношение расстояния от источника света до фотоприемника к диаметру фотоприемника более, чем 1/100.
Второй конец удлиненного корпуса 1 соединен с камерой 5 так, что камера 5 и удлиненный корпус 1 образуют светонепроницаемую полость. Камера 5 соединена с механизмом вращения 6 источника света вокруг вертикальной оси 7. Установка механизма вращения 6 источника света 8 в камере может осуществляться, например, с помощью подшипников (на фигуре не показано). Механизм вращения 6 имеет механизм фиксации 9 источника света 8 при повороте вокруг вертикальной оси 7. Желательно расположение источника света 8 и датчика фотоприемника 4 на оси удлиненного корпуса 1. Источник света 8, расположенный в камере 4, соединен с источником питания 10.
Устройство для определения светотехнических характеристик работает следующим образом. В камеру 5 на механизм вращения 6 устанавливают источник света 8 по одной оптической оси с горизонтальной с осью удлиненного корпуса 1 и датчиком фотоприемника 3. Источник света 8 подключают к источнику питания проводом 10. Обеспечивают в образованной камерой 5 и удлиненным корпусом 1 полости, отсутствие внешнего (постороннего) света. Включают электрическое питание датчика фотоприемника 3. Подают напряжение на источник света 8. Световой поток проходит по удлиненному корпусу 1, при этом рассеивающиеся лучи многократно отражающиеся от внутренней поверхности удлиненного корпуса 1 и на конце его «задерживаются» диафрагмами 2. За счет соблюдения соотношения диаметра фотоприемника к расстоянию от него до источника света более, чем 1/100 узкий пучок света попадает на датчик фотоприемника 3, электрически связанный с прибором отображения информации 4, например люксметром, который показывает его количественные характеристики. Далее, при помощи механизма вращения 6, источник света 8 поворачивается на некоторый угол относительно датчика фотоприемника и закрепляется механизмом фиксации 9, при этом, снимаются показания с прибора отображения информации 4.
Указанная методика может использоваться, например, при снятии кривой светораспределения в горизонтальной плоскости фонаря концевого светодиодного для пассажирских вагонов.
Заявленное устройство находится на стадии лабораторных испытаний и может быть изготовлено на существующем оборудовании с применением известных технологий.
1. Устройство для определения светотехнических характеристик, характеризующееся тем, что оно содержит удлиненный корпус, содержащий диафрагмы, на одном конце которого установлен датчик фотоприемника, электрически связанный с прибором отображения информации, и диафрагмы, при этом соотношение диаметра фотоприемника к расстоянию до источника света составляет не менее 1/100, а другой его конец соединен с камерой, имеющей механизм вращения источника света вокруг вертикальной оси, содержащий механизм фиксации положения источника света, при этом камера и корпус образуют светонепроницаемую полость, а источник света имеет возможность присоединения к источнику питания.
2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что источник света и датчик фотоприемника расположены на одной оптической оси, совпадающей с осью удлиненного корпуса.
3. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что внутренние отверстия диафрагм выполнены с уменьшающимся размером к датчику фотоприемника.
