Instrument de mesure de la longueur d'onde : spectroradiomètre portable pour les tests sur site

Résumé:

Pendant longtemps, le contrôle rapide de la qualité de l'éclairage et des sources lumineuses sur site s'est appuyé sur des luxmètres et des colorimètres traditionnels. Ces appareils ne fournissent que des valeurs macroscopiques d'éclairement et de température de couleur, sans pouvoir restituer la distribution spectrale de puissance. Ils ne permettent donc pas d'évaluer des indicateurs plus précis tels que l'indice de rendu des couleurs, la longueur d'onde de crête et la tolérance chromatique. LISUN LMS-6000 S’appuyant sur un spectroradiomètre portable, cet article détaille systématiquement le principe de fonctionnement, les paramètres clés et les possibilités d’extension en série de ce type de dispositif. instrument de mesure de longueur d'ondeUtilisant un système de spectroscopie CT asymétrique croisé à longue focale, l'instrument couvre une gamme de longueurs d'onde de 380 à 780 nm avec une précision de ±0.5 nm. Il peut acquérir des données spectrales complètes entre 380 et 780 nm en une seule mesure, avec un temps d'intégration allant de 0.1 ms à 5 s. À partir du spectre, il est possible de calculer des dizaines de paramètres photométriques et colorimétriques, notamment l'éclairement, la température de couleur corrélée (TCC), l'indice de rendu des couleurs (IRC), le TM-30 (Rg/Rf), la longueur d'onde de pic et la longueur d'onde dominante. Il est conforme aux exigences de test de CIE-13.3, CIE-177 et GB/T 24826, servant d'outil portable idéal pour le contrôle qualité en laboratoire et l'inspection sur site.

1. Introduction

Le contrôle qualité des sources lumineuses, l'homologation de leur efficacité énergétique et l'évaluation de l'environnement lumineux reposent en définitive sur le spectre, grandeur physique fondamentale. La distribution spectrale de puissance (DSP) détermine la chromaticité, le rendu des couleurs, la température de couleur et les caractéristiques de crête d'une source lumineuse, constituant ainsi une base objective pour juger de ses performances. Les luxmètres traditionnels à filtres fournissent uniquement des mesures d'éclairement pondérées, sans identifier les profils spectraux. Bien que les spectromètres de table à conception spectroscopique offrent une grande précision, leur encombrement et la nécessité de disposer d'ordinateurs et de chambres noires les rendent difficiles à transporter sur le terrain. Par conséquent, instrument de mesure de longueur d'onde Grâce à sa haute précision et à sa portabilité, le spectroradiomètre portable est devenu un outil essentiel pour les services de contrôle qualité, les fabricants d'éclairage et les organismes de test tiers pour les opérations sur site. LISUN LMS-6000 Ce spectroradiomètre CCD portable a été conçu pour répondre à ces exigences. Cet article, s'appuyant sur son principe de fonctionnement et ses paramètres de mesure, examine son intérêt pour les analyses spectrales portables sur site.

2. Structure générale et principe de fonctionnement

LMS-6000 Ce système spectroscopique utilise un détecteur Czerny-Turner (CT) asymétrique croisé à longue focale. La lumière incidente traverse une fente pour être collimatée, est dispersée par un réseau de diffraction, puis le capteur CCD reçoit simultanément les signaux du spectre complet. Comparée aux monochromateurs à balayage qui mesurent point par point, cette méthode d'« imagerie du spectre complet en une seule exposition » réduit le temps d'analyse à l'échelle de la milliseconde, ce qui la rend particulièrement adaptée au contrôle en ligne et à l'échantillonnage par lots.

L'instrument est équipé d'un écran tactile capacitif IPS haute définition de 5 pouces (résolution 480 × 854 pixels). La courbe spectrale, le diagramme de chromaticité CIE, le diagramme de tolérance des couleurs et divers paramètres s'affichent en temps réel, permettant ainsi des mesures autonomes sans connexion à un ordinateur. Il est également compatible avec la communication avec un ordinateur. Sous Windows 7/8/10/11, un logiciel professionnel permet l'exportation des données, la génération de rapports et l'analyse secondaire. L'appareil pèse environ 0.3 kg et mesure 135 mm × 80 mm × 23 mm. Il est équipé d'une batterie au lithium rechargeable de 4 000 mAh, offrant jusqu'à 20 heures d'autonomie pour une utilisation prolongée en extérieur.

3. Paramètres de performance clés de l'instrument de mesure de la longueur d'onde

En tant qu'instrument de mesure de longueur d'onde, les principaux avantages de LMS-6000 résident dans la précision de la longueur d'onde, la plage dynamique et la suppression de la lumière parasite, comme indiqué dans le tableau 1.

Tableau 1 Paramètres de performance spectrale et photométrique de base LMS-6000

Comme indiqué dans le tableau 1, sa plage dynamique d'éclairement couvre six ordres de grandeur, permettant une mesure directe depuis un environnement faiblement éclairé (0.1 lx) jusqu'à des sources lumineuses de haute luminosité (jusqu'à 500 000 lx). La précision de longueur d'onde de ±0.5 nm permet de localiser avec fiabilité la longueur d'onde de crête et la longueur d'onde dominante. La précision de chromaticité de ±0.005 répond aux exigences d'acceptation des coordonnées de chromaticité des lampes, tandis qu'une lumière parasite aussi faible que 0.015 % garantit une restitution fidèle des spectres dans les zones sombres.

LMS-6000 Spectroradiomètre CCD portable

4. Extension de la version série

Pour répondre aux demandes des différentes industries, LMS-6000 Cette série couvre les bandes ultraviolette, visible et proche infrarouge. Les utilisateurs peuvent sélectionner les modèles en fonction de la plage de longueurs d'onde des objets testés et d'autres indicateurs, comme indiqué dans le tableau 2.

Tableau 2 LMS-6000 Modèles de séries et couverture en longueur d'onde

Le tableau 2 montre que la version UV étend la limite inférieure de détection de cet instrument jusqu'à la région ultraviolette de 200 nm, tandis que la version pour l'éclairage horticole étend la limite supérieure jusqu'à la bande du proche infrarouge à 950 nm. Grâce à ses modules fonctionnels optionnels, un seul appareil permet de réaliser des essais sur le terrain dans de multiples contextes, tels que le séchage UV, l'éclairage d'appoint pour les plantes, l'éclairage de films et le contrôle de sécurité photobiologique.

5. Scénarios d'application et conformité aux normes

LMS-6000 Il est largement utilisé pour le contrôle par échantillonnage en R&D des sources lumineuses LED, le contrôle qualité des lampes en usine, la réception de l'éclairage routier et événementiel, le calibrage de la balance des blancs des écrans, la vérification de la formule lumineuse pour l'éclairage horticole et le contrôle de sécurité photobiologique. Les résultats des tests sont conformes aux CIE-13.3 Méthode de mesure et de spécification des propriétés de rendu des couleurs des sources lumineuses, CIE-177 Rendu des couleurs des sources lumineuses LED blanches, IEEE 1789 Pratique recommandée pour la modulation du courant dans les LED haute luminosité, et prise en charge de la mesure des indicateurs spécifiés dans la norme nationale GB/T 24826-2016. Elle peut être utilisée pour l'évaluation interne de la qualité en entreprise. Pour les rapports officiels à validité tierce, les données d'essai détaillées doivent être soumises à des laboratoires accrédités ILAC-MRA pour vérification.

6. Conclusion

L'essence même des tests spectraux portables sur site réside dans la question de savoir si un instrument de mesure de longueur d'onde peut rétablir de manière stable la distribution spectrale et fournir des paramètres photométriques et colorimétriques fiables sans avoir recours à un laboratoire. Grâce à son architecture spectroscopique CT et à son détecteur à matrice CCD, LISUN LMS-6000 Cet appareil permet l'acquisition du spectre complet en une seule exposition. Il offre une précision de longueur d'onde de ±0.5 nm et une plage dynamique d'éclairement de six ordres de grandeur entre 380 et 780 nm. Grâce à ses 11 variantes, sa bande de longueurs d'onde détectables est étendue de 200 à 950 nm. Des tests pratiques et des applications d'ingénierie ont démontré que sa précision et sa portabilité répondent aux exigences des contrôles qualité en laboratoire et des inspections sur site. Il constitue une solution économique remplaçant les luxmètres traditionnels et modernisant la détection sur le terrain grâce à une mesure spectrale.