Застосування двох моделей неідеальності джерел для збільшення точності вимірювання сили світла
DOI:
https://doi.org/10.24027/2306-7039.1.2024.300948Ключові слова:
фотометрія; вимірювання; сила світла; джерело випромінення; корекція вимірювань; моделі розрахункуАнотація
На прикладі експериментальних досліджень сили світла декількох джерел світла показано, що існують суттєві відхилення залежності освітленості від закону зворотних квадратів. Запропоновано та теоретично й експериментально досліджено дві моделі оцінок сили світла для неточкових джерел світла: модель уточнення відстаней і модель додаткових джерел.
У першій моделі до результату вимірювання відстані додається постійна поправка. Її може бути визначено з умов максимально можливої постійності оцінки величини сили світла як добуток виміряної освітленості на квадрат виміряної відстані для різних відстаней між приймачем і джерелом. У цьому випадку поправка постійна, а оцінка величини сили світла залежить від відстані між джерелом і приймачем. Або сила світла та добавка до вимірюваної відстані можуть бути визначені з умов мінімізації відхилень експериментально виміряних на різних відстанях освітленостей від розрахованих. У цьому випадку визначаються постійна сила світла та постійна поправка до відстані.
Другу модель засновано на припущенні, що відхилення від закону зворотних квадратів виникають від додаткових джерел, таких як віддзеркалення від екранів, пастки випромінювання, скла лампи та інших. У цій моделі відстані між ниткою розжарювання лампи і всіма додатковими елементами вважаються відомими, а оцінки величини сили світла додаткових джерел розраховуються з умови мінімізації відхилення між розрахованими та виміряними на різних відстанях освітленостями.
Проведено експериментальну перевірку розглянутих моделей. Показано, що кожна з них призводить до зменшення відхилення освітленості від закону зворотних квадратів для відстаней, недостатніх для того, щоб джерело світла можна було вважати точковим. Проаналізовано переваги та недоліки моделей, надано рекомендації для оцінки якості методики вимірювань сили світла. На базі цих моделей запропоновано розробити методику, яка дозволяє оцінювати якість установки для вимірювань сили світла.
Посилання
Kupko O., Tereshchenko V. Analiz pohybok svitlovymiryuvalnyh lamp SYS [Analysis of Errors of CIC Light-Measuring Lamps]. Ukrainian Metrological Journal, 2015, no. 3, pp. 25–30 (in Ukrainian).
BS ISO 80000-7:2019. Quantities and units. Light and radiation. 46 p.
DSTU ISO 80000-3:2016. Quantities and Units. Part 3. Space and Time (ISO 80000-3:2006, IDT) (in Ukrainian).
Ohno Y., Blattner P., Gardner J., Goodman T. et al. Photometry using V(λ)-corrected Detectors as Reference and Transfer Standards. CIE, Vienna, 2014. 34 p.
Ohno Y., Jacobs V., Blattner P., Bergen T. et al. Analyses of errors associated with photometric distance in goniophotometry. Proceedings of 28th CIE Session, Manchester, UK, 2015.
Sanchez Jr., Siriaco M. Compared analysis of near-field and far-field photometry on a LED projector. Proceedings of 28th CIE Session, Manchester, UK, 2015.
Velázquez J.L., Pons A., Ferrero A. et al. Model for illuminance produced by LEDs as a function of distance. Proceedings of 28th CIE Session, Manchester, UK, 2015.
Kupko A. Sovershenstvovanie metodiki peredachi svetovyih edinits [Improvement of the Procedure for Transferring the Light Units]. Ukrainian Metrological Journal, 2001, no. 1, pp. 45–47.
Kupko A., .Polyarus А., Tereshchenko V. The method of car headlights luminous intensity measuring for non-point sources of light. Automobile Transport, 2015, no. 37, pp. 108–110.
Polyarus O., Kupko O., Chernyak Yu. Pohybky vymiryuvannya syly svitla avtomobilnyh far ta dorozhnih svitloforiv [Errors in Measuring the Luminous Intensity of Car Headlights and Road Traffic Lights]. Construction, materials science, mechanical engineering. Series “Lifting and transport, construction and road machines and equipment”, 2010, no. 57, pp. 222–231 (in Ukrainian). Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/smmpm_2010_57_39
Kupko A., Chub S. Svetotehnicheskie izmereniya na zheleznodorozhnom transporte [Light Measurements on Railway Transport]. Ukrainian Metrological Journal, 2010, no. 1, pp. 31–36.
Kupko O., Tereshchenko V. Analiz pohybok vymiryuvannya syly svitla avtomobilnyh far [Analysis of Errors in Measuring the Luminous Intensity of Car Headlights]. Metrology and Instruments, 2014, no. 4, pp. 32–37 (in Ukrainian).
Kupko A., Tereshchenko V. Analiz provedeniya izmereniy priborov dlya poverki izmeriteley sily sveta transportnyh sredstv [Analysis of carrying out of measurements of instruments for verification of light intensity of vehicles]. Ukrainian Metrological Journal, 2015, no. 2, pp. 32–39. doi: https://doi.org/10.24027/2306-7039.2.2015.119741
Balaban V., Baranov V., Bondarenko L., Neyezhmakov P. et al. Udoskonalennya derzhavnogo pervynnogo etalona odynytsi syly svitla [Improvement of the national primary standard of luminous intensity]. Ukrainian Metrological Journal, 2016, no. 1, pp. 37–42 (in Ukrainian). doi: https://doi.org/10.24027/2306-7039.1.2016.95840
CIE 069-1987. Methods of Characterizing Illuminance Meters and Luminance Meters: Performance, Characterictics and Specifications.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
ПОЛІТИКА, ЯКА РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ ЖУРНАЛАМ, ЩО ПРОПОНУЮТЬ ВІДКРИТИЙ ДОСТУП З ЗАТРИМКОЮ
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи, яка через 12 місяців з дати публікації автоматично стає доступною на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
