จากท้องถนนสู่อวกาศ: การประยุกต์ใช้เครื่องวัดมุมแสง (Goniophotometer) สำหรับไฟรถยนต์และไฟสัญญาณ

นามธรรม
ประสิทธิภาพทางแสงของหลอดไฟเฉพาะทางในด้านการขนส่งมีความเกี่ยวข้องโดยตรงกับความปลอดภัยในการใช้งานยานพาหนะ การขนส่งทางราง การเดินเรือ และกิจกรรมด้านอวกาศ ความเข้มของแสง ความส่องสว่าง และพารามิเตอร์การกระจายแสงในพื้นที่ของหลอดไฟรถยนต์และหลอดไฟสัญญาณต้องเป็นไปตามมาตรฐานข้อบังคับทั้งในประเทศและต่างประเทศอย่างเคร่งครัด เครื่องวัดแสงแบบโกนิโอโฟโตมิเตอร์สำหรับหลอดไฟรถยนต์และหลอดไฟสัญญาณได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นพิเศษสำหรับหลอดไฟที่ติดตั้งในยานพาหนะและเกี่ยวข้องกับการขนส่ง โดยใช้สถาปัตยกรรมการวัด CIE A-α และปฏิบัติตามหลักการทดสอบของตัวอย่างหมุนสองแกนพร้อมหัววัดแสงแบบคงที่ และสามารถเก็บรวบรวมพารามิเตอร์ทางแสงหลัก เช่น การกระจายความเข้มของแสงและความส่องสว่างได้ LISUN เครื่องวัดมุมแสง LSG-1950 สำหรับไฟรถยนต์และไฟสัญญาณ เป็นเครื่องมือทั่วไปในประเภทนี้ เหมาะสำหรับการตรวจสอบวิจัยและพัฒนา การตรวจสอบประเภท และการทดสอบก่อนส่งมอบจากโรงงาน สำหรับไฟรถยนต์ ไฟเตือนพิเศษ ไฟสัญญาณจราจร ไฟระบบขนส่งทางราง ไฟเรือ และไฟพิเศษสำหรับอวกาศ บทความนี้แนะนำหลักการวัด ข้อมูลจำเพาะของฮาร์ดแวร์ และโซลูชันการขยายเพิ่มเติมของเครื่องวัดมุมแสงสำหรับไฟรถยนต์และไฟสัญญาณ จัดเรียงข้อกำหนดการทดสอบของภาคย่อยการขนส่งต่างๆ และเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการเลือกเครื่องมือของห้องปฏิบัติการด้านแสงสว่างในการขนส่ง 

บทนำ

เครื่องวัดแสงแบบทั่วไปส่วนใหญ่ใช้ระบบพิกัด C-γ หรือ B-β ซึ่งมุ่งเน้นไปที่ผลิตภัณฑ์ไฟส่องสว่างภายในอาคารและไฟส่องสว่างภายนอกอาคารเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม โคมไฟสำหรับยานพาหนะโดยเฉพาะ เช่น ไฟหน้าของรถยนต์ ไฟเตือนของยานพาหนะ โคมไฟสัญญาณจราจร และไฟสิ่งกีดขวางทางการบิน จะได้รับการประเมินภายใต้ระบบพิกัดทรงกลม CIE A-α นิยามเชิงมุมของระบบนี้สอดคล้องกับข้อกำหนดด้านการวัดแสงของโคมไฟรถยนต์อย่างสมบูรณ์ ในขณะที่สถาปัตยกรรมพิกัดของเครื่องวัดแสงแบบทั่วไปไม่สามารถตอบสนองความต้องการการทดสอบของ ECE, FMVSS และมาตรฐานโคมไฟสำหรับยานพาหนะภายในประเทศได้โดยตรง นั่นจึงเป็นที่มาของเครื่องวัดแสงสำหรับโคมไฟรถยนต์และโคมไฟสัญญาณ ซึ่งมีแท่นหมุนเชิงกลและอัลกอริทึมซอฟต์แวร์ที่สร้างขึ้นโดยอิงจากระบบ CIE A-α ทั้งหมด ในอุตสาหกรรมยานยนต์ ระบบขนส่งทางราง การขนส่งทางทะเล และการบินและอวกาศ ข้อมูลการกระจายแสงของโคมไฟเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรับรองผลิตภัณฑ์ หากค่าความเข้มแสง มุมลำแสง และความสว่างที่มุมต่างๆ เกินขีดจำกัดที่กำหนดไว้ อาจก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัย เช่น ระยะการมองเห็นไม่เพียงพอ และแสงจ้าที่รบกวนการมองเห็นได้ LISUN LSG‑1950 เครื่องวัดมุมแสงสำหรับไฟรถยนต์และไฟสัญญาณ สามารถจำลองการสแกนแบบเต็มมุมภายใต้ระบบพิกัด A-α และรวบรวมข้อมูลโฟโตเมตริกเชิงพื้นที่ที่สมบูรณ์เพื่อสนับสนุนการวิจัยและพัฒนา รวมถึงการทดสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์หลอดไฟสำหรับการขนส่ง

LSG-1950 Goniophotometer สำหรับยานยนต์และโคมไฟสัญญาณ

หลักการทดสอบและคุณลักษณะทางฮาร์ดแวร์ของเครื่องวัดมุมแสงสำหรับไฟรถยนต์และไฟสัญญาณ

เครื่องวัดแสงแบบโกนิโอโฟโตมิเตอร์สำหรับหลอดไฟรถยนต์และหลอดไฟสัญญาณใช้หลักการทดสอบแบบแกนหมุนสองแกนและหัววัดแสงแบบคงที่ หัววัดแสงจะอยู่กับที่และหันหน้าเข้าหาอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบอย่างต่อเนื่อง หลอดไฟทดสอบจะหมุนด้วยแท่นหมุนในช่วง -180° ถึง +180° รอบแกนแนวนอนและแนวตั้งพร้อมกัน โดยการเปลี่ยนตำแหน่งของตัวอย่าง หัววัดจะรับแสงที่ออกมาจากทุกทิศทางในพื้นที่สามมิติ และทำการวัดแสงแบบเต็มพื้นที่ภายใต้ระบบพิกัด CIE A-α มีความแตกต่างในการกำหนดมุมระหว่างระบบพิกัด A-α และระบบพิกัด C-γ ทั่วไปสำหรับการให้แสงสว่าง มุม A แทนการหมุนในแนวราบของตัวอย่างรอบแกนอ้างอิง ในขณะที่มุม α แทนมุมเอียงของลำแสง ระบบพิกัดนี้สอดคล้องกับรูปแบบการส่งออกข้อมูลของมาตรฐานหลอดไฟ เช่น ECE-R65 FMVSS108 และ GB25991 ข้อมูลการทดสอบสามารถนำไปใช้ในการพิจารณาตามข้อกำหนดได้โดยตรงโดยไม่ต้องแปลงพิกัดเพิ่มเติม

LISUN เครื่องวัดมุมแสง LSG-1950 สำหรับไฟรถยนต์และไฟสัญญาณ มีความแม่นยำเชิงมุม 0.01° และความละเอียดเชิงมุม 0.001° ความสามารถในการปรับละเอียดช่วยรับประกันความแม่นยำในการวัดบริเวณขอบลำแสงและเส้นตัดของไฟรถยนต์ หัววัดแสงมาตรฐานเป็นเกรด CIE Class A ผู้ใช้สามารถอัพเกรดเป็นหัววัดความแม่นยำสูง Class L ได้ตามต้องการ เพื่อลดข้อผิดพลาดที่เป็นระบบที่เกิดจากการแปลงแสงเป็นไฟฟ้า ภายใต้สภาวะแหล่งกำเนิดแสงมาตรฐาน ความแม่นยำในการทดสอบของเครื่องมือจะอยู่ที่ 2% และระดับแสงรบกวนของระบบต่ำกว่า 0.1% ซึ่งช่วยลดการรบกวนของแสงรบกวนจากสภาพแวดล้อมต่อการวัดสัญญาณแสงอ่อน ซอฟต์แวร์สองภาษาจีน-อังกฤษที่รองรับนั้นใช้งานได้กับระบบปฏิบัติการ Win7, Win8, Win10 และ Win11 ซอฟต์แวร์นี้ผสานรวมกับอัลกอริธึมประมวลผลข้อมูลสำหรับระบบพิกัด A-α สามารถแสดงผลการกระจายความเข้มแสงและค่าความสว่างในแต่ละมุม และทำการประเมินพารามิเตอร์ให้เป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน ข้อมูลจำเพาะทางกลและประสิทธิภาพหลักแสดงอยู่ในตารางด้านล่าง

นอกเหนือจากการทดสอบทางโฟโตเมตริกในสภาวะคงที่แล้ว เครื่องวัดแสงแบบโกนิโอโฟโตมิเตอร์สำหรับไฟรถยนต์และไฟสัญญาณยังรองรับโซลูชันการขยายเพิ่มเติมที่สำคัญอีกสองอย่าง การกำหนดค่าเพิ่มเติมแบบแรกสามารถเชื่อมต่อกับ PM400F เครื่องวัดความสว่างแบบแฟลช สำหรับทดสอบความเข้มแสงที่มีประสิทธิภาพชั่วคราวของหลอดไฟแฟลช เช่น ไฟเตือนกระพริบของยานพาหนะและไฟสิ่งกีดขวางทางการบิน ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน MH/T 6012‑1999, HB6490‑1991, ECE R65, SAE J595 และข้อกำหนดอื่นๆ สำหรับหลอดไฟแฟลช การกำหนดค่าเสริมแบบที่สองสามารถใช้ร่วมกับระบบทดสอบการวัดแสงสะท้อนแสง LS‑RF200 ได้ ชุดอุปกรณ์แบบบูรณาการนี้สามารถทดสอบชิ้นส่วนสะท้อนแสง เช่น เครื่องหมายบนถนนแบบนูน ป้ายเตือนยานพาหนะ ตัวแบ่งเขต และสารเคลือบเครื่องหมายบนถนน ขยายขีดความสามารถในการทดสอบในห้องปฏิบัติการสำหรับวัสดุสะท้อนแสงทางจราจร และตรงตามมาตรฐาน GB, ECE, SAE, FMVSS ที่เกี่ยวข้องกับการสะท้อนแสง

การใช้งานในหลากหลายอุตสาหกรรมและการปฏิบัติตามมาตรฐาน

เครื่องวัดแสงแบบโกนิโอโฟโตมิเตอร์สำหรับไฟรถยนต์และไฟสัญญาณครอบคลุมข้อกำหนดการทดสอบไฟในอุตสาหกรรมการขนส่งทางบก การขนส่งทางราง การขนส่งทางทะเล และอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์บนท้องถนน เครื่องมือนี้ใช้ทดสอบไฟหน้า LED ของรถยนต์ ไฟเตือนของยานพาหนะพิเศษ ไฟสัญญาณภายนอกของรถบัส และไฟจราจร ซึ่งสอดคล้องกับมาตรฐานไฟรถยนต์ทั้งในประเทศและต่างประเทศ GB13954GB25991, ECE‑R65 และ FMVSS108ในด้านระบบขนส่งทางราง เครื่องมือนี้ใช้ในการตรวจสอบการกระจายแสงของหลอดไฟสัญญาณต่างๆ และไฟเตือนภายนอกของตู้โดยสาร เพื่อประเมินระยะการรับรู้ลำแสงสัญญาณและผลกระทบของแสงจ้าต่อบุคลากรโดยรอบ สำหรับอุตสาหกรรมทางทะเล เครื่องมือนี้ใช้ในการวัดแสงของหลอดไฟสัญญาณนำทางเรือ เพื่อให้มั่นใจได้ว่าการรับรู้สัญญาณมีความน่าเชื่อถือในระหว่างการเดินเรือในเวลากลางคืน ในด้านการบินและอวกาศ ด้วยเครื่องวัดความสว่างแบบแฟลช เครื่องมือนี้ใช้ทดสอบความเข้มของแสงชั่วขณะสำหรับไฟสิ่งกีดขวางทางการบิน ไฟนำทางเครื่องบิน และไฟป้องกันการชนกัน ซึ่งตรงตามข้อกำหนดทางเทคนิคของผลิตภัณฑ์การบินพลเรือนและอุตสาหกรรมการบิน

จากมุมมองของการวิจัยและพัฒนาผลิตภัณฑ์ วิศวกรด้านทัศนศาสตร์สามารถรับข้อมูลการกระจายแสง A-α ผ่านเครื่องวัดแสงแบบโกนิโอโฟโตมิเตอร์สำหรับไฟรถยนต์และไฟสัญญาณ เพื่อประเมินประสิทธิภาพการออกแบบทางแสงของเลนส์และแผ่นสะท้อนแสงของไฟรถยนต์ ปรับขอบเขตการตัดลำแสง และหลีกเลี่ยงแสงจ้าขณะรถสวนทาง สำหรับการตรวจสอบคุณภาพในโรงงาน สามารถทำการทดสอบตัวอย่างเป็นชุดเพื่อรับประกันความสม่ำเสมอของประสิทธิภาพทางแสงของไฟที่ผลิตจำนวนมาก ห้องปฏิบัติการทดสอบของบุคคลที่สามนำอุปกรณ์นี้ไปใช้ในการทดสอบและรับรองไฟขนส่งตามคำสั่ง และสร้างรายงานการวัดแสงที่สอดคล้องกับรูปแบบข้อกำหนด

สรุป

เครื่องวัดแสงแบบทั่วไปได้รับการออกแบบมาสำหรับไฟส่องสว่างทั่วไปในงานพลเรือน และไม่สามารถตอบสนองความต้องการการวัดตามข้อกำหนดของกฎระเบียบเกี่ยวกับไฟส่องสว่างสำหรับการขนส่งได้โดยตรง เครื่องวัดแสงสำหรับไฟรถยนต์และไฟสัญญาณจราจรนี้ ใช้สถาปัตยกรรมการวัด CIE A-α เป็นแกนหลัก โดยใช้โครงสร้างเชิงกลแบบแกนหมุนสองแกนสำหรับตัวอย่างและหัววัดแสงแบบคงที่ เพื่อให้ได้ค่าตัวชี้วัดทางแสงที่สำคัญอย่างแม่นยำ รวมถึงการกระจายความเข้มของแสงและความสว่างของไฟรถยนต์และไฟสัญญาณจราจร (แสดงโดย...) LSG‑1950 เครื่องวัดมุมแสงสำหรับไฟรถยนต์และไฟสัญญาณ มีคุณสมบัติเด่นคือ ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งเชิงมุมสูง และการควบคุมแสงรบกวนของระบบที่ดีเยี่ยม อุปกรณ์เสริมเพิ่มเติมสามารถขยายฟังก์ชันการทดสอบสำหรับแหล่งกำเนิดแสงกะพริบและวัสดุสะท้อนแสง ครอบคลุมผลิตภัณฑ์ไฟส่องสว่างสำหรับการขนส่ง เช่น ยานยนต์บนทางหลวง ระบบขนส่งทางราง เรือ และอากาศยาน เมื่อเลือกอุปกรณ์สำหรับห้องปฏิบัติการไฟส่องสว่างสำหรับการขนส่ง นอกเหนือจากความแม่นยำเชิงมุมและความแม่นยำทางโฟโตเมตริกแล้ว ผู้ใช้ควรตรวจสอบการรองรับซอฟต์แวร์ดั้งเดิมสำหรับระบบพิกัด CIE A-α รวมถึงความเข้ากันได้ของโมดูลเสริมสำหรับการทดสอบแสงกะพริบและการสะท้อนแสงด้วย ด้วยวิธีนี้ ความต้องการด้านการวิจัยและพัฒนาและการทดสอบการรับรองสำหรับโคมไฟขนส่งต่างๆ จะได้รับการตอบสนองอย่างครบถ้วน และความปลอดภัยในการใช้งานของผลิตภัณฑ์ไฟส่องสว่างสำหรับการขนส่งจะได้รับการรับประกัน