งานวิจัยเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้สเปกโทรเมตรแบบพกพาในการตรวจวัดค่าพารามิเตอร์ทางโฟโตเมตริกและคัลเลอริเมตริกอย่างแม่นยำ

บทนำ

ด้วยการแพร่หลายอย่างรวดเร็วของแสงไฟ LED, ไฟสำหรับปลูกพืช, ไฟเพื่อสุขภาพ, ไฟสำหรับถ่ายทำภาพยนตร์และโทรทัศน์ รวมถึงโคมไฟอัจฉริยะ ความสม่ำเสมอของสเปกตรัม ประสิทธิภาพการแสดงสี ความสม่ำเสมอของความสว่าง และการกระจายสเปกตรัมของแหล่งกำเนิดแสงจึงส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพแสง ความสบายตา และสุขภาพของมนุษย์ เครื่องวัดสเปกตรัมแบบดั้งเดิมในห้องปฏิบัติการมีขนาดใหญ่ การเดินสายที่ซับซ้อน และความต้องการสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิคงที่ ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการตรวจวัดอย่างรวดเร็วในสถานที่ได้ ด้วยโครงสร้างที่กะทัดรัด การใช้งานง่าย ฟังก์ชันการทดสอบที่ครอบคลุม และการแสดงข้อมูลที่เข้าใจง่าย เครื่องวัดสเปกตรัมแบบพกพาจึงกลายเป็นอุปกรณ์ที่ได้รับความนิยมสำหรับการประเมินค่าทางโฟโตเมตริกและสีในสถานที่

LISUN LMS-6000 เครื่องวัดสีแบบใช้มือถือ เครื่องมือนี้ใช้ระบบสเปกโทรสโคป CT แบบไขว้ไม่สมมาตรที่มีระยะโฟกัสยาวและอาร์เรย์ CCD ความไวสูง สามารถทำการวัดพารามิเตอร์ทางโฟโตเมตริกและสีแบบครบทุกมิติได้ในขั้นตอนเดียว รวมถึงความสว่าง อุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กัน ดัชนีการแสดงสี TM-30 พิกัดสี ความยาวคลื่นสูงสุด และสเปกโทรแกรม มีการใช้งานอย่างกว้างขวางในการตรวจสอบโรงงานโคมไฟ การรับรองโครงการแสงสว่าง การรับรองหลอดไฟถนอมสายตา และการประเมินแสงสว่างของโรงงาน บทความนี้ทำการวิจัยเกี่ยวกับสเปกโทรเมตรแบบพกพานี้และแสดงให้เห็นถึงคุณค่าหลักของมันในระบบการตรวจวัดทางโฟโตเมตริกและสีที่ทันสมัย

หน้าที่หลักและพารามิเตอร์ที่วัดได้ของเครื่องสเปกโทรเมตรแบบพกพา

เครื่องสเปกโตรมิเตอร์แบบพกพานี้ใช้หลักการสเปกโทรสโกปีเชิงแสง การตรวจจับด้วยแสง และอัลกอริธึมอัจฉริยะ ในการแปลงสัญญาณสเปกตรัมที่ซับซ้อนให้เป็นค่าและกราฟที่เข้าใจง่าย เพื่อให้สามารถตรวจวัดพารามิเตอร์ทั้งหมดได้ในที่เดียว ตัวชี้วัดสำคัญที่สามารถวัดได้ ได้แก่... LISUN LMS-6000 เครื่องวัดสีแบบพกพา มีรายการดังต่อไปนี้:
• พารามิเตอร์ทางโฟโตเมตริก: ความสว่าง (0.1–500,000 ลักซ์ ความแม่นยำ ±0.1 ลักซ์), ฟุตแคนเดิล E(Fc), ความเข้มรังสี Ee (วัตต์/ตารางเมตร) รองรับการวัดที่มีความแม่นยำสูงตั้งแต่แสงน้อยไปจนถึงแสงมากตลอดช่วง
• พารามิเตอร์ด้านสีและอุณหภูมิ: อุณหภูมิสี Tc (K), Duv (ค่าเบี่ยงเบนจากจุดกำเนิดแสงสีดำ), อุณหภูมิสีสัมพันธ์ (CCT), พิกัดความสว่างสี, ความแตกต่างของสีโดยรวม, ความแตกต่างของความสว่าง, ค่าความอิ่มตัวของสีแดง-เขียว, ค่าความอิ่มตัวของสีเหลือง-น้ำเงิน, ความแตกต่างของอุณหภูมิสีสัมพันธ์ และกราฟค่าความคลาดเคลื่อนของสี ซึ่งแสดงลักษณะคุณภาพของสีได้อย่างครบถ้วน
• การแสดงผลสีและคุณภาพสี: ดัชนีการแสดงผลสี (CRI, Ra และ R1–R15), TM-30 (Rg, Rf) ซึ่งประเมินความสามารถในการสร้างสีของแหล่งกำเนิดแสงสำหรับวัตถุต่างๆ อย่างเป็นวิทยาศาสตร์
• พารามิเตอร์ลักษณะเฉพาะของสเปกตรัม: ความยาวคลื่นสูงสุด ความยาวคลื่นเด่น ความกว้างเต็มที่ที่ครึ่งค่าสูงสุด ความยาวคลื่นจุดศูนย์กลาง ความยาวคลื่นกลาง และความบริสุทธิ์ของสี ซึ่งอธิบายลักษณะการกระจายสเปกตรัมได้อย่างแม่นยำ
• การแสดงผลทางภาพ: สเปกโทรแกรมแบบเรียลไทม์ แผนภาพความสว่างสี และกราฟความคลาดเคลื่อนของสี ผลการทดสอบจะถูกนำเสนออย่างเข้าใจง่าย เพื่อช่วยให้การตัดสินใจและการสร้างรายงานทำได้อย่างรวดเร็ว

พารามิเตอร์ข้างต้นครอบคลุมตัวชี้วัดประสิทธิภาพทั้งหมดของผลิตภัณฑ์ให้แสงสว่าง เครื่องวัดสเปกตรัมแบบพกพาสามารถทำการประเมินอย่างครอบคลุมตั้งแต่ตัวชี้วัดทางโฟโตเมตริกขั้นพื้นฐานไปจนถึงคุณภาพสีขั้นสูงได้ในสถานที่จริง ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจจับและความน่าเชื่อถือของข้อมูลได้อย่างมาก

รูป: เครื่องวัด PPFD

การเปรียบเทียบรุ่นและการกำหนดค่าของ LISUN LMS-6000 คัลเลอริมิเตอร์แบบใช้มือถือ

เพื่อปรับตัวให้เข้ากับข้อกำหนดการทดสอบที่หลากหลาย LISUN LMS-6000 เครื่องสเปกโทรเมตรแบบพกพามีให้เลือกใช้งานในหลายรุ่นระดับมืออาชีพ ตารางด้านล่างนี้เปรียบเทียบรุ่นหลัก ฟังก์ชัน และช่วงความยาวคลื่น:

ด้วยการออกแบบแบบโมดูลาร์ เครื่องวัดสเปกตรัมแบบพกพาซีรีส์นี้จึงสามารถใช้งานได้หลากหลายวัตถุประสงค์ด้วยอุปกรณ์เพียงชิ้นเดียว ผู้ใช้สามารถเลือกใช้รุ่นพื้นฐาน รุ่น UV รุ่นทดสอบการกะพริบ รุ่นตรวจจับอันตรายจากแสงสีฟ้า หรือรุ่นทดสอบแสงสำหรับพืช ตามสถานการณ์จริง ทำให้เกิดความสมดุลระหว่างความอเนกประสงค์และความเป็นมืออาชีพ

ข้อได้เปรียบทางเทคนิคและตัวชี้วัดประสิทธิภาพของเครื่องสเปกโทรเมตรแบบพกพา

LISUN LMS-6000 เครื่องวัดสีแบบพกพาใช้การออกแบบควบคุมทางแสงและอิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูง เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำและเสถียรภาพสูงสำหรับการตรวจวัดในสถานที่:
• ระบบออปติคอล: มาพร้อมกับระบบสเปกโทรสโคปี CT แบบไขว้ไม่สมมาตรที่มีระยะโฟกัสยาว ทำให้แสงรบกวนน้อยกว่า 0.015% (600 นาโนเมตร) และน้อยกว่า 0.03% (435 นาโนเมตร) ซึ่งช่วยลดการรบกวนและเพิ่มความแม่นยำในการวัด
• ความแม่นยำของความยาวคลื่นและค่าสี: ความแม่นยำของความยาวคลื่น ±0.5 นาโนเมตร ความละเอียด ±0.2 นาโนเมตร ความแม่นยำของพิกัดสี Δx/Δy ±0.005 ความแม่นยำของอุณหภูมิสี ±0.6% ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการสอบเทียบของเครื่องมือระดับห้องปฏิบัติการ
• ช่วงการวัด: ความสว่าง 0.1–500,000 ลักซ์, ดัชนีการแสดงสี 0–100.0, เวลาการรวมแสง 0.1 มิลลิวินาที–5 วินาที, เหมาะสำหรับทุกสถานการณ์ ตั้งแต่แสงน้อยไปจนถึงแหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มสูง
• การโต้ตอบระหว่างมนุษย์และเครื่องจักรและอายุการใช้งานแบตเตอรี่: มาพร้อมหน้าจอสัมผัสแบบ capacitive IPS ความละเอียดสูงขนาด 5 นิ้ว แบตเตอรี่ลิเธียม 4000 mAh รองรับการใช้งานต่อเนื่องได้นานถึง 20 ชั่วโมง ขนาด 135 มม. × 80 มม. × 23 มม. พกพาสะดวกสำหรับการใช้งานด้วยมือเดียว
• การจัดเก็บข้อมูลและความเข้ากันได้: มีหน่วยความจำภายในขนาดใหญ่ 8 GB สามารถจัดเก็บรายงานการทดสอบได้ 5,000 ถึง 100,000 ฉบับ รองรับซอฟต์แวร์พีซีที่ใช้งานร่วมกับ Windows 7/8/10/11 เพื่อการส่งออก วิเคราะห์ และจัดเก็บข้อมูลได้อย่างสะดวก

ด้วยการผสานความแม่นยำระดับห้องปฏิบัติการเข้าไว้ในอุปกรณ์พกพา สเปกโทรเมตรแบบพกพานี้จึงสามารถตรวจวัดในสถานที่ได้อย่างรวดเร็ว เสถียร และทำซ้ำได้ ช่วยแก้ปัญหาของอุปกรณ์แบบดั้งเดิม เช่น การเคลื่อนย้ายลำบาก ความเร็วในการทดสอบต่ำ และต้นทุนการใช้งานสูง

มาตรฐานและขั้นตอนการทดสอบที่เกี่ยวข้องของเครื่องสเปกโทรเมตรแบบพกพา

มาตรฐานที่บังคับใช้

LISUN LMS-6000 เครื่องวัดสีแบบพกพาเป็นไปตามมาตรฐานที่ได้รับการยอมรับทั้งในประเทศและต่างประเทศอย่างเคร่งครัด เพื่อให้มั่นใจได้ว่าผลการทดสอบเป็นที่ยอมรับร่วมกัน:
• CIE 13.3 วิธีการวัดและกำหนดคุณสมบัติการแสดงสีของแหล่งกำเนิดแสง
• CIE 177การแสดงผลสีของแหล่งกำเนิดแสง LED สีขาว
• วิศวกรรมทัศนศาสตร์-49-3-033602, มาตราส่วนคุณภาพสี
• แนวทางปฏิบัติที่แนะนำโดย IEEE สำหรับการประเมินการกะพริบของ LED ความสว่างสูง
• GB/T 20145, CIE S009/E:2002 (ใช้ได้กับรุ่นที่มีแสงสีฟ้าเตือนอันตราย)

ขั้นตอนการทดสอบมาตรฐาน
• การปรับเทียบเมื่อเปิดเครื่อง: อุปกรณ์จะทำการปรับเทียบในที่มืดและการปรับเทียบทางแสงโดยอัตโนมัติเพื่อให้มั่นใจได้ว่าค่าพื้นฐานมีความเสถียร
• การตั้งค่าพารามิเตอร์: เลือกโหมดการทดสอบ ได้แก่ แสงสว่างทั่วไป แสงสว่างสำหรับพืช การทดสอบการกะพริบ และการทดสอบอันตรายจากแสงสีฟ้า
• การวัด ณ สถานที่: เล็งหัววัดไปที่แหล่งกำเนิดแสงและเริ่มการทดสอบด้วยการคลิกเพียงครั้งเดียว สามารถรับค่าพารามิเตอร์ทั้งหมดได้ภายใน 1 วินาที
• การตรวจสอบข้อมูล: แสดงค่าความสว่าง, CCT, CRI, TM-30, สเปกโทรแกรม และข้อมูลอื่นๆ บนหน้าจอแบบเรียลไทม์
• บันทึกและส่งออก: บันทึกข้อมูลและส่งออกรายงานเพื่อใช้ในการตรวจสอบคุณภาพ การรับรอง หรือการยอมรับโครงการ

เครื่องสเปกโทรเมตรแบบพกพาช่วยลดขั้นตอนการทำงานให้ง่ายขึ้น ผู้ปฏิบัติงานสามารถทำการตรวจวัดมาตรฐานได้หลังจากได้รับการฝึกอบรมเพียงเล็กน้อย

สถานการณ์การใช้งานและคุณค่าเชิงปฏิบัติของเครื่องสเปกโทรเมตรแบบพกพา

การวิจัยและพัฒนาและการควบคุมคุณภาพโคมไฟ: คัดกรองแหล่งกำเนิดแสงอย่างรวดเร็ว ประเมินการแสดงสีและความสม่ำเสมอของอุณหภูมิสี ปรับสูตรสเปกตรัมให้เหมาะสม และเพิ่มอัตราการผลิตสินค้าให้ผ่านมาตรฐาน การทดสอบจริงแสดงให้เห็นว่าอัตราสินค้าชำรุดที่เกี่ยวข้องกับดัชนีการแสดงสีสามารถลดลงได้มากกว่า 50% ด้วยเครื่องวัดสเปกตรัมแบบพกพา
• การยอมรับโครงการด้านแสงสว่าง: การตรวจสอบความสม่ำเสมอของความสว่าง การเบี่ยงเบนของอุณหภูมิสี ความคลาดเคลื่อนของสี และการกะพริบของแสง ณ สถานที่จริง เพื่อพิจารณาว่าผลิตภัณฑ์ตรงตามข้อกำหนดด้านการออกแบบและข้อกำหนดเฉพาะหรือไม่ และเพื่อหลีกเลี่ยงแสงสว่างคุณภาพต่ำ
• แสงสว่างเพื่อสุขภาพและการดูแลสายตา: ประเมินอันตรายจากแสงสีฟ้า ความลึกของการกะพริบ และความสบายจากอุณหภูมิสี โดยให้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์สนับสนุนสำหรับหลอดไฟที่ใช้ในห้องเรียน โรงพยาบาล และบ้านเรือน
• ระบบตรวจจับแสงสำหรับพืช: LMS-6000Pรุ่น /S วัดค่า PAR, PPFD และอัตราส่วนของแสงสีแดงและสีน้ำเงิน ซึ่งเป็นแนวทางในการปรับสภาพแวดล้อมของแสงในเรือนกระจก ห้องเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ และโรงงานปลูกพืช เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสง
• การจัดแสงสำหรับภาพยนตร์ โทรทัศน์ และโฆษณา: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสีของแหล่งกำเนิดแสงมีความสมจริง และป้องกันการบิดเบือนของภาพและความคลาดเคลื่อนทางสายตาที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของสี
• สถาบันรับรองและทดสอบ: เครื่องสเปกโทรเมตรแบบพกพาตรงตามข้อกำหนดสำหรับการตรวจสอบตัวอย่าง ณ สถานที่ การสอบเทียบแบบเคลื่อนที่ และการออกรายงานอย่างรวดเร็ว ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความครอบคลุมของบริการ

เครื่องสเปกโทรเมตรแบบพกพาได้กลายเป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับห่วงโซ่อุตสาหกรรมแสงสว่างทั้งหมด ช่วยให้สามารถควบคุมคุณภาพได้อย่างครบวงจร ตั้งแต่การวิจัยและพัฒนา การผลิต และงานวิศวกรรม ไปจนถึงการใช้งานขั้นสุดท้าย

สรุป

ด้วยข้อดีด้านความสะดวกในการพกพา ความเร็วสูง ฟังก์ชันที่ครอบคลุม และความแม่นยำสูง เครื่องวัดสเปกตรัมแบบพกพาได้พลิกโฉมระบบตรวจวัดแสงและสีสมัยใหม่ และเป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับการพัฒนาคุณภาพสูงของอุตสาหกรรมแสงสว่าง โดยมีคุณสมบัติครอบคลุมพารามิเตอร์ทางแสงและสีอย่างครบถ้วน สอดคล้องกับมาตรฐานอุตสาหกรรมต่างๆ และสามารถปรับใช้ได้ในสถานการณ์ต่างๆ LISUN LMS-6000 เครื่องวัดสีแบบใช้มือถือ ได้กลายเป็นมาตรฐานของอุตสาหกรรมด้วยประสิทธิภาพที่เสถียรและการกำหนดค่าระดับมืออาชีพ

ในอนาคต เครื่องวัดสเปกตรัมแบบพกพาจะพัฒนาไปสู่ความแม่นยำที่สูงขึ้น ความเร็วในการทดสอบที่เร็วขึ้น การตรวจจับแบบผสมผสานหลายสภาพแวดล้อม (อุณหภูมิและความชื้น + สเปกตรัม + การกะพริบ + อันตรายจากแสงสีฟ้า) การตัดสินอัจฉริยะด้วย AI และการส่งข้อมูลแบบไร้สายไปยังคลาวด์ ซึ่งจะช่วยลดเกณฑ์การใช้งานและเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจจับให้ดียิ่งขึ้น ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของแสงสว่างเพื่อสุขภาพ แสงสว่างสำหรับพืช และแสงสว่างอัจฉริยะ เครื่องวัดสเปกตรัมแบบพกพาจะมีบทบาทที่ขาดไม่ได้ในหลายๆ ด้าน และส่งเสริมการปรับปรุงคุณภาพแสงโดยรอบอย่างต่อเนื่อง