Уточнение метода определения потока излучения линейных разрядных УФ-ламп низкого давления «СВЕТОТЕХНИКА», 2021, № 1
Авторы статьи:
Прытков Сергей Владимирович, Капитонов Сергей Сергеевич, Винокуров Алексей Сергеевич
Прытков Сергей Владимирович, кандидат техн. наук. Окончил в 2010 г. МГУ им. Н.П. Огарёва. Научный сотрудник Испытательной лаборатории электрических ламп и светотехнических изделий НИИИС им А.Н. Лодыгина и доцент кафедры светотехники Института электроники и светотехники МГУ им. Н.П. Огарёва. Область научных интересов: метрология оптического излучения, разработка метрологических комплексов для измерения фотометрических, колориметрических величин видимого излучения, радиометрических и эффективных величин УФ излучения, светотехнический расчёт
Капитонов Сергей Сергеевич, кандидат техн. наук. Окончил в 2010 г. МГУ им. Н.П. Огарёва. Директор по научнотехническому развитию НИИИС им. А.Н. Лодыгина и доцент кафедры электроники и наноэлектроники Института электроники и светотехники МГУ им. Н.П. Огарёва. Область научных интересов: фотометрия, УФ излучение, исследование и разработка светодиодных источников света и устройств управления для них, разработка и исследование разрядных ламп низкого давления
Винокуров Алексей Сергеевич, инженер. Окончил в 2008 г. МГУ им. Н.П. Огарёва. Генеральный директор НИИИС им. А.Н. Лодыгина. Область научных интересов: фотометрия, УФ излучение, исследование и разработка светодиодных источников света и устройств управления для них, разработка и исследование разрядных ламп низкого давления
Аннотация
Для измерения потока излучения линейных разрядных УФ-ламп НД широкое применение нашла методика, предложенная IUVA, в основу который положена формула Кайтца. При выводе уравнения, связывающего облучённость от лампы на близком расстоянии и её поток излучения, автор метода исходил из того, что лампа – равнояркий цилиндр. Это допущение, по нашим оценкам, даёт расхождение в 3–5 % с данными гониометрических измерений (рассматриваемое как погрешность указанного метода).
В работе выводится общая формула связи облучённости от линейного излучателя с его потоком излучения, которая не накладывает ограничений на кривую силы излучения в продольной плоскости. (Формула Кайтца – её частный случай.) Для уменьшения погрешности методики IUVA угловое распределение силы излучения УФ-ламп НД предлагается приближать косинус-полиномом.
Для нахождения коэффициентов полинома, уточнения формулы Кайтца и последующей оценки погрешности уточнённого и «классического» вариантов данной формулы выполнена серия гониометрических измерений ламп ДБ 15, ДБ 18 и ДБ 30 при разных расстояниях. Показано, что: при шаге сканирования Δθ = 5° достаточно первых 9 членов тригонометрического разложения, чтобы с удовлетворительной на практике точностью описывать кривую силы излучения; уточнять формулу Кайтца нужно лишь на основе гониометрических данных, полученных при r / l ≥ 6, где r – измерительное расстояние, l – длина излучающей части лампы; аппроксимация кривой силы излучения УФ-ламп НД косинус-полиномом позволяет получать расхождение результатов измерений с данными гониофотометрических измерений в пределах 1 %.
Список использованной литературы
1. Shaw P.-S. et al. Ultraviolet characterization of integrating spheres // Appl. Opt. – 2007. – Vol. 46, No. 22. – P. 5119–5128.
2. Sasges M.R. et al.Standard Method for Quantifying the Output of UV Lamps / Proc. International Congress on Ozone and Ultraviolet Technologies, 2007.
3. Keitz H.A.E. Light calculations and measurement. An introduction to the system of quantities and units in light-technology and to photometry. – Eindhoven: Philips’ Technical Library, 1955. – 413 p.
4. Мешков В.В. Осветительные установки: Основы нормирования, проектирования и расчёта: [Учебное руководство]. – М.-Л.: Госэнергоиздат, 1947. – 640 с.
5. Lawal О. et al. Proposed method for measurement of the output of monochromatic (254 nm) low pressure UV lamps // IUVA News. – 2008. – Vol. 10, No.1.
6. ГОСТ Р 8.760–2011 «Измерение энергетических и эффективных характеристик ультрафиолетового излучения бактерицидных облучателей. Методика измерений».
7. Гершун А.А. Мера множества лучей // Труды ГОИ. – 1941. – Т. 14, вып. 112–120. – С. 239–244.
8. Вассерман А.Л. Измерение бактерицидного потока ультрафиолетовых трубчатых ртутных ламп низкого давления // Светотехника. – 2019. – № 1. – С. 69–71.
9. Кузьменко М.Е. Экспериментальные исследования разряда в парах ртути и инертных газов и разработка мощного источника УФ излучения / Дис… к-та физ.-мат. наук. – М., 2001. – 142 с.
10. Sasges M., Robinson J., Daynouri F. Ultraviolet Lamp Output Measurement: A Concise Derivation of the Keitz Equation // Ozone: Science & Engineering. – 2012. – Vol. 34, No. 4. – P. 306–309.
11. Сыромясов А.О., Прытков С.В. Аппроксимация фотометрических данных тригонометрическими полиномами одной переменной // Альманах современной науки и образования. – 2014. – Т. 84, № 5–6. – С. 117–122.
12. Василяк Л.М. и др. Методика измерения потока УФ излучения трубчатых бактерицидных ламп НД // Светотехника. – 2011. – № 1. – С. 29–32.
13. SageMath Mathematical Software System – Sage. URL: https://www.sagemath.org/ (дата обращения: 12.07.2020).
14. Lawal O. et al. Method for measurement of the output of monochromatic (254 nm) low pressure UV lamps // IUVA News. – 2017. – Vol. 19, No.1.
15. Гершун А.А. Избранные труды по фотометрии и светотехнике. – М.: ГИФМЛ, Гостехиздат, 1958. – 548 с.
16. Рохлин Г.Н. Разрядные источники света. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 719 с.
Ключевые слова
Выберите вариант доступа к этой статье
Купить
Иллюстрации - 8
Таблицы и схемы - 5
