專利名稱：一種測量光導管照明系統配光曲線的方法
技術領域：
本發明涉及一種照明技術領域，更具體地說，涉及光導管照明系統中配光曲線的測量。
背景技術：
光導管照明系統是一種新型的照明裝置，該系統利用室外的自然光透過采光罩導進系統內部進行重新分配，經過光導管的傳輸后由系統底部的漫射器將自然光均勻照射到室內空間。光導照明系統完全利用自然光，不需要其它任何能量支持，其節能、環保，無電力消耗，光線均勻、柔和、無眩光、無污染。在能源狀況日益緊張的趨勢下，光導管照明系統無疑是照明場所的最佳選擇，隨著光導技術的發展，相信光導照明系統在未來將會被廣泛使用。
在我國導光管的應用才剛剛起步，對其研究也處于初級階段。光導管照明系統由于本身并不能發光，僅作為傳光器件發揮作用，不適合用傳統的分布光度設備測量配光曲線，傳統的分布式光度計測量方法需要把燈具嚴格的固定在儀器的中心，數小時之后才能得到結果，而配光曲線又是燈具的重要指標之一，它表示光強空間分布特性，對燈具的使用人員來講，在評價燈具性能和使用效果時，除通過直接觀察燈具投射的光斑質量外，最重要的就是要看燈具的配光曲線，可以毫不夸張地說，燈具的配光曲線就是燈具的生命線。發明內容
本發明針對光導管照明系統的實際應用情況，采用照度測試結合數據處理的方法，得到光導管照明系統的配光曲線。本發明方法操作簡單，數據可靠。得到的配光曲線形狀合理，并可以簡單地導入燈具數據庫，從而應用到照明設計中。
為了達到上述目的，本發明提供了一種測量光導管照明系統配光曲線的方法，包括如下步驟
SI、將光導管照明系統放置于由不透光黑色遮光布圍成的立方體型光導測試系統中，并選擇測試平面；
選擇規則為設光導管的漫射器中心垂線與漫射器中心到所述測試平面邊緣點連線的夾角為β，則30° < β <90°范圍內選定水平面為所述測試平面；
S2、所述測試平面內設定網格，用照度計測試網格交點的照度值；其中所述網格相鄰兩點的間距為O.1 O. 5m ;
S 3、用公式I=E · r2/cos Θ將每一點的照度值轉換成光強值；
其中，I為某點光強值，E為某點照度值，r為光源中心與照度計探頭間距離，Θ為探測光線方向與光源法線方向的夾角；
從而獲得與漫射器平面法線方向成Θ夾角的光強分布，繪制出配光曲線。同時可導出用于建立燈具庫所需的電子文件格式為IES的配光分布文件，從而獲得對光導系統配光分布的完整描述。
本發明是一種操作簡單，能科學解決復雜照明系統光強分布的一種新方法。與傳 統的分布式光度計測量方法相比，操作方法簡單，而且數據可靠，得到的配光曲線形狀合 理，并能很簡單地導入燈具數據庫中，從而應用到照明設計中。此方法很適合光導照明系 統配光曲線的測量，不僅適用管徑330_光導管照明系統，還適合其它管徑的光導管照明 系統，將某管徑光導管照明系統安裝到測試系統中，選擇合適的測試平面，測量出每點照度 值，從而推出光導管照明系統的配光曲線，在照明設計中更好的應用光導管照明系統，得到 更好的視覺效果。隨著光導照明技術的進一步發展，其應用潛力將更加明顯。我國每年照明用電消耗大量的能源，大量的電力投資，不但牽制國民經濟發展而 且存在嚴重污染問題。而目前急需一種綠色照明能源來解決污染問題，無疑光導照明系統 是最佳選擇，所以我國為了達到世界領先水平，仍需不斷努力，進行技術革新。隨著我國城 市的發展和人們環保健康意識的提高，相信光導照明系統會在國內有更好的發展前景。


圖1是本發明測量光導管照明系統中測試原理的平面示意圖。圖2是測試平面的表格示意圖。圖3是導光管照明系統的結構及原理圖。圖4是本發明光導測試系統的原理立體示意圖。圖5是光導管漫射器投影面的示意圖。圖6是本發明測量光導管照明系統中測試原理一種實施例的平面示意圖。圖7是一種實施例中點照度的測試結果示意圖。圖8是一種實施例中光導照明系統的配光曲線分布圖。圖9是測試平面照度分布立體圖。
具體實施例方式本發明.測量光導管照明系統配光曲線的步驟如下a、搭建光導測試系統。測試系統的長(X)、寬(y)、高(z)尺寸要求x的范圍是 l-10m, y的范圍是l-10m, z的范圍是l_5m。b、選擇測試平面。搭建完光導測試系統后，在其內選擇測試平面，使 30° < 0 <90°，0為漫射器中心垂線與漫射器中心到測試平面邊緣點連線的夾角。如 圖1所示，c、畫網格。在測試平面內畫網格，兩點間距取0. lm 0.5m較好，如下圖所示，用 Konica Minolta色度照度計CL-200A測試表格交點的照度值。d.數據處理。燈具的配光曲線為光強的空間分布，而目前測量的是照度值，即燈 具在某一平面上的照度分布，所以用公式I=E r2/cos 0將點照度值轉換成光強值，從而獲 得與漫射器平面法線方向成9夾角的光強分布，進而可導出電子文件格式為IES的配光分 布文件，獲得對光導系統配光分布的完整描述。其中I :某點光強值，E :某點照度值，r :光 源中心與照度計探頭間距離，9 :探測光線方向與光源法線方向的夾角。優選實施例本發明對北京東方風光新能源技術有限公司生產的管徑330mm光導管照明系統進行配光曲線的測試研究。如圖3所示，系統主要由采光罩I、導光管2、漫射器3三個部分組成。
I測試系統
實驗室內搭建光導測試系統，光導測試系統鋼架，四周由不透光的黑色遮光布圍成，光導管安裝在正上方，如圖4所示。測試的導光管中漫射器由菲涅爾透鏡組成，圖5是圖4中A點仰視漫射器的示意圖。菲涅爾透鏡具有改變光傳播方向的作用，無論是在透光性還是散射光特性方面都有很高的性能，因此也被用于漫射器中。
2測試過程及結果
本發明主要測試其光分布，即通過測量照度，經過數據處理而得出配光曲線。如圖 6所示，選取測試平面時，須保證30° < β <90°，測量出的配光曲線效果更好，更準確。 選取測試平面為距出光口 550mm的水平面，在測試平面內，根據測試平面大小畫7X7表格， 用Konica Minolta色度照度計CL-200A測試表格交點的照度值。結果如圖7示。
3數據處理及結果
燈具的配光曲線為光強的空間分布，而目前測量的是照度值，即燈具在某一平面上的照度分布，二者之間滿足如下關系
I=E · r2/cos Θ(I)
運用公式(1)，進行數據處理，從而得到本光導照明系統的配光曲線，如圖8所示。 圖9是通過以測試點位置為水平坐標，照度大小為Z坐標繪制的照度分布立體圖。
由得到的配光曲線可知，本光導管照明系統的配光曲線基本為朗伯型，類似格柵熒光燈的配光曲線。光斑內的照度從中心向邊緣逐漸減小，燈具的中心光強比兩側強，注重燈具正下方的表現?？蓱糜诘叵率?，無窗建筑，如走廊，教室，會議室等。不僅滿足了照明需要，還節約能源，而且采用自然光，在陽光的沐浴下能使人在心理和生理上感到舒適愉快，有益于身心健康，對于人的工作和學習，比人工照明具有更好的視覺效果。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種測量光導管照明系統配光曲線的方法，其特征在于，包括如下步驟 . 51、將光導管照明系統放置于由不透光黑色遮光布圍成的立方體型光導測試系統中，并選擇測試平面； 選擇規則為設光導管的漫射器中心垂線與漫射器中心到所述測試平面邊緣點連線的夾角為P，則30° < P <90°范圍內選定水平面為所述測試平面； . 52、所述測試平面內設定網格，用照度計測試網格交點的照度值；其中所述網格相鄰兩點的間距為0. I 0. 5m ; S 3、用公式I=E r2/cos 0將每一點的照度值轉換成光強值； 其中，I為某點光強值，E為某點照度值，r為光源中心與照度計探頭間距離，0為探測光線方向與光源法線方向的夾角； 獲得各點的光強值后，可繪制出光導照明系統的配光曲線，同時輸出用于建立燈具庫所需的電子文件格式為IES的文件，獲得對光導照明系統配光分布的完整描述。
全文摘要
本發明公開了一種測量光導管照明系統配光曲線的方法，包括如下步驟1、將光導管照明系統放置于由不透光黑色遮光布圍成的立方體型光導測試系統中，并選擇測試平面。2、測試平面內設定網格，用照度計測試網格交點的照度值；其中所述網格相鄰兩點的間距為0.1～0.5m；3、將每一點的照度值轉換成光強值；獲得各點的光強值后，可制成配光分布文件，及配光曲線，獲得對光導系統配光分布的完整描述。本發明針對光導管照明系統的實際應用情況，采用照度測試結合數據處理的方法，得到光導管照明系統的配光曲線。本發明方法操作簡單，數據可靠。得到的配光曲線形狀合理，并可以簡單地導入燈具數據庫，從而應用到照明設計中。
文檔編號G01M11/02GK102980744SQ20121045450
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月14日 優先權日2012年11月14日
發明者曹冠英, 王善鑫, 張競輝, 高英明, 鄒念育 申請人:大連工業大學