Quả cầu tích phân Quả cầu tích phân Integrating Sphere là một thiết bị dùng để đo quang thông của một bộ đèn bằng cách so sánh với quang thông một đèn chuẩn.. Với các quả cầu tích phâ
Trang 11/ Điều kiện cần: Có đủ thiết hai thiết bị đo cơ bản là
quả cầu tích phân và góc kế quang học
a Quả cầu tích phân
Quả cầu tích phân (Integrating Sphere) là một
thiết bị dùng để đo quang thông của một bộ đèn bằng
cách so sánh với quang thông một đèn chuẩn Việc đo
quang thông bằng quả cầu tích phân đã được tiêu chuẩn
hóa bằng TCVN 7541-2 : 2005 Với các quả cầu tích phân
hiện đại, người ta cũng tích hợp các đầu đo để có thể đo
được các thông số khác như nhiệt độ màu tương quan
TCC (Correlated Color Temperature), chỉ số hoàn màu CRI
(Color Rendering Index)và ghi lại được phổ năng lượng
(quang phổ) của nguồn sáng Ngoài ra, quả cầu tích phân
cũng đo được đồng thời các thông số điện của bộ đèn như
công suất tiêu thụ,hệ số công suất, cường dòng điện của
bộ đèn
Hiện nay, ở nước ta, các cơ sở sản xuất thiết bị chiếu
sáng và một số Phòng thí nghiệm chuyên ngành đã có
thiết bị đo quả cầu tích phân Hình 1 giới thiệu quả cầu
tích phân hiện đại của Dt&C, (Hàn Quốc) tại khu công nghệ
cao Hòa Lạc, hình 2 giới thiệu kết quả đo điển hình khi sử
dụng quả cầu tích phân
Những hạn chế của quả cầu tích phân
Vớp cấu trúc như đã nói, quả cầu tích phân chỉ đo được
quang thông của những nguồn sáng kích thước nhỏ, cấu
trúc đối xứng như các loại đèn sợi đốt, LED bulb, đèn huỳnh
quang và LED tuýp Khi đèn có tổng diện tích các bề mặt
lớn hơn 2% diện tích của quả cầu thì phép đo không còn
tin cậy nữa (Mục 4.5.2, TCVN 11843:2017) Ví dụ một quả cầu
tích phân đường kính 1,5m, tức là có diện tích bề mặt là
7,065m2, chỉ đo chính xác quang thông của những bộ đèn
có tổng diện tích bề mặt tối đa là 0,1413m2 Trong trường
hợp này, quả cầu tích phân nói trên không thể đo chính
xác quang thông của một bộ LED panel kích thước 0,3m x
0,3m, với tổng diện tích 0,18m2 Do không chú ý đến quy
định này, một số người lầm tưởng rằng quả cầu tích phân
“làm được mọi việc” nên đã dùng quả cầu tích phân để đo
quang thông của những bộ đèn kích thước quá lớn, thậm chí cả đèn đường
Trong đo lường bộ đèn, đôi khi người ta không những cần biết quang thông của nó mà còn cần biết một thông tin quan trọng hơn, đó là sự phân bố quang thông trong không gian để làm dữ liệu thiết kế chiếu sáng Trong trường hợp này, quả cầu tích phân hoàn toàn bất lực và phải nhường chỗ cho một dụng cụ chuyên dụng khác là góc kế quang học hay goniophotometer
b Góc kế quang học
Góc kế quang học là một dụng cụ để đo phân bố cường
độ sáng của bộ đèn trong không gian Góc kế quang học không những cho biết tổng quang thông mà còn cho kết quả phân bố cường độ sáng và quang thông vùng trong không gian của bộ đèn, (Hình 4) Đặc biệt là các góc kế hiện đại cho kết quả đo dưới dạng IES File (Ilumination Engineering Society File) để làm dữ liệu cho việc thiết kế chiếu sáng trên máy tính (Xin đọc trên internet: “Tệp dữ
ĐIỀU KIỆN CẦN VÀ ĐỦ ĐỂ PHÒNG THÍ NGHIỆM TRẮC QUANG THỂ HIỆN ĐƯỢC TCVN 11843: 2017
TCVN 11843:2017 (được dịch từ Tiêu chuẩn CIE S 025:2015) với tiêu đề: “Bóng đèn LED, Đèn điện LED và Môđun LED - Phương pháp thử” là một TC quan trong nhất (trong tổng số
9 TCVN) được Bộ công thương lựa chọn trong Quyết định 4889/QĐ-BCT ngày 27 tháng 12 năm 2018 về việc “Công bố Tiêu chuẩn kỹ thuật và Ban hành hướng dẫn công bố hiệu suất và dán nhãn năng lượng áp dụng cho Chương trình dán nhãn năng lượng đối với sản phẩm đèn chiếu sáng LED”
Bài viết này giớ thiệu một phòng thí nghiệm có đủ đủ điều kiện, năng lực để thể hiện được TCVN 11843:2017 Chúng tôi cũng hy vọng rằng, qua bài viết sẽ giúp các nhà sản xuất thiết bị chiếu sáng biết mình phải chọn PTN nào để gửi mẫu đo và còn có thể tư vấn cho cơ quan chức năng lựa chọn đúng các PTN tham gia công việc dán nhãn năng lượng cho đèn LED.
Hình 1 Quả cầu tích phân của Công ty Dt&C, Hàn Quốc tại Hòa Lạc
KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ
Ánh sáng & cuộc sống
20
Trang 2liệu IES, chứng minh thư của bộ đèn, Tạp chí Ánh sáng và
Cuộc sống”) Có hai loại góc kế quang học là loại “đèn quay”
(hình 3.a) và loại hiện đại hơn là “gương quay” (hình 3.b)
Ở nước ta, đã có một số PTN như Công ty Cổ phần bóng
đèn Điện Quang, công ty Dt&C (Hàn Quốc, Láng - Hòa Lạc)…
được trang bị góc kế quang học loại đèn quay Đặc biệt,
gần đây, Trung tâm Kỹ thuật Kỹ thuật Đo lường 3 (Quatest
3, thành phố Hồ Chí Minh), Công ty cổ phần Heesun Việt
Nam… đã được trang bị góc kế quang (hình 5)
Chúng tôi cho rằng, nếu khai thác tốt thì số lượng góc
kế quang học nói trên đã đủ để đo cho tất cả các sản phẩm
chiếu sáng trong nước
2 Điều kiện đủ:
a/ Phòng thí nghiệm VILAS
Như quy định của Bộ công thương, các PTN tham
gia việc dán nhãn năng lượng cho đèn LED đều phải là
những PTN được cấp chứng chỉ VILAS (Vietnam Laboratory
Accreditation Scheme), tức là các PTN được công nhận hoạt
động theo ISO/IEC 17025 (Bạn đọc tự tìm hiểu) Tuy nhiên,
cá nhân người viết cho rằng, những PTN mặc dù đã được
cấp chứng chỉ VILAS, song không đủ hệ thống thiết bị như
đã nói ở trên thì không thể thực hiện được các phép đo theo
TCVN 11843:2017 nếu chúng ta tổ chức dán nhãn năng
lượng cho các loại đèn LED panel kích thước lớn, các loại đèn
downlight và đặc biệt là đèn đường
b/ Nhân sự được đào tạo bài bản
Có thể nói rằng, do lịch sử để lại, rất nhiều nhân viên
vận hành các thiết bị đo lường quang học như quả cầu tích
phân, góc kế quang học không phải là những người được
đào tạo về chuyên ngành Kỹ thuật ánh sáng hay Kỹ thuật đo
lường ánh sáng…Trong trường hợp này, PTN chưa thực sự
“làm chủ” thiết bị hay không lý giải tường minh được một
số kết quả đo, ví dụ như khái niệm góc khối, quang thông
vùng, file IES hoặc đơn vị cd/klm trong biểu đồ cường độ
sáng Vì vậy, về lâu dài, các cơ quan chức năng cần tổ chức
các khoa bồi dưỡng kiến thức chuyên ngành cho các nhân
viên PTN trắc quang để phát huy cao nhất hiệu quả hoạt động của các PTN Hội chiếu sáng Việt Nam hoàn toàn có thể hỗ trợ tổ chức các khóa học như vậy
HẢI THANH
Hình 2 Một kết quả đo điển hình khi sử dụng cầu tích phân
b) a)
Hình 3 Góc kế quang học (a) Loại nguồn sáng quay (b) Loại gương quay
Hình 4 Phân bố cường độ sáng trong hai mặt
phẳng chính C 0 -180 (đậm) và C 90 -270 của một bộ
đèn LED (Trích xuất từ IES File)
Hình 5 Góc kế quang học loại gương quay của Quatest 3
KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ
Ánh sáng & cuộc sống 21