通量计白炽灯光源光通量计的设计

主要研究白炽灯的光通量测量方法。针对白炽灯的性能特点，通过比较分析光通量的两类常用的测量方法，着重介绍了基于积分球的光通量相对比较测量法，并给出了光通量的计算公式。最后指出了测量方法可能导致误差产生的原因。

通量计白炽灯光源光通量测量方法简介

白炽灯是根据电流的热效应制成的发光器件，它是将灯丝通电加热到白炽状态，利用热辐射发出可见光的电光源，至500℃ 时开始发出可见光。

通常采用两种方法进行光通量的测量：相对比较法和绝对测定法。绝对测定法是使用分布光度计测量光源发光强度的空间分布，再由其分布计算总光通量，并由其分布得到配光曲线；相对比较法则是利用光通量已知的标准灯和待测灯进行比较，从而得到待测灯的总光通量。

绝对测定法对各种光源的测定都能达到很高的精度，但其用到的测量装置———分布光度计价格昂贵，结构复杂，不适用于小型计量单位。所以绝对测定法一般用于建立总光通量标准，以及不适合采用相对比较法的情况下。相对比较法是更为常用的测量方法，测量原理和数据处理都相对比较简单。

通量计理想积分球原理

积分球又称光通球，它是内部中空的完整球壳。积分球的尺寸各异，最大的直径可达5m，最小的直径仅有十几厘米，球内壁涂以白色涂料。理想积分球需满足以下条件：1) 球的内表面是一个完整的几何球面，半径处处相等；2) 球内没有任何物体，光源视为只发光而没有体积的抽象光源；3) 球内壁是中性的均匀漫反射面，对各种波长的入射光具有相同的漫反射比。

理想条件下，设积分球半径为r，球内壁各点漫反射均匀，服从朗伯定律，漫反射比为ρ。光源可在球内任何位置，光源的总光通量为φ。

设在A点处面积元dS上产生的直射光照度为E_a。由于球内壁为均匀漫反射表面，因此，dS面上的光出射度为：M=ρE_a。

根据朗伯定律，M=πL=ρE_a。

计算可知，漫反射照度E_ρ与总光通量Φ 成正比。标准光源的光通量是已知量，其漫反射照度可以测出。待测光源的漫反射照度亦可测出，通过相对比较法即可得到其光通量。这就是利用积分球测量总光通量的基本原理。

通量计积分球相对比较法测量总光通量

在进行测量前，首先在积分球内点亮一只白炽灯，主要起以下作用：1) 使积分球内壁的漫反射比稳定；2)去潮气；3)预照光电池，使其响应度趋于稳定。 2100433B

磁通量计也叫做麦克斯韦计，是用来测量磁感应强度B和磁通量功的仪器。永磁铁和电磁铁磁极附近区域或地磁场中磁通密度 ( 即磁宾应强度 ) B的测量，无论从实验室的工作还是在教学的演示实验中，都占有重要的位置 。为此，出现了早期的基于探测线圈和电量测量的磁通量计，但早期的电量测量仪器的灵敏度很低，或要使用操作麻烦的示波器进行间接计算。

通量计法则1

为了说明电路的工作原理，必须理解集成运放IC的两条设计法则。

集成运放工作于放大器时，可以将两个输入端之间的电压看作零，即两个输入端的电势相等。这是因为集成运放的开环电压放大倍数十分大，输出电压与输入电压之比高达10⁵一10⁵( 如F3140的开环电压增益为106dB )，输入端只要有几百微伏的差动电压，就足以使输出端产生最大输出电压( 如F3140的最大输 出电压为士12V ) 。因此，可以把两个输入端之间的电压看作为零，即把两个输入端的电势看作是相等的。

通量计法则2

集成运放工作于放大器时，可以认为输入端不汲取电流。这是因为集成运放只汲取极微小的输入电流 ( 如 F 3140的微小输入电流仅为10PA左右 ) 。

测量开始前，将探测线圈S放在待测磁场中，使磁力线垂直于线圈平面 。分别按一下按钮开关K₁ 和K₂，使电容器C₁和C₂全部放电。

当把探测线圈S从磁场中取出时 ( 快速取出或慢速取出都行 )，由于穿过线圈的磁通量的变化，线圈中产生感生电动势ε，导致回路中电荷的流动，对电容器C₁和C₂充电 。

根据集成运放的设计法则2，略去运放的输入电流，可得电容器C₁和C₂的充电电压U₁和U₂ 为：U₁=U₂=ε ；式中ε为感生电动势 。

通量计待测磁通密度的大小

例如取n=1000，A=9.62cm²，R=10kΩ和C=100μF，得灵敏度1.9V/T ，每特斯拉的磁通密度给出1.9伏的示值。

设计常数k可以根据待测磁通密度的大小。在巳确定探测线圈的n 和A两个参数之后，可以采用不同的RC值制成多量程磁通量计。

在常规的磁通量计中，探测线圈必须以冲击的形式快速地从磁场中移出。在仪器中，探测线圈快速或缓速移出都无妨。这是因为电容器上充电电量与探测线圈的移动速度无关，而电量的测量又无需采用冲击电流计测量。

通量计仪器的输出电压U0必须充分注意

关于仪器的输出电压U₀，有两点必须给以充分注意 。

第一点是U₀的稳定性取决于集成运放的输入偏置电流的大小，必须采用输入偏置电流很小的集成运放，即高输入阻抗集成运放 。这类运放有单电源馈电型，如F3140，使用方便且电路简单。

第二点是U₀有零点漂移，这是由集成运放的输入失调电压和失调电压温漂引起的 。读数前，应调节运放补偿端的调零电位器使伏特计指零端后再测量读数。采用运放F3140的调零电位器R_w的接线法 。

用于测量试件辐射通量的热通量计应选用无开口，直25mm的热通量计（如22Schmidt-Boelter型）。它的量程为（0～15）kW/m，校准时应在辐射通量（1～15）kW/m的范围内操作。使用时须为热通量计准备温度为（15～25）℃的冷却水源。热通量计的精3%。校准板是由厚201）mm，密度（850100）kg/m无涂覆层的硅酸钙板制成，尺寸为长（105020）mm，宽（25010）mm。沿着中心线从试件零点开始，在110mm、210mm，直到910mm的位置开有直径为（261）mm的圆孔。如果需要进行烟气测量，测烟装置作了说明。辐射高温计、热通量计和测烟系统的输出信号应通过适当的方法记录下来。

EIT UVICURE Plus Ⅱ 单通道能量仪 / EIT UV Power Puck Ⅱ 四通道 UV测量计

这款UV能量计,第一次设定UV工业的标准,现在正设定一个新的标准,使用先进的性能和容易读取的显示,多用户选择模式,PC通讯能用于数据记录和曲线分析,以及过程验证 。

美国EIT四通道UV能量计标准的功能和优点

容易使用,一键完成ON/OFF和运行操作。

容易读取数据显示屏,同时显示4个波段。

UV Power Puck II上4个波段的数据可以同时显示在显示屏上,让操作员快速读取。不需要切换获得8个数值,一次读取。软按键用于功能选择,在显示屏的下方有指示,方便操作员选择和使用。

标准EIT多波段:

UVA (320-390nm),UVB (280-320nm)

UVC (250-260nm),UVV (395-445nm)

美国EIT四通道UV能量计动态范围

标准版本 10 Watt UVA, UVB, UVV;1 Watt UVC。低功率版本 100 mW。

美国EIT四通道UV能量计设置功能

提供用户可选的仪表模式用于数据分析,比较,筛选和操作设定。

美国EIT四通道UV能量计数据参考模式

用于比较读数。在系统安装和检修故障的时候非常有用。用户可以将选定UV读数存储为基准线或是参考读数,然后和另一个读数比较。仪表会显示两个读数,并指示读数之间的变化百分比。数据显示为mJ/cm2 ,mW/cm2, 和百分比。

美国EIT四通道UV能量计图形模式

图形模式显示采集到的每个UV波段的UV照度和能量。图形展示为照度随时间而变化。右边显示的图形表示一个灯或是2个灯的固化系统。

美国EIT四通道UV能量计测量的单位

测量的单位是用户可选择的,让操作员容易读取。数据将按您的需要显示。选择的单位可以是:mJ/cm2,mW/cm2,J/cm2,W/cm2,uJ/cm2,uW/cm2。

彩色,容易读取的显示屏

可以选择低,中和高强度用于图形显示。

美国EIT四通道UV能量计通讯端口

UV能量计和PC/PDA符合串口通讯协议。下载收集的数据到计算机做统计分析和数据记录,以及过程验证。

美国EIT四通道UV能量计技术规格表

显示 :容易读取,黄色数字,黑色背景

测量范围

标准版本:UVA,UVB,UVV -10mW/cm2 to 10W/ m2;UVC -5mW/cm2 to 1W/cm2

低功率版本:UVA,UVB,UVC,UVV:100microW/cm2 to 100mW/cm2

测量精度

± 10%;± 5% 典型

光谱范围

(UV Power Puck II)

4通道连续监控320-390nm (UVA), 280-320nm (UVB), 250-260nm (UVC), 395-445nm (UVV)

光谱范围

(UVICURE Plus II)

1通道连续监控. 320-390nm (UVA), 280-320nm (UVB), 250-260nm(UVC), 395-445nm (UVV) (需在定购前确定UV波段)

空间响应 :近似余弦

操作温度 :0-75°C内部温度。允许较短时间的更高外部温度(当温度超过相应的规格,会有提示音)

时间规定

2分钟DISPLAY模式 (没有按键动作)。EITIM也可以设置没有时间显示。

电池 :两只可更换AAA碱性电池

电池寿命 :大约20小时显示时间

尺寸 :直径117mm x高度127mm

重量 :289 克

外壳材料 :铝和不锈钢

手提包重量 :260克

手提包尺寸 274mm宽×89mm高×197mm深

EIT UVPower Puck II 四通道多功能UV能量计标准的功能和优点

容易使用,一键完成ON/OFF和运行操作。容易读取数据显示屏,同时显示4个波段。

UV PowerPuck II上四个波段的数据可以同时显示在显示屏上,让操作员快速读取。不需要切换获得8个数值,一次读取。软按键用于功能选择,在显示屏的下方有指示,方便操作员选择和使用。

EIT UVPower Puck II 四通道多功能UV能量计标准EIT多波段

UVA(320-390nm),UVB(280-320nm) UVC(250-260nm),UVV(395-445nm)

动态范围:标准版本1 10WattUVA,UVB,UVV;1WattUVC。低功率版本 100mW。

设置功能:提供用户可选的仪表模式用于数据分析,比较,筛选和操作设定。

EIT UVPower Puck II 四通道多功能UV能量计数据参考模式

用于比较读数。在系统安装和检修故障的时候非常有用。用户可以将选定UV读数存储为基准线或是参考读数,然后和另一个读数比较。仪表会显示两个读数,并指示读数之间的变化百分比。数据显示为mJ/cm

美国产EIT UVICURE PlusII和UV PowerPuck II UV能量计是之前全球UV工业广泛应用UVICURE Plus和UV PowerPuck的最新版本。带用户可选的抽样速率,新的测试仪可以用于高速传送带或是更慢的生产线,测量和其他的EIT产品兼容。