VALOLAB von Valostore – Einführung

Das Lichtlabor von Valostore

Im Lichtlabor von Valostore können wir die Eigenschaften verschiedener Zusatzscheinwerfer, Taschenlampen, Stirnlampen, Arbeitsscheinwerfer und anderer Lichtquellen genau bestimmen. Das Lichtlabor befindet sich in den Valostore in Limingantulli, Oulu, Finnland. Wir messen und analysieren kontinuierlich auf dem Markt erhältliche Beleuchtungsprodukte, um unabhängige Messdaten bereitzustellen, die unsere Einkaufsabteilung, unser Produktentwicklungsteam und die Kaufentscheidungen unserer Kunden unterstützen. Dank der besten Messaustattung auf dem Markt können sich unsere Kunden darauf verlassen, dass die von uns bereitgestellten Informationen zu unseren Produkten stets der Realität entsprechen. Kunden sind jederzeit herzlich eingeladen, unser Labor zu besuchen, um mehr über unsere Messgeräte und Prüfverfahren zu erfahren. Die beste Zeit für Besuche ist an Werktagen zwischen 10:00 und 16:00 Uhr.

In diesem Artikel stellen wir unsere Lichtmessgeräte vor und erläutern die Bedeutung der folgenden Begriffe:

• Lichtstrom
• Strahlungsreichweite
• Leuchtdauer
• Farbtemperatur
• Farbwiedergabeindex (CRI)
• Durchführung der Messungen

Ausrüstung

Unser Lichtmesssystem besteht aus mehreren Spezialgeräten, von denen die wichtigsten das SSL BTC-20 – Beam Pattern Testing System und die Labsphere FS2 – Ulbrichtkugel sind. Beide Geräte wurden speziell für unsere Testzwecke konzipiert und entwickelt und entsprechen den neuesten Standards für Lichtmessung und -qualität.

SSL BTC-20 – Strahlverteilungs-Prüfsystem

Das Valolab BTC ist ein System zur Prüfung von Lichtbildern, das die 3D-Modellierung von Lichtbildern sowie verschiedener anderer optischer Eigenschaften ermöglicht. Das System kann simulieren, wie ein Lichtbild je nach Installationshöhe und -winkel auf eine Fahrbahn projiziert wird. So können wir für unterschiedliche Anwendungsbereiche die optimalen Beleuchtungslösungen empfehlen. Dieses System entspricht vollständig den ANSI/NEMA FL1-Messstandards und gewährleistet eine hohe Genauigkeit bei der Lichtmessung.

Wichtige Komponenten des Systems:

• Leuchtdichtekamera
• Spektrometer
• Messschienensystem
• Projektionsleinwand
• Standardlichtquelle (zur Systemkalibrierung)
• Präzisionsstromversorgung
• SSL BTC-20-Software

Mit dieser Ausrüstung können wir verschiedene Eigenschaften von Lichtquellen analysieren, darunter:

• Lichtbild (cd)
• Isolux-Kurven (lx, m)
• Lichtstrom (lm)
• Leuchtdauer
• Maximale Strahlintensität
• Leuchtweite
• Lichtverteilung
• Farbtemperatur
• Farbwiedergabeindex (CRI)
• Und mehr

Labsphere FS2 – Ulbricht-Kugel

Die Labsphere FS2 ist ein in den USA hergestelltes Lichtmesssystem, das speziell für die Prüfung von Taschenlampen entwickelt wurde. Die Kosten für dieses Gerät, einschließlich Versand nach Finnland, belaufen sich auf etwa 30.000 €. Dieses System entspricht vollständig der Norm ANSI/NEMA FL1 für Messungen mit der Ulbrichtkugel.

Wichtige Komponenten des Systems:

• 20-Zoll-Ulbrichtkugel
• Hilfsleuchte zur Kalibrierung des Absorptionskorrekturfaktors
• Standardlichtquelle zur Systemkalibrierung
• Präzisionsstromversorgung
• An einen Computer angeschlossenes Spektrometer zur Datenanalyse

Mit dieser Ausrüstung können wir verschiedene Eigenschaften von Lichtquellen präzise messen, darunter:

• Lichtstrom (Lumen)
• Farbtemperatur
• Farbwiedergabeindex (CRI/RA-Wert)
• Lichtspektrum
• Farbwert
• Leuchtdauer & Leuchtdauerkurven
• Und mehr

Lichtstrom (allgemein als „Lichtleistung“ oder Lumen bezeichnet)

Wir messen den Lichtstrom gemäß der Norm ANSI/NEMA FL1, mit einer geringfügigen Abweichung: Anstatt drei separate Einheiten zu prüfen, wie es die Norm vorschreibt, prüfen wir in der Regel eine oder zwei Einheiten. Dies spart Zeit und liefert dennoch zuverlässige und vergleichbare Ergebnisse.

Vor der Messung einer Lichtquelle muss die Messausrüstung kalibriert werden, um die Absorption zu berücksichtigen – den Lichtverlust aufgrund von Reflexionen und der Absorption durch das Lampengehäuse selbst. Aufgrund der Natur von Messungen mit einer Ulbrichtkugel erreichen einige Photonen den Sensor nicht und werden stattdessen vom Lampengehäuse oder der Messöffnung absorbiert. Um dies zu korrigieren, verfügt die Ulbrichtkugel über eine Zusatzlampe, mit deren Hilfe wir die Absorptionsverluste präzise berechnen und kompensieren können.

Wie Lumen nach ANSI/NEMA FL1 gemessen werden

Ein wesentliches Merkmal der Norm ANSI/NEMA FL1 ist, dass der Lichtstrom gemessen wird, nachdem die Lampe 30–120 Sekunden lang eingeschaltet war. Das bedeutet, dass die mit dieser Methode gemessenen Lumenwerte oft unter der absoluten Höchstleistung der Lampe liegen. Bei LED-Leuchten ist es üblich, dass die Helligkeit unmittelbar nach dem Einschalten zunächst höher ist, bevor sie sich mit zunehmender Erwärmung der LED-Lampe stabilisiert. Indem wir die LED-Lampe vor der Messung kurz laufen lassen, erhalten wir praxisnähere und realistischere Lumenwerte, die die tatsächlichen Einsatzbedingungen widerspiegeln.

Leuchtweite

Die Leuchtweite bezeichnet die Entfernung, bei der die Beleuchtungsstärke auf 0,25 Lux abfällt. Diese Helligkeit entspricht in etwa der Beleuchtung, die der Mond in einer klaren Mondnacht auf der Erdoberfläche liefert. Wir messen die Leuchtweite mit dem Messsystem SSL BTC-20.

Gemäß der Norm ANSI/NEMA FL1 wird die Leuchtweite durch Messung des hellsten Punktes des Lichtstrahls bestimmt, nachdem die Leuchte 30–120 Sekunden lang eingeschaltet war.

Leuchtdauer

Die Leuchtdauer ist ein relativer Begriff, da die meisten Taschenlampen nicht über die gesamte Betriebsdauer hinweg die gleiche Helligkeit beibehalten. Stattdessen nimmt der Lichtstrom allmählich ab, wenn Akkus an Leistung verlieren.

Gemäß der Norm ANSI/NEMA FL1 gilt die Leuchtdauer als beendet, wenn der Lichtstrom auf 10 % des ursprünglich gemessenen Lumenwerts abfällt.

Nachfolgend finden Sie Beispielkurven zur Laufzeit einiger LED-Taschenlampen:

Analyse der Leuchtdauer

Wie in der Beispiel-Laufzeitkurve zu sehen ist, bleibt die Helligkeit während des gesamten Messzeitraums nicht konstant. In diesem konkreten Fall sinkt die Lichtleistung ab etwa der 48-Minuten-Marke stark ab.

Gemäß den ANSI/NEMA FL1-Messrichtlinien ist die Leuchtdauer jedoch als die Zeit definiert, bis der Lichtstrom 10 % seines anfänglichen Maximalwerts erreicht. Zur Bestimmung der Leuchtdauer wird der Lichtstrom minütlich gemessen, und die Ergebnisse werden zur Erstellung eines Diagramms verwendet. Der offizielle Leuchtdauerbewertungswert wird dann direkt aus der gemessenen Kurve ermittelt.

Farbtemperatur und Farbwiedergabeindex (CRI/RA-Wert)

Farbtemperatur und Farbwiedergabeindex (CRI/RA) sind nicht im FL1-Standard enthalten. Da diese Informationen jedoch in manchen Fällen nützlich sein können, haben wir uns entschieden, diese Werte zu messen und anzugeben.

Die Messungen erfolgen unter denselben Bedingungen wie bei der maximalen Helligkeit, wobei die Taschenlampe mit voller Leistung betrieben wird. Bei einigen Taschenlampen können diese Werte je nach Betriebsmodus leicht variieren, doch die Messung bei maximaler Leistung liefert einen guten allgemeinen Anhaltspunkt für die Farbeigenschaften der Lampe.