Гэрлийн хэмжигчийн хэмжилтийн үр дүнд ямар хүчин зүйлс нөлөөлдөг вэ?

Калибрын нарийвчлал ба урт хугацааны хэмжилтийн найдвартай байдал

Найдвартай гэрлийн метрийн уншалтыг хангахад калибрын үүрэг

Бид гэрлийн метрийг калибран тохируулах үед бодитой стандарт ашиглан харьцуулж, хэмжилтийг нарийвчлалтайгаар тайлбарлах боломжийг олгодог. Өнгөрсөн жилд нийтэлсэн судалгаа нь калибран тохируулга хийгээгүй метрүүд зөв калибран тохируулсан хамт олонгоос ойролцоогоор 23% илүү люкс харуулж байсныг илчилсэн. Калибран тохируулга нь зөвхөн энгийн үйлчилгээний ажил биш юм. Энэ нь дээжийн нас барих, деталь байгалийн хэмжээнд элэгдэх, мөн өмнөх орчны нөхцөлд үлдсэн нөлөөллийн шалтгаанаар үүссэн асуудлуудыг шийдвэрлэдэг. Эдгээр багажийг зөв калибран тохируулсан байдлаар хадгалах нь үйлдвэрлэгчийн тогтоосон техникийн шаардлагад нийцүүлэх боломжийг олгоно. Энэ нь кино сүржээний үйлдвэрлэлд гэрэлтүүлэг нарийвчлалтай байх шаардлагатай эсвэл аюулгүй байдлын шалгалт нь ажилчдын хамгаалалтанд нарийвчлалтай утга хэмжигдэхүүнд үндэслэх шаардлагатай үйлдвэрийн нөхцөлд маш чухал ач холбогдолтой.

Гэрлийн метрийг хамгийн сайн үйл ажиллагаа гаргахын тулд хэдий хугацаанд нэг удаа калибран тохируулга хийх ёстой вэ?

Үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн жил бүр калибрыг шалгахыг зөвлөдөг боловч хамгийн тохиромжтой давтамж нь ашиглах хэмжээ болон орчны нөхцөлд хамаарна. Дараах орчинд өртсөн төхөөрөмжүүд:

• Өдөрт 8 цаг талбайд ашиглах
• Хэт өндөр эсвэл бага температур (40°C-с дээш эсвэл 0°C-с доош)
• Өндөр хэвийн хэлбэлзэлтэй орчин

квартираар дахин калибрыг шалгах шаардлагатай байж болно. ISO 17025-ийн заавар нь тогтмол хугацааны оронд нөхцөлд суурилсан калибрын хуваарьтай ажиллахыг зөвлөдөг бөгөөд NIST-ийн судалгаагаар ийм арга нэмэлт засварын зардлыг 18% бууруулдаг.

Хэмжилтийн нарийвчлалд нөлөөлөх хяналтын калибрын стандартууд

Баталгаажсан калибрын лабораториуд ±1.2% нарийвчлалтай NIST-д хяналттай туяа үүсгэгчийг ашигладаг. Туршилтаар хяналтгүй стандарт ашиглан калибрыг шалгасан багажинд хэмжилтийн алдаа зөв калибрын шалгалт хийгдсэн багажтай харьцуулахад 3.7 дахин хурдан үүссэн байна. Энэ хяналтын дараалал нь газарзүйн байршил, хэмжилтийн баг, тоног төхөөрөмжийн үеийн хувьд хэмжилтийн тогтвортой байдлыг хангана.

Туршлага: 12 сарын туршид үйлдвэрийн зориулалтын гэрлийн метрүүдийн калибрын хазайлт

47 үйлдвэрийн гэрлийн метрийн хугацааны дагуу явуулсан шинжилгээнд илэрсэн нь:

Өндөр хазайлттай багажнууд (4%) температурын хурдан хэлбэлзэл болон 75%-иас дээш чийгшилтэнд өртсөнтэй холбоотой байв. Тогтмол дахин калибрлах аргаар судалгааны хугацааны туршид метрүүдийн 97,1%-ийг ±2% нарийвчлалын хязгаарт байлгасан.

Маргааны шинжилгээ: Дотоодын болон гуравдагч талын калибрлах үйлчилгээ

Дотоод калибрлалт нь зогсонги байдалд орох хугацааг ихэд бууруулж чаддаг бөгөөд зарим тооцоогоор ойролцоогоор 42% байдаг. Гэсэн хэдий ч гуравдагч талын үйлчилгээ өөр зүйлийг санал болгодог. ISO 17025 стандартын дагуу шаардагддаг үл хамааран баталгаажуулалтыг тэд өгдөг. Мөн тэд дунджаар 740 мянган ам.долларын өртөгтэй маш дэвшилтэт тоног төхөөрөмжид хандах боломжтой байдаг. Тэдэнд зөв баталгаажуулалттай итгэмжлэлтэй мэдээллийн баримтуудыг өгдөг. 2023 оны сүүлийн өгөгдлүүдийг үзвэл энэ яагаад чухал болохыг харуулж байна. Салбарын судалгаа нь дотоодоор калибрласан бараг гурван хувиин метрүүд аудитад шалгалтанд хамаагүй харин гадаад үйлчилгээ ашигласан тохиолдолд зөвхөн зургаан хувиар л шалгалтанд хамаагүй гэж харуулсан. Тэгвэл юу нь илүү сайн ажилладаг вэ? Ихэнх мэргэжилтнүүд өдөр тутмын үйл ажиллагааны хувьд дотоод шалгалтыг хадгалж, нарийн төвөгтэй системд нарийвчлалыг ямар ч тохиолдолд хэрэгсэл болгохгүй байх ёстой тохиолдолд жилд нэг удаа мэргэжлийн калибрлалтыг ашиглахыг зөвлөж байна.

Орчны нөлөө: Температур, Чийгшлэл, Хяналтын төхөөрөмжийн тогтвортой байдал

Орчны нөхцөл хэмжилтэнд нөлөөлөх: Дулааны тэлэлт ба хяналтын багажны хариу үйлдэлд орсон өөрчлөлт

Материалын тэлэлт болон хагас дамжуулагчийн үйл ажиллагааны өөрчлөлтөөс шалтгаалан гэрлийн метрийн нарийвчлал ажиллах температурын хязгаараас хэтэрвэл хамгийн ихдээ 12%-иар буурдаг. 2023 оны орчны нөлөөний судалгаа нь цайрны хяналтын багажны хашлага температурыг 10°C-аар нэмэгдүүлэх тутамд 0.23% тэлдэг бөгөөд оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг жигнэхгүй болгодогийг харуулсан. Фотодиодны харанхуй гүйдэл 8–10°C тутамд хоёр дахин нэмэгдэж, бага гэрэлтэй үед унтралыг ихэсгэдэг.

Чийгшил оптик гадаргуу ба дохио дамжуулахад яаж нөлөөлөх вэ

Агаарын чий 80%-д хүрэх үед гэрлийн мэдрэг гадаргууд конденсат бага зузаан үүсч эхэлдэг бөгөөд лабораторийн туршилтаар ийм үзэгдэл зөвхөн ойролцоогоор 15 минутын дотор үүсдэг байв. Ингэснээр чий нь орж ирэх гэрлийн ойролцоогоор 40%-ийг сарниулдаг тул тодорхой ачаалал үзүүлдэг. Линзүүд нь өөртөө эзэлхүүнийхээ гурван дахин хэмжээний уурших усыг шингээдэг материалтай бүрхүүлтэй байдаг. Энэ шингээлт нь гэрэл линзээр дамжих замыг өөрчилдөг бөгөөд цаашлаад тохируулгын олон асуудал үүсгэдэг. Мөн захаарх холболтуудыг ч мартах ёсгүй. Агаарын чий нь залгаасны холболтонд исэлдэлтийн процессийг хурдасгадаг тул холболтын чанар хугацаа өнгөрөх тутамдаа мууддаг. Бид талбайн ажиглалтаараа холболтын эсэргүүцэл сард 20-35 миллиом хооронд нэмэгдсэн тохиолдлыг ажигласан.

Мэдээллийн шинжилгээ: 10°C ба 40°C орчны температур дахь үзүүлэлтийн хувьсал

NIST-ийн баримжаалал дээр үндэслэсэн орчны симуляцид хийсэн туршилтын өгөгдлүүд нь 35°C-аас дээш температурт хэрэглээний гэрлийн метрүүд үйлдвэрлэгчийн зааварчилсан нарийвчлалыг даван гардаг болохыг харуулж байна. Мэргэжлийн загварууд температурын өөрчлөлтөөс хамааран зохицуулагддаг хэлхээ ба битүү таглаастай оптик системийн тусламжтайгаар ±3% нарийвчлалыг хадгалж чаддаг.

Спектрийн мэдрэг чанар ба гэрлийн эх үүсвэрийн нийцэл

CIE-ийн фотопик муруй ба бодит ертөнцийн гэрлийн эх үүсвэрийн спектрийн хоорондох тохирохгүй байдал

Онцгой гэрлийн метрүүд ихэвчлэн хүмүүсийн нүдний өдрийн гэрэлд өгөх хариу урвалыг дүрслэхийг оролдсон CIE-ийн фотопик муруй гэж нэрлэгддэг зүйлд хамгийн ихээр тулгуурладаг. Гэсэн хэдий ч өнөөгийн үед LED, OLED шиг шинэ технологийн гэрэл үүсгэгчид энэ хуучин стандарттай маш бага тохирч байна. Өнгийн корреляци температурыг тооцоолох үед дулаан цагаан LED-үүдийн хувьд 35 хувь болон түүнээс дээш харьцаатай тохиолдолд тохирохгүй байдал илэрсэн бөгөөд өнгөн LED-ийн гаралтыг судалсан саяхны судалгаанд ийм том зөрүү гарсан. Энэ нь зөвхөн онолын асуудал биш бөгөөд практик тестүүд нь бодит гэрлийн гарцын хэмжээ болон метрүүдийн хүлээж буй зүйл хооронд тохирохгүй байснаас болж худалдааны гэрлийн метрүүдийн хэмжилтийн алдаа ойролцоогоор ±12 хувьтай байж болохыг харуулсан.

Нарийн спектрийн оргилуудын улмаас LED гэрлийг хэмжихэд тулгардаг бэрхшээл

СИД-ээс гарч буй нарийн зурвасын цацраг нь ердийн цахиур фотодиодтой метрүүдийг ашиглах үед хэмжилтэнд хоосон зай үлдээж болно. Жишээ нь, хааны хөх СИД-ийн орой нь ойролцоогоор 450 нм дээр байдаг бөгөөд ихэнх энгийн төхөөрөмжүүдийн хэмжиж чаддаг мужид (ихэвчлэн 380-780 нм) яг захад оршдог. Энэ нь илүү хямд метрүүд жинхэнэ гэрлийн гарцын 18% хүртэл алгасаж болзошгүй гэсэн үг юм. Өөрөөр хэлбэл, дэвшилтэт спектрийн хэмжилтийн тоног төхөөрөмжтэй ажилладаг хүмүүс одоогийн үед үйлдвэрлэгчид хольж байгаа холимог өнгийн СИД-ийн тохиромжтой байдалтай ажиллах үед ч алдааг ойролцоогоор 5%-д хүргэдэг олон цэгийн калибрын аргачлалд сонирхолтой зүйлсийг анзаарсан.

Флуоресцент эсвэл УВ-ийн баялаг орчинд нарийвчлалын асуудал

404 нм ба 546 нм долгионы урт дахь шаталтанд суулгасан гэрлийн ртний шугамууд нь тасралтгүй спектрт тохируулсан метрүүдэд сорилт болдог. Бактерийн эсрэг боловсруулах зориулалтын өрөө шиг их хэмжээний УВ туяа агуулсан орчинд фотопик-ийн үзүүлэлтээр тохируулсан мэдрэгчид бодит УВ цацрагийн 98%-г алгасаж, харагдах гэрлийг 22%-иар илүү зааж болно.

Чиг хандлага: Спектрийн хариуцлагыг сайжруулахын тулд олон сувгийн мэдрэгчийг ашиглах

Урд түрүүлж буй үйлдвэрлэгчид одоо шинжлэх их дээжинд 6 сувгийн мэдрэгчийг ашиглан чухал долгионы мужийг (405 нм, 450 нм, 525 нм, 590 нм, 630 нм, 660 нм) хамран ажиллуулж байгаа бөгөөд лабораторийн туршлагын дагуу спектрийн тохирох дутагдалд үүссэн алдааг 15%-с 3%-р хүртэл бууруулсан.

Стратеги: Төгс бус спектрийн тохирох чанарыг засварлах хүчин зүйлс

Дэвшилтэт мэдрэгчийг ашиглах боломжгүй үед ASTM E2303-20 засварын хүчин зүйлсийг хэрэглэх нь ердийн SPD-ийн хазайлтыг тооцоолход туслана. Гурван фосфорын шаталтанд суулгасан гэрэлтүүлэгт эдгээр засварлалтууд нь талбайн баталгаажуулалтын судалгаанд гэрэлтүүлэгийн нарийн байдлын алдааг 14%-с 2%-р хүртэл бууруулдаг.

Бага гэрэлт орчинд ажиллах чадвар: 1 люкс доорх давталт ба хэмжилтийн нарийн бус байдал

Харанхуй орчимд хэмжилтийн нарийн бус байдлыг ойлгох

Гэрлийн түвшин 1 люкс доош унахад ихэнх метрүүд дулааны шуугиан ба фотоний статистикийн алдаанаас болон хэмжилт итгэлтэй бус байдаг. Энэ түвшнийг зөвхөн 0.2 люкст ч хүргэхэд NIST-ийн 2022 оны судалгаагаар чанартай тоног төхөөрөмж ч гэсэн ойролцоогоор нь ±18 хувийн нарийн мэдрэг байдлаас хазайж болох юм. Энэ яагаад болдог вэ? Энд фотодиодын үр ашигт чадлын талаарх асуудал байна. Ихэнх цахиурлагчийн сенсорууд 550 нм долгионы уртад зөвхөн ойролцоогоор 55% үр ашигтай байдаг. Дараа нь температур 6 хэмээр өсөх бүрт хоёр дахин мууддаг харанхуй гүйдлийн шуугиан байна. Мөн интеграцийн хугацааг тохируулахдаа үйлдвэрлэгчид шуугианыг багасгахыг хүсэж байгаа ч гэсэн хэрэглээний хувьд хангалттай хурдан хариу үзүүлэх шаардлагатай тул тэвчээртэй байдлыг хадгалах нь маш хэцүү.

Бага гэрэлтэй орчинд сигналын харьцаа шуугианы хязгаарлалт

2023 оны хяналттай судалгаагаар 0.3 люкс дээр 100 удаа хэмжилт хийх үед метрийн 60% нь <10% хазайлтыг хадгалж чадаагүй бөгөөд SNR ба давталтанд хамаарал байгааг харуулсан.

Тохиолдолын судалгаа: 0.5 Люксаас доошхи гэрлийн түвшний таван метрийн харьцуулалт

Зах зээлийн таван хамгийн сайн метрийг үйлдвэрт шалгах үед илрүүлсэн:

• Зөвхөн 2 загвар 0.2 люкс дээр ISO 5725 стандартын шаардлагыг хангасан
• Гурван төхөөрөмж дахин дахин хэмжих үед 20%-иас дээш хувийн хэлбэлзэл үзүүлсэн
• Халах хугацааны ялгаа (5–45 минут) алдааны 38%-ийг эзлэсэн

Үйлдвэрийн парадокс: Гэрлийн түвшин бага орчинд өндөр түвшний метрүүд давталтын шалгуунд хангахгүй байна

Сүүлийн үеийн метрологийн сэтгүүлийн олдворууд (2024) гэрлийн түвшин бага нөхцөлд 41% премиум ангийн гэрлийн метр (<$5000) дунд зэргийн загваруудаас муу ажилласан гэсэн эсрэг ухаантай тархалтыг илчилсэн. Энэхүү үзэгдлийн үндсэн шалтгаан нь 0.7 люксаас доошхи жинхэнэ фотон тооллыг илүүдэл дуу хийхгүй байлгах алгоритмууд искэрсэн гэдгийг тогтоосон. Үйлдвэрлэгчид одоо энэхүү чухал хэмжилтийн хоцрогдлыг шийдвэрлэхийн тулд програм хангамжийг шинэчлэх боломжтой калибрын муруйнуудыг эрхэмлэж байна.

Сенсорын загварчлал ба оптик халдлагын бэрхшээлүүд

Гэрлийн өнцгийн налуу байдалд нарийвчлалд косинусын хариу үйлдэлийн нөлөө

Гэрлийн метрээс нарийн төвөгтэй уншлага авах нь янз бүрийн гэрлийн өнцгүүдтэй ажиллах үед зөв косинусын засалтыг ихэд хамаардаг. 2023 онд NIST-ээр нийтэлсэн судалгаагаар үзүүлбэл, бүрэн косинусын муруйгаас зөвхөн 5% хазаих нь гэрэл хачирхалтай өнцгөөр ирэх үед 12-18 хувийн алдааны хэмжээг үүсгэж чаддаг. Энэ асуудлын чухал байдлыг гэрэлтүүлгийн системийн барилгын шалгалтанд маш сайн мэдрэх болно. Ихэнх орчин үеийн гэрэлтүүлэг нь шууд урагшаагаар биш, олон чиглэлд гэрэл цацдаг тул шалгагчдад тусгайлан зориулсан тоног төхөөрөмж шаардлагатай болдог. Эдгээр төхөөрөмжүүд дотор нь тусгай диффузерууд суугаарой, мөн гэрэл ямар ч чиглэлээс ирсэн ч тэдгээрийн хариу үйлдлийг найдвартай байдлыг хангахын тулд сайтар шалгаж, турших шаардлагатай.

Сенсорын хэлхээний цахилгааны шуугиан ба хамгаалах үр дүнтэй байдал

Өнөөгийн гэрлийн тоон тоон тоон тоног төхөөрөмжүүд нь цахилгаан магнитын урвалыг хэд хэдэн ухаалаг аргаар эсэргүүцдэг. Нэгдүгээрт, олон загваруудад Фарадейгийн санд суурилсан алюмины хаалттай, радио давтамжийн саадтайг 92 орчим хувиар бууруулдаг, IEC 61000-4-3 стандартад нийцсэн. Хоёрдугаарт, үйлдвэрлэгчид шуугиан дутагдал багасгахын тулд дугаар дамжуулах утасны хослуурыг нэгтгэж, шуугианы түвшинг 40 децибелээр бууруулдаг. Гуравдугаарт, тэдгээр нь бага шуугиантай өргөтгөгчүүдтэй бөгөөд үүнд 0.1 пикоампер/квадрат арц хүртэлх урсгалын нягтрал байдаг. Үйлдвэр, аж үйлдвэрийн салбарт ажиллахад эдгээр бүх онцлог маш чухал. Саяхан хийсэн хяналттай туршилт дээр зөв хамгаалалтгүй тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон тоон то Иймэрхүү үнэн зөв байдлын ялгаа нь чанарын хяналтын үйл явцад бүх зүйлийг өөрчилж чадна.

Оптикийн филтрийн чанар, түүний садар самуун гэрлийн утааг хэрхэн хамардаг

Нийлмэл гэрлийн орчинд хэмжилтийн нарийвчлалыг хадгалахын тулд OD4-өөс дээш нь шүүлтүүртэй өндөр зэргийн саармагжуулагч шүүлтүүрүүд ашигладаг. Харьцуулалттай шинжилгээ нь үзүүлсэн нь:

Нарийвчлал ба зардлын хоорондын энэ тэнцвэр нь үйлдвэрлэгчдийг үлдэгдэл алдааг 4 дахин их зардалд нь 0.8%-д хүргэхийн тулд OD4 шүүлтүүр болон программийн засварын алгоритмыг хослуулсан шийдлийг хэрэгжүүлэхэд хүргэдэг.

Ихэнх асуултууд

Гэрлийн метрийг калибракцын шалгалтанд хамруулахын чухал ач холбогдол юу вэ?

Гэрлийн метрийг калибракжүүлэх нь мэдэгдэж буй стандарт тулгуур хэмжигдэхүүнтэй тохируулах замаар нарийвчлалыг хангаж, дуусах хугацаатай сенсор, элэгдсэн хэсгүүд болон өмнөх орчны нөлөөнд хандах боломжийг олгоно.

Гэрлийн метрийг хэдий хугацаанд нэг удаа калибракжүүлэх ёстой вэ?

Үйлдвэрлэгчид ерөнхийд жилд нэг удаа калибракжүүлэхийг зөвлөдөг ч, хэрэглээний интенсив байдлаас болон орчны нөхцөлөөс хамаарч калибракжүүлэх давтамжийг тогтоох бөгөөд их хэмжээгээр ашиглах, хүнд нөхцөлд илүү их давтамжтай дахин калибракжүүлэх шаардлагатай.

Орчны нөхцөл хэмжилтийн нарийвчлалд ямар сорилтуудыг бий болгодог вэ?

Температур болон чийгшил нь дулааны халалт, сенсорын хариу урвалын өөрчлөлт, гадаргуун дээрх конденсаци, элементүүдийн исэлдэлтийг үүсгэж, хэмжилтийн нарийвчлалыг бууруулах боломжтой.

Яагаад янз бүрийн калибракжүүлэх үйлчилгээг зөвлөж байна вэ?

Дотоод калибракжүүлэлт нь зогсонгилох хугацааг бууруулах боломжийг олгоно. Гэсэн хэдий ч гуравдагч этгээдийн үйлчилгээ нь үл хамааран шалгалт хийх, дэвшилтэт тоног төхөөрөмжид хандах болон ISO стандартын шаардлагын дагуу дагалдах мэдээллийн баримтуудыг хангаж өгдөг.

Тодорхой гэрлийн эхүүсийн зориулалтаар зохион байгуулсан мэдрэгчид нарийвчлалыг хэрхэн сайжруулах вэ?

Тодорхой спектраль мужид тохируулан үйлдвэрлэсэн мэдрэгчид таарах алдааг бууруулдаг. Олон сувгийн мэдрэгчид LED болон бусад стандарт бус гэрлийн эхүүсийн хувьд нарийвчлалыг илүү сайжруулдаг.