摘要：随着建设节能型、资源节约型社会的号召，LED灯具获得了极大的发展空间。在LED灯具的使用中，光通量的检测是十分重要的，它是光源特征的一个重要参数，但是在具体的检测中，LED灯具的光通量检测难度较大。对相关的技术进行分析和研究，将有利于推动光通量测量的更好进行，从而为LED 灯具的发展提供动力，同时也为能源节约型社会的建设提供帮助。
关键词：LED灯具；光通量；检测技术；分析研究
LED是发光二极管的缩写，它节能性高而且使用寿命长，在节能方面可以起到良好的效果，在提倡资源节约的背景下，发光二极管已经成为了灯具的一种发展趋势，在照明灯具中，成为了很多人的首选。近些年来，欧美的一些国家开始进行了白炽灯的淘汰工作，推广使用LED灯具，以此来推动节能减排工作的更好开展。在灯具当中，光通量是光源特征的一个重要的参数，因此在照明工程和相关的点光源产业中有着非常广泛的应用。LED灯具具有一定的特殊性，要进行光通量的准确检测是一件非常有难度的事情，因此，进行LED灯具光通量检测技术的分析对于节能灯具的发展来说有着重要的意义。
一、LED灯具光通量检测方法现状
LED灯具的光通量检测是一个重要的问题，同时也是一个难题，在具体的检测方法中，不同的方法有着不同的使用情况和局限性，对当前常用的检测方面进行探讨并对现状进行分析，有利于更好地在灯具的光通量检测上更好地开展相关的测量工作，同时，也更有利于LED灯具的更好发展。
（一）积分球法
积分球法的历史可以追溯到1900年，属于相对测量方法当中的一种，在进行测量的时候必须要使用光通量的标准来进行定标工作。由于LED产品的光谱分布和空间光强分布和常用的一些标准灯之间是有着较大的一个的差异的，因此会使得测量的结果出现较大的误差。如果在测量当中，使用同类LED产品的定标积分球系统就可以使得测量的精度得到大大的提高，但是需要一个精度更高的总光通量测量方法和设备来提高相关的帮助。
（二）光强积分法
光强积分法一般在暗室中进行相关的测量工作，利用分布光度计来测量LED灯具的一个光强分布情况，一般来说测量的距离不会小于LED灯具最大发光口面的5倍。由于不同的发光口和光束角的LED模块，它们的光强分布测量所需要的一个最小测量距离是不同的，但是也并非是越长越好，因此必须要对光度计的探测能力进行一个综合的考虑。
（三）照度分布积分法
照度分布积分法指的是利用光度计测量LED产品在空间的一个照度分布情况，并对全空间进行积分从而得到一个总的光通量。由于分布光度计对于LED产品的外形、尺寸和光束角等是没有一个特别的限制的，因此在具体的测量中保持LED产品自身的一个温度稳定是非常关键的。和其它的测量方法相比，照度分布积分法的测量精度是相对比较高的，并且已经被国际和很多国家的测量体系所采用，成为了一个总光通量的基准测量方法。
二、LED光通量的检测原理
（一）相对法—积分球
在积分球法中，它的主要原理是相对法，理想的积分球又被称作为乌布利希求，这种原理和方法使用是有条件的，首先，积分球的一个内表面必须是一个完整的几何球面，并且球的内壁是一个漫反射面，并且这个漫反射面是中性的均匀的，可以使得各个地方的反射比是相等的。同时还要求这个积分球的内部是没有任何物体的，球内的光源是一个抽象的光源。实际上，积分球法是一种检测灯具光通量的间接方法，但是这种方面在进行测量的时候较为快速。在进行测量的时候，一般会在理想的积分球内部放入一个点光源，记这个点光源的总光通量为Φ，则这个积分球内任何一个点的照度E都可以表示成：
其中，ρ是积分球内壁涂料的一个总反射比，r则是积分球的内半径。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从实际的积分球使用法来说，它是肯定会出现偏离理想积分球的情况的，因为在进行测量的时候，窗口一般都会至少开两个，其中一个用于插入被测的LED，另一个则用来装光探测器。但是，积分球法在进行光通量的存在测定时是会有一定的误差的。
（二）直接法—光度分度计
光度分度机是一种可以对任何的光源的光通量和空间的光强分布进行测量的一个测试的装置，但是需要在光学暗室中进行相关的操作。这种方法的使用原理是把一个被测的LED光源放在一个假象球面的球心中，然后利用公式 来进行总光通量的计算，其中θ指的是垂直角，φ是水平角，r是虚拟球的半径，E（θ，φ）是照度。这种测量方法在测量的时候避免了很多的中间环节，对于极高的一个总光通量的测量来说，精度是比较高的，在欧美获得了极大的欢迎，而我国的浙江三色和杭州远方等公司也同样进行这种方法的一些研发。
三、分布光度计检测装置
（一）灯具旋转型
灯具旋转型分布光度计检测装置主要的主体结构是探测器在测量是是不懂的，但是会利用灯具来作一个两维转动的分布光度计结构型。在进行测量的时候，会把探测器固定在离灯具一定距离的一个位置上，然后把灯具装载一个既可以绕水平方向旋转，同时又可以绕垂直方向旋转的一个转台上。这种方法也会有自身的局限性，那就是灯的燃点姿态发生变化的时候，会影响了LED产品的一个散热状况，从而使得它的发光比较稳定。
（二）中心反光镜型
在中心反光镜型的检测装置中，接受测量的LED产品在一个比较大的空间范围内围绕反射镜做一个反向的同步平移运动，在这个运动的过程中，同步的误差是没有办法避免的，并且产品的稳定也有较大的起伏，不稳定性比较明显。在暗室中，一般上部的温度是比较高的，而下部的稳定则比较低，温差可以达到2至5摄氏度。在这样的温度变化环境中，被测的LED产品如果运转的空间大，就会使得这个温差更大，主要原因在于被测的LED在运动的时候是会产生气流的，从而使得表面的温度出现一个大幅的变化，在这样的情况下，热惯性会使得温差的情况在不断地加剧。使用这种方法来进行测量，会因为温度的变化使得测量的结果出现误差，严重的时候误差可以达到5%到10%这样的一个比例，因此需要将其置于一个高度较高的暗室中进行，以此来保证测量结果的精确性。
（三）圆周运动反光镜型
这种测量的方法在进行测量的时候，灯具只需要做一个自旋的运动就可以，反光镜会绕着测量的灯具来进行一个自动的运动，同时将这个光的信号发射到探测器的上面。这种方法的使用需要一个比较长的暗室空间，并且容易受到光度计灵敏度情况的一个限制，在一个比较长的距离下是很难对发光较弱的光源来进行测量。
（四）双镜双探结构型
这种结构型的的反射镜可以分为同步的和固定的两种类型，同步的反射镜型需要解决两个反射镜的同步问题，而固定型的反射镜会容易出现杂散光进入照度探头的情况，使得测量的结果出现较大的偏差。但是总的来说，固定反射镜型的结构在测量上是比较适合用来进行LED灯具光通量的检测的，可以减少暗室的空间情况。总的来说，这种方法的使用较为灵活，对暗室空间的要求没有那么高，因此适用性较大。
四、结语
LED灯具的普及使用对于能源节约型社会的建设有着极大的帮助，在灯具的推广和发展中，如何解决光通量的检测问题是最关键的，每种方法的测量原理都不一样，所适用的情况也不同，需要针对不同的情况选择合适的测量方法，从而为LED灯具的推广提供帮助，促进资源节约型社会的更好建设。
参考文献：
[1] 俞建峰，钱建明，顾高浪.LED灯具光通量检测技术的分析研究[J].光学仪器，2011，33（5）：9-13
[2] 魏飞雄.LED光源灯具光通量的测量不确定度因素分析[J].科技资讯，2013（20）：89-90
[3] 刘金秀.白光LED灯光通量测量不确定度[J].光测量技术专刊，2016（3）：101-103
论文作者:王润洲1,庄智东2
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/22
标签：光通量论文; 测量论文; 灯具论文; 积分论文; 光源论文; 光度计论文; 暗室论文; 《基层建设》2017年5期论文;