CIE 84 Medição de Fluxo Luminoso

O padrão “CIE 84 Luminous flux measurement”, desenvolvido pela Comissão Internacional de Iluminação (CIE), define a terminologia necessária para medições de fluxo luminoso, abrange os princípios das medições de fluxo luminoso e descreve métodos para avaliar a distribuição da iluminação, medir o fluxo luminoso por meio de um fotômetro de esfera integradora e determinar o fluxo luminoso por meio de medições de intensidade luminosa, densidade luminosa e iluminância.

Esta norma é baseada em procedimentos para medição do fluxo luminoso de lâmpadas de descarga e sua calibração como padrões de trabalho e nos resultados do simpósio CIE Light and radiation measurement 81.

O objetivo desta norma é revisar os principais métodos utilizados para medições de fluxo luminoso. Esses métodos incluem:

• Cálculo a partir da iluminação ou distribuição de luz (usado por laboratórios de normalização)
• Medição com esfera integradora (amplamente utilizada na indústria)
• Medição de distribuições de intensidade de luz (pode ser realizada em um número limitado de laboratórios industriais com acesso a um goniofotômetro)

Embora cada grupo de usuários esteja principalmente interessado no método usado em seu próprio campo, um trabalho de referência sobre medições de fluxo luminoso deve abranger todos os principais métodos usados ​​para essa finalidade e colocá-los em perspectiva em relação uns aos outros.

O fluxo luminoso de uma fonte de luz pode ser calculado ou medido por diferentes métodos:

• Cálculo a partir da distribuição da intensidade luminosa
• Cálculo a partir da distribuição de iluminação
• Medição com fotômetro de esfera com medidas fotométricas ou espectrais
• Medição com fotômetro de caixa
• Medidas relativas por meio de iluminação, intensidade luminosa ou brilho

Calcular o fluxo luminoso a partir da distribuição de intensidade luminosa é conveniente se as medições dessa distribuição já estiverem disponíveis (por exemplo, para luminárias). Derivar o fluxo luminoso a partir da medição da distribuição de iluminância de uma lâmpada é o método usado em muitos laboratórios nacionais de padrões para determinar padrões básicos de fluxo luminoso. Uma medição precisa da variação espacial das propriedades colorimétricas e distribuições de potência espectral de fontes de luz também pode ser feita usando este método.

As medições de fluxo luminoso usando um fotômetro de esfera são adequadas para:

• Medições realizadas em laboratórios industriais para controle de produção.
• Medições feitas por instalações de teste e usuários.
• Calibração de lâmpadas padrão (por exemplo, padrões de trabalho) em relação a lâmpadas padrão de grau superior, com correções adicionais para erros resultantes de diferenças geométricas, espectrais e de distribuição de luz entre as lâmpadas a serem comparadas.
• Medição de fontes de luz cujo fluxo luminoso varia com o tempo (por exemplo, lâmpadas ajustáveis, lâmpadas de flash).
• Medição do fluxo luminoso em função do tempo.

A medição do fluxo luminoso com um fotômetro de caixa só mostra uma relação direta entre o fluxo luminoso da fonte de luz e a iluminação indireta em um ponto arbitrário na superfície interna da caixa se a fonte de luz de referência e a fonte de luz a ser medida tiverem a mesma distribuição espacial de intensidade de luz, a mesma distribuição espectral e as mesmas dimensões.

Medições de fluxo radiante espectral podem ser feitas com um fotômetro de esfera integradora para fontes de luz onde a distribuição de potência espectral varia com a direção (por exemplo, lâmpadas de iodetos metálicos). Este método fornece todas as informações necessárias para calcular:

• Distribuição de potência espectral
• Fluxo luminoso
• Fluxo radiante
• Cor
• Índices de renderização de cores

A determinação do fluxo luminoso de fontes de luz por meio da medição da iluminação, intensidade da luz ou brilho é frequentemente feita na prática para determinar a influência de certos parâmetros (por exemplo, envelhecimento, temperatura, localização). Geralmente assume a forma de uma medição relativa. O método também pode ser usado para medir o fluxo luminoso de lâmpadas fluorescentes em instalações de iluminação.

O método usado para medir o fluxo luminoso depende do equipamento disponível. O equipamento e o método utilizados são afetados por:

• A tarefa do laboratório fotométrico
• economia
• Consumo de tempo
• Incerteza de medição aceitável

A distribuição da intensidade da luz pode ser medida com um goniofotômetro. A medição da distribuição da intensidade da luz é descrita em um relatório técnico separado do CIE. Existem diferentes tipos de goniofotômetros usados ​​para medir a distribuição de iluminação. Em todos eles, a fonte de luz a ser medida é operada na posição de queima prescrita:

• Goniofotômetro com a fonte de luz em posição fixa
• Goniofotômetro no qual a fonte de luz é girada em torno de um centro de luz espacialmente fixo
• Goniofotômetro no qual a fonte de luz é girada em torno de um eixo vertical com um centro de luz móvel

A precisão das medições de fluxo luminoso feitas através da avaliação da distribuição de iluminância é determinada precisamente pela qualidade do medidor de iluminância utilizado. Este dispositivo deve ser de altíssima qualidade.

Em princípio, o fluxo luminoso de uma fonte de luz pode ser medido em um fotômetro de esfera comparando-o com o padrão de fluxo luminoso de uma lâmpada. Durante a medição, a fonte de luz e a lâmpada padrão são colocadas sequencialmente no mesmo local na esfera de integração. A iluminação indireta na superfície da esfera é tomada como uma medida do fluxo luminoso. Um fotômetro de esfera consiste em uma esfera integradora, uma cabeça de fotômetro com uma unidade de leitura, instrumentos de aquisição de dados e uma fonte elétrica para o equipamento de medição.

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