Medida De Flujo Luminoso En Esfera De Ulbricht

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Medida de Flujo Luminoso en Esfera de Ulbricht. Estudio de Incertidumbres. Intercomparacion con ´ Calculo por Integracion. ´ ´
Ing. Nicol´s Rivero, IIE-FI-UDELAR a Ing. Andr´s Cardozo, IIE-FI-UDELAR e Guzm´n P´rez, IIE-FI-UDELAR a e Mat´ Sellanes, IIE-FI-UDELAR ıas

Resumen—El objetivo de este trabajo es obtener un procedimiento de c´lculo de incertidumbre para las mea didas de flujoluminoso que realiza nuestro laboratorio. Existen m´ ltiples factores que afectan una medida de u este tipo, algunos de ellos muy dif´ ıciles de modelar, como la caracter´ ıstica de reflexividad de la pintura o su degradaci´n con el tiempo y/o el uso, etc. Es o fundamental para cualquier laboratorio poder informar sus resultados con las incertidumbres correspondientes, teniendo un procedimientodocumentado que siga la normativa t´cnica vigente como respaldo. Se presentan e adem´s, estudios comparativos entre las medidas de a flujo realizadas por el m´todo de la Esfera de Ulbricht y e las mismas medidas obtenidas mediante Integraci´n de o la Matriz de Distribuci´n de Intensidades de la fuente. o Palabras Clave—flujo luminoso, medida, Ulbricht, esfera, matriz de distribuci´n de intensidadesluminosas, o incertidumbre

´ I. Introduccion Como parte del proceso de mejora continua, el Laboratorio de Fotometr´ del Instituto de Ingenier´ El´ctriıa ıa e ca, Facultad de Ingenier´ Universidad de la Rep´blica ıa, u (de aqu´ en adelante LabFot-IIE), est´ embarcado en un ı a proceso de revisi´n del c´lculo de incertidumbres en sus o a ensayos de flujo luminoso, tema del presente trabajo. El flujoluminoso de una l´mpara o fuente luminosa, a es aquella parte del flujo radiante que sensibiliza al ojo humano. Su unidad es el Lumen (lm) y es uno de los par´metros que caracterizan a una fuente luminosa, puesto a que cuantifica la cantidad de energ´ radiante por unidad ıa de tiempo que se convierte en luz visible1 . La determinaci´n eficiente del flujo luminoso de un ciero to manantial es tareafundamental de cualquier laboratorio de fotometr´ ıa. Existen varios m´todos de medici´n de flujo luminoso e o (ver [2, Cap. 2]), en muchos de ellos el flujo se determina indirectamente a trav´s de una medici´n de Iluminancia2 . e o El m´todo que hace uso de la Esfera Integradora de e Ulbricht es uno de ellos (enunciado en 1892 por Sumpner)
el flujo radiante liberado por la fuente filtrado en longitud deonda por la curva fot´pica del ojo humano (ver fig. 2). o 2 Iluminancia: Flujo luminoso incidente sobre una superficie por unidad de ´rea. Habitualmente se anota E, su unidad es el Lux (lx ). a
1 Es

Figura 1: Esfera de Ulbricht del LabFot-IIE.

y es uno de los m´todos que actualmente se usa en el e LabFot-IIE. I-A. Esfera de Ulbricht

La Esfera de Ulbricht es una esfera hueca (en el casodel LabFot-IIE de 2 metros de di´metro), cubierta en su a interior con una pintura especial, de color blanco, cuya ca-

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Evolución de la Constante de la Esfera
Variación al repintar la Esfera
3.1000 3.0500 3.0000

Primer mano de pintura Segunda mano de pintura

Valor de k (lm/lx)

2.9500 2.9000 2.8500 2.8000 2.7500 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Tiempo (días)

Figura 2:Funci´n de luminosidad fot´pica, CIE (1931). Muestra la o o sensibilidad relativa del ojo a las diferentes longitudes de onda. Fuente: Wikipedia.

Tiempo (días) 0 62 76 84 127 173

k (lm/lx) 3.0504 2.9992 2.8660 2.8737 2.9251 2.9458

Pintura

1er mano 2da mano

Figura 4: Evoluci´n de la Constante de la Esfera. Efecto del repintado. o

puede probar que el Flujo Luminoso es proporcional ala Intensidad Luminosa (medida en Candelas (cd )) [1, Cap. 3]. Luego, aplicando la ley del cuadrado inverso, se llega a que el flujo es proporcional a la Iluminancia seg´n u la ecuaci´n 1: o Φ = kE
Figura 3: Esquema de la esfera de Ulbricht.

(1)

racter´ ıstica es presentar una reflexividad lo mas uniforme posible a las diferentes longitudes de onda percibidas por el ojo humano. En su centro...