Metodo De Flujo Total

Simposio de Metrología 2004

25 al 27 de Octubre

ANÁLISIS DE LAS FUENTES DE INFLUENCIA EN LAS MEDICIONES DE FLUJO LUMINOSO TOTAL
I. Oidor, R. Cardoso, J, G. Suárez División de Óptica y Radiometría, Centro Nacional de Metrología. Carretera a los Cués km 4.5, El Marqués Qro. Tel. (442) 2 11 05 00 Ext. 3316, Fax: (442) 2 11 05 53, email: ioidor@cenam.mx Resumen. Se presentan las diferentesfuentes de influencia en la medición de flujo luminoso total mediante el uso de esferas de integración. El análisis está basado en el sistema existente del CENAM, en el cual se realizan mediciones principalmente con lámparas incandescentes. La metodología de medición considera las diversas correcciones que deben efectuarse, el análisis de incertidumbre, trazabilidad y recomendaciones generales parala realización de mediciones de alta calidad y confiabilidad. De esta forma, es factible adaptarlo a sistemas semejantes en calibraciones o ensayos para reducir los errores que comúnmente ocurren en este tipo de mediciones, considerando las limitaciones propias y aplicando correctamente esta metodología de medición.

1.

INTRODUCCIÓN.

confiabilidad en las mediciones tanto para la calibraciónde patrones como para el ensayo. 2. MEDICIONES DE FLUJO LUMINOSO

El flujo luminoso total es la energía luminosa proveniente de una fuente, integrada espacialmente y ponderada fotópicamente. Su aplicación se extiende de manera práctica, debido a que con el flujo luminoso total de una lámpara dividido por la cantidad de potencia eléctrica suministrada, se determina la eficiencia luminosa de lafuente (lm/W), esto permite realizar estimaciones de costobeneficio en el empleo de estos productos. Además es uno de los parámetros a considerar en el diseño de nuevos productos. En el ámbito industrial, la esfera integradora es más utilizada para realizar mediciones de flujo luminoso total que el goniofotómetro, ya que es factible determinar esta magnitud de forma sencilla y confiable a través demediciones relativas. Debido a su facilidad, el sistema de la esfera constituye en sí un método rápido y con resultados confiables, siempre y cuando se realicen las correcciones derivadas de las fuentes de influencia que están implícitas en la medición. El método de medición utilizado en CENAM describe una técnica basada en la comparación del flujo luminoso total de una lámpara de referencia conuna lámpara de prueba, empleando una esfera de integración luminosa. Esta técnica es susceptible a errores sistemáticos que se pueden cuantificar y corregir en el resultado final. El análisis de las fuentes de influencia permite adaptar estas prácticas en sistemas similares y realizar las correcciones pertinentes, originando mayor

El principio básico de medición en una esfera de integraciónestá basado en la integración espacial del flujo radiante generado dentro de la esfera y que puede ser percibido por un detector fotométrico. Cuando una lámpara se coloca en el centro de la esfera cuya superficie interna posee un recubrimiento con una alta reflectancia ρ, la energía luminosa que la lámpara emite se refleja un gran número de veces en su superficie interna y en consecuencia lailuminancia Ev generada en cualquier punto resulta ser proporcional al flujo luminoso Φv emitido por la lámpara [1]:

Φv =

4π r 2 (1 − ρ ) Ev

ρ

(1)

Esta afirmación no es estrictamente válida cuando la superficie de la esfera no es perfectamente uniforme; sin embargo, debido a las múltiples reflexiones de la luz dentro de la esfera, la distribución de la luz reflejada sí será losuficientemente uniforme para permitir la suposición asumida en la ecuación (1). Si se aplica esta teoría a las mediciones de flujo luminoso total de una lámpara, entonces se asume que el detector debe recibir solamente la luz reflejada por las paredes de la esfera; y por consecuencia se vuelve necesario bloquear la incidencia directa de la luz hacia el detector mediante una pantalla.

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