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植物生长LED照明产品测量技术新进展
时间:2013-09-27 来源: 点击数:5292

近年来,LED植物照明产品以其具有热辐射少、体积小巧等特点,在植物照明领域得到了广泛应用。植物具有与人眼截然不同的光谱响应特性,在用于植物栽培照明时,不仅要考量其基本的光度、辐射度性能,还需根据植物的光合作用特性,在光量子系统和植物光度系统中考量植物受照面的光量子密度以及植物光度学参数,从而综合评价植物照明光源的性能。
    CSA(国家半导体照明工程研发及产业联盟标准)最近也发布《植物生长用 LED 平板灯性能要求》草案,规定植物生长用LED灯必须测量其光谱,并通过光谱绝对值计算得到蓝-紫辐射照度、红-橙辐射照度、辐射照度均匀性以及光合光子通量密度等参数。
  为实现上述CSA标准所规定测量要求,一般测试系统都需采用光谱光合辐照度计,如图1所示。图1左侧为便携式光谱光合辐照度计,比较适用于一般精度要求的现场快速测量。该设备采用了远方分光积分结合(SBCT)的专利技术,将积分法和光谱法相结合,通过对光谱测量绝对值的精确修正提升光谱测量的线性,以获得LED植物照明产品准确的性能参数。对于精度要求更高的实验室和科研场合,应采用图1右侧的高精度光谱光合辐照度计。该辐照度计采用了优质光栅和高性能阵列探测器,不仅具有良好的线性动态范围(光度线性为±0.3%),而且引入先进的杂散光校正技术,可大大降低杂散光对测量的影响(杂散光<0.01%),并大幅提高光谱绝对值的测量准确度。该设备的高精度测量还可以用于校正便携式光谱光合照度计的测量结果,以保证便携式光谱光合辐照度计的测量准确度和长期稳定性。而且图1中光谱光合辐照度计均配置智能分析软件,可以方便实现多个系统之间的换算,准确获得光合辐照度、光量子密度、色品坐标、峰值波长、主波长、各波段辐射照度比等参数。

 

图1 便携式光谱光合辐照度计(左)和高精度光谱光合辐照度计(右)
(远方SP-10/SP-20)

图2某LED植物面板灯的光谱测量


   LED植物照明产品的性能评价涉及多个计量系统,评价参数较多,且其光谱较窄,无论是对测试硬件还是软件,都有较高要求,如光辐射探测器的匹配问题以及光谱测量的精度等。所以,LED植物照明厂商以及相关科研机构应根据自身或标准要求,选择合适的测试设备,全面而客观地评价LED植物照明产品的各项性能,做到绿色照明、高效照明。

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