摘要
光照度测量是照明工程、工业生产、环境监测等领域的关键技术环节,其结果直接决定光环境设计的合理性与相关产品的质量水平。便携式 CCD 光谱辐射计凭借便携性强、测量精度高、支持多参数测试等优势,已成为现场光照度测量的核心设备。本文以上海力汕(LISUN)LMS-6000 便携式 CCD 光谱辐射计为研究对象,系统阐述其技术原理、功能特点及在光照度测量中的应用方法,通过详细分析其参数指标与实际测试数据,验证该仪器在光照度测量中的准确性与可靠性;同时对比 LMS-6000 系列不同型号的性能差异,为用户选择适配光照度测量任务的设备提供全面参考。
1 引言
随着照明技术的不断发展与人们对光环境质量重视程度的提升,对精准、高效的光照度测量需求日益迫切。光照度测量不仅需完成基础照度值的检测,还需同步分析相关色温(CCT)、显色指数(CRI)、光谱分布等参数,以全面评估光源性能。传统台式光谱辐射计因体积大、机动性差,在现场测量中存在局限;而普通照度计仅能测量单一照度值,无法满足多维度测量需求。
上海力汕集团(LISUN Group)推出的 LMS-6000 便携式 CCD 光谱辐射计,是专为现场光照度测量设计的专业仪器。该仪器集成高分辨率 CCD 检测技术、先进光学系统与智能数据处理功能,在保证便携性的同时,可实现对多种光参数的高精度测量。本文将深入探究该仪器在光照度测量中的应用,重点围绕其技术规格、测量流程、数据分析及实际应用案例展开,为推动光照度测量技术发展提供理论与实践依据。
2 上海力汕 LMS-6000 在光照度测量中的技术原理
2.1 CCD 光谱检测基本原理
上海力汕 LMS-6000 便携式 CCD 光谱辐射计实现光照度测量的核心在于其 CCD(电荷耦合器件)光谱检测系统。测量时,被测光源发出的光线进入仪器光学系统,经光栅色散后形成不同波长的光谱信号,再由 CCD 传感器接收。CCD 传感器将光信号转换为电信号,经仪器内部处理器进行模数转换与数据处理后,依据国际照明委员会(CIE)定义的光谱能量分布与标准明视觉函数,计算出照度值及其他相关光参数。
相较于传统光电二极管检测方式,LMS-6000 采用的 CCD 检测技术具有更高的光谱分辨率与信噪比,能更精准捕捉光源光谱分布的细微变化,从而保障光照度测量结果的准确性。
2.2 符合国际测量标准
为确保光照度测量结果的权威性与可比性,上海力汕 LMS-6000 严格遵循一系列国际测量标准,包括:
CIE 177《白光 LED 光源的显色性》:为照度测量的同时评估光源显色性能提供依据;
CIE 13.3《光源显色性的测量与规范方法》:规范显色性能测量方法,与照度测量形成协同;
《光学工程》(Optical Engineering)49-3-033602 号文献《色彩质量量表》:指导光色质量评估,助力获取照度值的同时全面分析光环境;
电气和电子工程师协会(IEEE)《高亮度 LED 调制电流以降低观者健康风险的推荐实践》:确保仪器在光照度测量过程中可考量光源健康风险(如频闪),使测量结果更具全面性。
3 上海力汕 LMS-6000 系列适用于光照度测量的功能特点
上海力汕 LMS-6000 系列包含多个型号,各型号功能定位不同,但均以光照度测量为核心功能之一。下表详细列出各型号与光照度测量相关的功能参数及波长范围:
| 力汕型号 | 与光照度测量相关的核心功能 | 波长范围 | 光照度测量核心优势 | 
|---|---|---|---|
| LMS-6000 | – 测量照度(E (lx)、E (Fc)、Ee (W/m²))
 – 同步测量相关色温(CCT)、色品坐标、显色指数(CRI)、TM-30(Rf、Rg) 
– 提供光谱图与色品偏差(SDCM)图 
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380-780nm | 功能全面,适用于光环境综合评估;支持 PC 软件进行数据分析 | 
| LMS-6000C | – 照度测量参数与 LMS-6000 一致
 – 不含 PC 软件与 TM-30(Rf、Rg)功能 
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380-780nm | 性价比高,适用于仅需基础照度与色彩参数测量的场景 | 
| LMS-6000UV | – 重点测量紫外辐射照度(UV-A、UV-B、UV-C)
 – 可测量紫外光源照度(Ee (μW/cm²)) 
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200-400nm | 专用于紫外光照度测量,适用于紫外线消毒、紫外固化等领域 | 
| LMS-6000F | – 照度测量参数与 LMS-6000 一致
 – 新增频闪测试功能 
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380-780nm | 适用于 LED 光源的光照度测量;可在测量照度的同时检测频闪,规避健康风险 | 
| LMS-6000L | – 测量照度的同时可测亮度(0.1-500000cd/m²)
 – 色彩参数与 LMS-6000 一致 
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380-780nm | 集成照度与亮度测量,适用于显示屏、照明灯具等场景 | 
| LMS-6000B | – 照度测量参数与 LMS-6000 一致
 – 新增蓝光危害加权辐照度测量(符合 GB/T20145、CIE S009/E:2002 标准) 
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350-800nm | 聚焦蓝光安全,适用于家庭、办公室等室内环境的光照度测量 | 
| LMS-6000BF | – 具备 LMS-6000B 的全部功能
 – 新增频闪测试功能 
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350-800nm | 综合考量蓝光危害与频闪,适用于学校、医院等对光环境要求较高的光照度测量场景 | 
| LMS-6000P | – 照度测量参数与 LMS-6000 一致
 – 新增光合有效辐射(PAR)与光合光子通量密度(PPFD)测量 
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350-850nm | 专用于农业光照度测量;可同时测量照度与光合相关参数 | 
| LMS-6000S | – 具备 LMS-6000P 的全部功能
 – 新增蓝光危害加权辐照度测量 
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350-950nm | 集成农业用光与蓝光安全测量,适用于植物工厂、温室等场景的光照度测量 | 
| LMS-6000SF | – 具备 LMS-6000S 的全部功能
 – 新增频闪测试功能 
 | 
350-950nm | 全方位光照度测量,适用于需多参数检测的复杂场景 | 
| LMS-6000I | – 照度测量参数与 LMS-6000 一致
 – 支持通过 RS485 进行输入输出控制 
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380-780nm | 适用于自动化光照度测量系统;可与其他设备连接实现集中控制 | 
从表中可见,LMS-6000 系列几乎覆盖光照度测量的所有场景,从基础照度检测到紫外、蓝光、农业用光等特殊测量需求,均能满足不同用户的使用需求。
4 上海力汕 LMS-6000 在光照度测量中的技术规格与测量精度
光照度测量的准确性直接取决于仪器的技术规格。上海力汕 LMS-6000 在关键技术指标上表现优异,为测量结果的可靠性提供保障。与光照度测量相关的具体技术规格如下表所示:
| 技术指标 | 规格参数 | 对光照度测量的意义 | 
|---|---|---|
| 光谱分辨率 | ±0.2nm | 保障光谱能量分布测量的准确性,是计算照度值的基础 | 
| 光谱重复性 | ±0.5nm | 确保相同条件下测量结果的一致性,避免仪器不稳定导致的误差 | 
| 色品坐标精度(Δx、Δy) | ±0.005 | 在测量照度的同时,保障色彩参数测量的准确性,助力全面评估光源 | 
| 相关色温(CCT)范围 | 1500K~100000K(±0.6%) | 覆盖多数常见光源的色温范围;高精度确保色温与照度测量结果的协调性 | 
| 照度范围 | 0.1~500000lx(±0.1lx) | 测量范围广,适用于从昏暗室内环境到强烈室外日光的各类场景;高精度保障微小照度变化的测量准确性 | 
| 液晶显示屏 | 5 英寸高清 IPS 电容触摸屏(分辨率 480*854) | 便于现场查看光照度测量结果,包括照度值、光谱图等参数 | 
| 电池容量 | 4000mAh 可充电锂电池(连续工作时长 20 小时) | 保障长时间现场光照度测量,无需频繁充电,提升工作效率 | 
| 存储容量 | 8GB(可存储 5000~100000 份测试报告) | 方便存储大量光照度测量数据,便于后续分析与整理 | 
| 电脑连接 | 支持 USB 线连接;英文软件兼容 Win7/Win8/Win10/Win11 系统 | 可在电脑上对光照度测量数据进行进一步处理(如数据拟合、趋势分析),提升数据利用率 | 
为验证 LMS-6000 在光照度测量中的精度,特开展对比测试:采用已知照度值为 1000lx 的标准光源,分别使用 LMS-6000 与高精度台式光谱辐射计(作为参考仪器)进行测量,测试结果如下表所示:
| 测量仪器 | 实测照度值(lx) | 绝对误差(lx) | 相对误差(%) | 
|---|---|---|---|
| 上海力汕 LMS-6000 便携式 CCD 光谱辐射计 | 1000.08 | +0.08 | 0.008 | 
| 参考台式光谱辐射计 | 1000.00 | 0 | 0 | 
从测试结果可知,LMS-6000 在照度测量中的绝对误差仅为 0.08lx,相对误差为 0.008%,远低于一般光照度测量标准要求的误差范围,表明该仪器具备极高的测量精度,可作为光照度测量的可靠工具。
5 上海力汕 LMS-6000 在光照度测量中的实际应用案例
5.1 在室内照明工程中的应用
在室内照明工程(如办公室、学校、医院)的建设与验收中,光照度测量是保障光环境质量的关键环节。以某办公室照明验收工程为例,选用 LMS-6000F 型号进行光照度测量,具体测量流程与结果如下:
• 测量准备:依据仪器说明书对 LMS-6000F 进行校准;在办公室内确定 5 个测量点(含工作台、走道、角落),确保测量结果的代表性。
• 测量过程:将仪器置于各测量点,调整测量角度使受光面与光源入射方向垂直,启动仪器测量照度、频闪及相关色温。
• 测量结果:各测量点结果如下表所示:
测量点 照度(lx) 频闪值 相关色温(K) 评估结果
| 测量点 | 照度(lx) | 频闪值 | 相关色温(K) | 评估结果 | 
|---|---|---|---|---|
| 工作台 1 | 452.3 | 0.01 | 5064 | 符合标准(要求:≥300lx,频闪 < 0.05,色温 4000K-6500K) | 
| 工作台 2 | 448.7 | 0.01 | 5058 | 符合标准 | 
| 走道 | 285.2 | 0.02 | 5072 | 符合标准(要求:≥200lx) | 
| 角落 1 | 220.5 | 0.02 | 5060 | 符合标准 | 
| 角落 2 | 215.8 | 0.01 | 5055 | 符合标准 | 
从结果可见,所有测量点的照度、频闪及相关色温均满足相关标准要求,表明该办公室照明工程合格。此过程中,LMS-6000F 不仅快速获取照度值,还同步检测光源频闪,规避了光频闪带来的健康风险,充分体现仪器在光照度测量中的综合优势。
5.2 在紫外线消毒设备检测中的应用
紫外线消毒设备(如紫外线消毒灯)需确保紫外照度满足消毒要求,才能达到预期消毒效果。选用专用于紫外光照度测量的 LMS-6000UV 型号对某紫外线消毒灯进行检测,测量结果如下表所示:
| 紫外参数 | 实测值 | 标准要求 | 符合性 | 
|---|---|---|---|
| UV-A 辐射照度(μW/cm²) | 25.3 | – | – | 
| UV-B 辐射照度(μW/cm²) | 33.67 | – | – | 
| UV-C 辐射照度(μW/cm²) | 241.05 | ≥200μW/cm² | 符合 | 
| 总紫外辐射照度(μW/cm²) | 309.36 | ≥250μW/cm² | 符合 | 
| 峰值波长(nm) | 200.4 | 200-280nm(UV-C 范围) | 符合 | 
测量结果显示,该消毒灯的 UV-C 辐射照度与总紫外辐射照度均满足标准要求,且峰值波长处于有效的 UV-C 范围内,表明该消毒灯可实现预期消毒效果。LMS-6000UV 对紫外照度的精准测量,为紫外线消毒设备的质量检测提供了可靠依据。
6 上海力汕 LMS-6000 光照度测量的售后支持与维护
为确保 LMS-6000 在光照度测量中长期保持稳定性与准确性,上海力汕集团提供全面的售后支持与维护服务:
• 校准服务:仪器需定期校准以维持测量精度,上海力汕提供专业校准服务并出具校准证书,确保仪器光照度测量结果具备可追溯性。
• 软件更新:支持仪器的 PC 软件持续更新,优化光照度测量的数据处理功能,提升用户体验。
• 技术支持:用户可通过官网或电话联系上海力汕技术支持团队,获取光照度测量及仪器使用相关的专业指导。
7 结论与展望
上海力汕 LMS-6000 便携式 CCD 光谱辐射计凭借出色的便携性、高精度与多参数测量功能,已成为光照度测量领域的重要工具。本文系统阐述了 LMS-6000 系列的技术原理、功能特点、技术规格及实际应用案例,并通过数据对比验证了该仪器在光照度测量中的高准确性与可靠性。
未来,随着光源技术的不断发展(如 OLED、微型 LED 的普及)及智能测量需求的提升,LMS-6000 系列有望在测量速度、智能控制、数据交互等方面进一步升级。例如,新增无线数据传输功能,实现光照度测量数据的实时远程监控;优化算法以提升新型光源的测量精度。相信上海力汕 LMS-6000 将持续在推动光照度测量技术发展中发挥重要作用,为高品质光环境建设提供更有力的支持。
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