شار نوری یکی از خصوصیات مهم یک منبع نور است که باید در هنگام طراحی روشنایی و نورپردازی به آن توجه ویژه کرد.
در هنگام خرید چراغ و یا لامپ نیز نباید از شار نوری غافل شد لذا به دلیل اهمیت این موضوع، این ویژگی بر روی بسته بندی، کاتالوگ و یا حتی بر روی بدنه منبع نور درج می شود.
با من همراه باشید تا شار نوری را به شما معرفی کنم!
تعریف شار نوری
کل نور خروجی از یک منبع نور را شار نوری آن منبع گویند.
آن را با فی ( Ǿ) نمایش می دهند و واحد آن لومن (Lumen) می باشد.
شار نوری جزء مشخصاتی است که تولید کننده باید بر روی محصول خود درج نماید تا طراح و یا مصرف کننده از میزان نور خروجی آن منبع نور آگاه شود و بتواند با سایر منابع نوری مشابه مقایسه کند؛ پس هر چه شار نوری یک منبع نور بیشتر باشد آن منبع پر نورتر است و درخشندگی بیشتری دارد.
اندازه گیری شار نوری
وقتی منبع نور ساخته شد، تولید کننده باید شار آن را اندازه گیری کند و به نحوی به اطلاع طراح و یا مصرف کننده برساند؛ شار نوری را معمولا می توان از دو طریق به دست آورد:
- از روی منحنی قطبی شدت نور
- به وسیله کره اولبریخت
در روش اول کلیه پرتوهای ساطع شده از منبع نور در زوایای مختلف اندازه گیری شده و با هم جمع می شوند و شار نوری کل را مشخص می کنند.
در شکل زیر یک نمونه از منحنی قطبی شدت نور به نمایش در آمده است.
روش دوم معمول تر است و در کلیه آزمایشگاههای نور از این روش استفاده می شود.
کره اولبریخت، کره ای تو خالی سفید رنگی است که منبع نور را درون آن قرار می دهند و این کره کلیه فوتون های تولید شده توسط منبع نور را در تمامی جهات جمع آوری می کند و به سیستم های پردازشگر می فرستد و بدین صورت شار نوری را اندازه گیری می شود.
نکته مهم
نکته مهم در اندازه گیری شار نوری منبع نور این است که آن منبع نور حداقل 100 ساعت کار کرده باشد (روشن مانده باشد) تا شار آن به ثبات رسیده باشد.
شرایط سنجش میزان شار بسیار مهم بوده و باید کلیه اندازه گیری ها تحت شرایط استاندارد باشد مثلا ولتاژ ورودی به منبع نور، دمای محیط و غیره باید در محدوه اعلام شده توسط استانداردها باشند.
افت شار
مقدار شار نوری که بر روی محصول درج می شود، شار نور اولیه می باشد که حداکثر میزان شار نوری آن منبع نور بوده و بسته به نوع تکنولوژی ساخت (التهابی،تخلیه در گاز ، LED) در اثر کارکرد و به مرور زمان دچار کاهش می شود و این موضوع حتی برای تکنولوژی LED نیز صادق است.
علل کاهش شار
کاهش شار منابع نور دو علت عمده دارد:
- علل بیرونی
- علل درونی
علل بیرونی
علل بیرونی در کاهش میزان شار ( که به شرایط بهره برداری معروف است ) در هر سه تکنولوژی در زیر عنوان شده که به این معنی است که هر گونه مغایرت در پارامترهای زیر می تواند در میزان شار نوری خروجی منبع نور تاثیر گذار باشد:
- ولتاژ ورودی: هر گونه تغییر در ولتاژ ورودی (به شرط اینکه توسط درایور یا بالاست الکترونیکی جبران نشود)
- سیکل کاری: خاموش و روشن شدن بیش از حد و خارج از دستورالعمل سازنده
- دمای محیط: استفاده از منبع نور خارج از محدوده دمایی توصیه شده توسط تولید کننده
- اضافه ولتاژها: ناشی از سوئیچینگ و صاعقه
- نحوه نصب: بعضی از تولید کنندگان برای محصول خود جهت و طریقه نصب را اعلام می کنند که باید رعایت شود
علل درونی
اگر شرایط بهره برداری به نحو احسن ایجاد و رعایت گردد باز هم شاهد کاهش شار در منابع نوری خواهیم بود اما این کاهش شار نوری مربوط به شرایط بهره برداری نبوده و به کیفیت و ذات منبع نوری( علل درونی) وابسته است.
علل درونی کاهش شار در تکنولوژی های مختلف به شرح زیر است:
- لامپ های التهابی: تبخیر تنگستن ( فلزی که با آن فیلامان لامپ را می سازند)
- لامپ های تخلیه در گاز: فرسایش فسفر، تبخیر مواد الکترود، جذب شدن مولکول های گاز در فسفر
- لامپهای LED: فرسایش فسفر، از بین رفتن خواص مواد تشکیل دهنده LED
حفظ شار
داشتن ثبات شار نوری یا به اصطلاح حفظ لومن برای یک منبع نور بسیار مهم است.
امروزه با پیشرفت تکنولوژی دیگر پایان عمر یک منبع نور زمانی نیست که بسوزد بلکه مثلا برای LED ها زمانی است که شار نوری آن به 70% شار نوری اولیه خود برسد، زیرا منبع نوری که نتواند 70% شار اولیه خود را تولید کند دیگر توجیهی برای استفاده از نظر اقتصادی، مصرف انرژی و محیط زیست نخواهد داشت و باید تعویض شود.
نویسنده: سعید صادقیان
ممنون که این مقاله را مطالعه نمودید! به پاس قدر دانی از شما، هر گونه سوالی راجع به این مقاله را در زیر عنوان کنید تا نهایتا پس از یک روز پاسخ دهیم
