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    大功率LED路灯的光生物安全测试与分析(第2页)
    《照明工程学报》2010—2012年优秀论文评选 一等奖
    来源:照明工程学报 作者:陈慧挺 蔡喆 吴晓晨 彭振坚 黄骏 浏览:2640人次 发布:2013-08-14
    注:其他网站转载须注明出处,转载而不注明出处者,一经查实,将追究其法律责任
    本文采用一套专门针对LED 光生物安全性的测试系统,对一款代表性的大功率LED 路灯进行了光生物安全测试,主要包括辐射照度、辐射亮度、表观光源等项目的光辐射测试。最后,对照GB /T 20145—2006 《灯和灯系统的光生物安全》的要求,对实验结果作了详细分析,并对该灯具的危险类别做了判定划分。

      根据GB /T 20145—2006 《灯和灯系统的光生物安全》的要求,对于连续辐射灯在规定曝辐时间内的发射限值如表1 所示,对于无危险类的灯具不应该超过任何一项限值。

    中国照明网技术论文·LED照明

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      亮度测试采用型号为MPR-16 的成像亮度计,该亮度计具有连续调焦功能。在亮度测试之前,首先应对亮度计定标校正。亮度定标采用的是漫反射白板的方式,连接测试系统,如图3 所示。

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      由于反射板的反射率可以从中国计量科学研究院取得标准数据,由照度亮度的转换关系很容易获得标准白板上的亮度值L。根据亮度值L 即可完成对亮度计的定标校正。

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      完成定标后,移去光强标准灯与白板,安装待测LED 路灯,对该样品的辐射亮度进行测量。同样在产生500 lx 照度的距离下,以及最大光强角度位置C: 180. 0° /G: 59. 0°,调节亮度计的焦距,使该灯具的发光面完全清晰的位于亮度计成像面上,测量该灯具的辐亮度值,获得视场平均亮度值以及亮度光谱分布数据。

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      最后,在与亮度同样的测试条件下,测量该灯具的表观光源亮度分布,获得表观光源对弦角数值。

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      由于眼睛在生理上的局限,在静止眼睛的视网膜上图像的最小对边角为0. 0017 弧度。当观测时间大于0. 25 s 时,快速的眼睛运动就会使光源像模糊,覆盖视网膜上更大的区域,形成一个更大的对边角角度,通过CCD 成像测试可获取表光光源对边角以及光源亮度分布情况。测试特定曝辐时间下不同波段区域出射光的曝辐参数,结果如下:

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      随后,测量表观光源对弦角,结果为:

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      α = 0. 041rad

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      各类辐射危险类别作分析、判定。

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      4. 1 眼睛光化学紫外和近紫外危害分析

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      由于该灯的紫外辐射有效积分光谱照度Es、EUVA均为0,小于标准限值,所以无光化学紫外和近紫外危害。

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      4. 2 视网膜蓝光危害分析

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      标准规定: 为了防止长期受到蓝光辐射的视网膜产生视网膜光化学损伤,在灯具曝辐时间t 不超过10000 s 的情况下,蓝光加权辐亮度LB不应超过100W·m - 2·sr - 1。

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      根据眼睛运动和测量对边角的关系,实验测得曝辐时间t 为10000s 时,对应蓝光加权辐亮度LB为67. 2W·m - 2·sr - 1 ,小于标准限值,符合标准中无危险类灯在10000s 内不造成对视网膜蓝光危害的规定。

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      4. 3 视网膜热危害分析

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      标准规定: 防止视网膜热损伤,无危险类灯在曝辐时间t 不超过10 s 的情况下,光源热危害加权辐亮度不应超过限值:

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      将实验测得的对弦角α = 0. 041 rad,t = 10s 代入上面公式,可得到限值要求为: 28000 /α = 28000 /0. 041 = 682926W·m - 2·sr - 1。

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      而实验测量值为5. 91 × 103W·m - 2·sr - 1 ,小于标准限值,因此该灯具无视网膜热危害。

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      4. 4 视网膜热危害曝辐限值-对微弱视觉刺激的危害分析

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      标准规定: 对于一个红外热光源或者是任何近红外的光源,当用眼睛观察且辐照时间大于10s 时,其近红外( 780nm ~ 1400nm) 辐亮度应被限制在:

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      将α = 0. 041rad 代入公式,可知近红外辐亮度限值为146341W ·m - 2·sr - 1。而实验测量值为0. 836W·m - 2·sr - 1 ,远远低于标准限值, 因此符合该项目对无危险类灯的要求。

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      4. 5 眼睛红外辐射危害分析

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      标准规定: 为了避免对眼角膜的热危害以及对晶状体的后遗症( 比如白内障) , 对于在波长780nm ~ 3000nm 的红外辐射,当照射时间小于1000s 时,红外辐射的视觉曝辐限值为:

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      将t = 1000s 代入公式中,获得无危险类灯的限值为101W·m - 2。而测得的实验值为1. 40 × 10 - 3W·m - 2 ,远低于限值要求,因此该灯具无近红外视视网膜危害。

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      5、总结

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      根据上述实验结果分析, 对照标准GB /T20145—2006 《灯和灯系统的光生物安全》的要求,可以知道该灯具无眼睛光化学紫外和近紫外危害、无视网膜蓝光危害、无视网膜热危害、无微弱视觉刺激、无眼睛红外辐射危害,应将该灯具划分为无危险类灯具类别。本文较全面的测试了LED 路灯的辐射照度、辐射亮度、表观光源等光生物安全性项目,并对实验结果做了分析探讨,对LED 产品光生物安全性的测试系统及测试方法研究具有一定的参考价值。

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    中国照明网技术论文:大功率LED路灯的光生物安全测试与分析[陈慧挺 蔡喆 吴晓晨 彭振坚 黄骏]
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    最新论文回贴及评论
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    中照网网友 在2021-1-11 9:45:39发表 
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    shiyong
    中照网网友 在2016-12-29 17:53:27发表 
    伟然科技照明
    中照网网友 在2016-6-2 11:44:56发表 
    这个确实是事实,可是国家一边为了照顾经济发展,一边又没有投入资金对企业进行辅导,确实让企业也茫然。是无奈还是放任,这需…
    中照网网友 在2016-5-19 11:36:38发表 
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