Γωνιοφωτομετρία, θεωρία και πράξη
Goniophotometry, theory and practice

Διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Χειμωνίδης, Ελευθέριος
Ημερομηνία
2025-02Επιβλέπων
Ιωαννίδης, ΓεώργιοςΛέξεις-κλειδιά
Γωνιόμετρο ; Φωτόμετρο ; Φωτομετρικά μεγέθη ; Πολικό διάγραμμα ; Χρωματικά διαγράμματα ; Χρωματικό φάσμα ; Λαμπτήρες πυράκτωσης ; Λαμπτήρες φθορισμού ; Φασματόμετρο ; LEDΠερίληψη
Η διπλωματική αυτή εργασία διερευνά και εμβαθύνει στον σύγχρονο εξοπλισμό των γωνιοφωτόμετρων που χρησιμοποιούνται παγκοσμίως για την μελέτη και την εξαγωγή πολύτιμων συμπερασμάτων, σχετικά με τα χαρακτηριστικά και την συμπεριφορά των λαμπτήρων. Καταρχάς στο πρώτο εισαγωγικό κεφάλαιο, προσεγγίζονται τα βασικά φωτομετρικά μεγέθη και οι τύποι τους, με τους οποίους χαρακτηρίζονται οι λαμπτήρες. Έπειτα αναλύονται τα γωνιοφωτόμετρα στους τύπους τους ανάλογα με την κίνηση που εκτελούν στο επίπεδο, καθώς και το μαθηματικό υπόβαθρο υπολογισμού των χρήσιμων μεγεθών για την εξαγωγή του πειράματος. Παρακάτω αναφέρεται η λειτουργία του φασματόμετρου, ενός πολύτιμου οργάνου για την φωτομετρία, καθώς και τα διαγράμματα που αντλούμε κατά τη χρήση του σε λαμπτήρες εν λειτουργία. Ακόμη αναφέρονται οι εργαστηριακές δοκιμές και η εξαγωγή των πολικών διαγραμμάτων. Η εισαγωγή ολοκληρώνεται με την περιγραφή της κατάλληλης διαμόρφωσης του χώρου και την απαραίτητη προσοχή που πρέπει να λάβει υπόψιν του ο τεχνικός στις διάφορες συνθήκες μέτρησης. Στο δεύτερο κεφάλαιο, αναφέρονται όλες οι κατασκευάστριες εταιρείες ανά τον κόσμο με γραμμή παραγωγής γωνιοφωτομέτρων και ειδικευόμενες στο εμπόριο τους. Αναφέρονται όλα τα γωνιοφωτόμετρα που είναι διαθέσιμα στην αγορά σε κατηγορίες σχετικά με τους τύπους τους, τα μεγέθη και τις λειτουργίες τους. Τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους έχουν καταγραφεί σε πίνακες ομαδοποιημένων στοιχείων.
Στα επόμενα τρία κεφάλαια (το τρίτο, το τέταρτο, το πέμπτο και το έκτο) αναγράφονται οι τύποι των λαμπτήρων, ενώ δίνεται έμφαση σε τρείς κατηγορίες, τις πιο διαδεδομένες παγκοσμίως: πυράκτωσης, φθορισμού και LED. Προσεγγίζεται αναλυτικά ο τρόπος λειτουργίας τους και η κατασκευή τους, ενώ πραγματοποιείται και σύγκριση με τις καινοτομίες που κατασκευάζονται με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα τους. Στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζεται αναλυτικά η πειραματική διαδικασία που διεξήχθη στο εργαστήριο του πανεπιστημίου, κατά την οποία χρησιμοποιήθηκε το γωνιοφωτόμετρο και το φασματόμετρο σε πραγματικές συνθήκες αντλώντας ενδιαφέρουσες και χρήσιμες πληροφορίες για τους λαμπτήρες. Στο όγδοο και τελευταίο κεφάλαιο, γίνεται μία ανακεφαλαίωση εφ’ όλης της εργασίας. Αναφέρονται τα βασικότερα μέρη κάθε κεφαλαίου και στο τέλος θα σχολιαστούν τα πειραματικά αποτελέσματα σε σύγκριση των θεωρητικών πληροφοριών που συλλέχθηκαν . Εν τέλει τέσσερα παραρτήματα ακολουθούν (Α, Β, Γ, Δ). Στο Α αναγράφονται οι πίνακες των πειραματικών αποτελεσμάτων του γωνιοφωτόμετρου για κάθε λαμπτήρα που εξετάστηκε. Στο Β οι πίνακες υπολογισμού συνολικής φωτεινής ροής για τον κάθε λαμπτήρα του πειράματος. Στο Γ αναφέρονται τα χαρακτηριστικά των λαμπτήρων του κατασκευαστή και τα πειραματικά επίσης. Στο Δ τελικά κατηγοριοποιούνται τα γωνιοφωτόμετρα (όλων των εταιρειών που αναφέρθηκαν στο 2ο κεφάλαιο )σε πίνακα σύμφωνα με τα βασικά τους χαρακτηριστικά.
Περίληψη
This thesis explores and delves into the modern equipment of angle-photometers used worldwide to study and draw valuable conclusions about the characteristics and behavior of lamps. First of all, in the first introductory chapter, the basic photometric quantities and their types, by which lamps are characterized, are approached. Then the angular photometers are analysed in their types according to the motion they perform in the plane, as well as the mathematical background for calculating the various useful quantities to derive the experiment. The operation of the spectrometer, a valuable instrument for photometry, is discussed below, as well as the diagrams we derive when using it on lamps in operation. Also mentioned are the various laboratory tests and the extraction of polar diagrams. The introduction concludes with a description of the proper configuration of the room and the necessary care to be taken by the technician in the various measurement conditions. In the second chapter, all the manufacturing companies around the world with a production line of goniophotometers and specialized in their trade are listed. All the angle-photometers available in the market are listed in categories regarding their types, sizes and various functions. In the next three chapters (the third, fourth, fifth and sixth) the different types of lamps are described, with emphasis on three categories, the most widespread worldwide: incandescent, fluorescent and LED. Their mode of operation and their construction are approached in detail, and a comparison is made with the innovations manufactured with their advantages and disadvantages. Chapter seven presents in detail the experimental procedure carried out in the laboratory of the university, in which the goniophotometer and spectrometer were used in real conditions drawing interesting and useful information about the different lamps. In the eighth and last chapter, a summary of the whole work is presented. The main parts of each chapter are mentioned and at the end the experimental results will be commented in comparison to the theoretical information collected. Finally, four appendices follow (A, B, C, D). In A the tables of the experimental results of the goniophotometer for each lamp tested are given. In B the tables of total luminous flux calculation for each lamp in the experiment. In C the manufacturer's lamp characteristics and the experimental ones are listed as well. In D finally the angle-photometers (of all the companies mentioned in chapter 2 ) are categorized in a table according to their basic characteristics.