Lumens, Lux, PAR és PPFD: Mit kell mérniük az akváriumvásárlóknak
A világítási specifikációk zavaróvá válnak, ha az emberi látás, az üzemtudomány és az elektrotechnika fogalmait keverik. Lumen, lux, PAR, PPFD, watt és színhőmérséklet nem cserélhetők fel. Mindegyik más kérdésre válaszol. A hiteles akvárium-fény-specifikációnak tartalmaznia kell, hogy melyik mennyiséget, hol, milyen műszerrel és milyen működési körülmények között mérték.
A lumenek az emberi szem érzékenységével súlyozott fényáramot írják le. A Lux egy felületen négyzetméterenkénti lumen mennyiséget ír le. A Nemzetközi Világítási Bizottság a fotometriát a szabványos emberi vizuális -válaszfüggvények köré határozza meg. Ez hasznossá teszi a lumeneket és a luxot az észlelt fényerő és a megtekintési kényelem leírásához, de nem számolnak egyformán minden fotoszintetikus szempontból releváns fotont. A kék és a mély{5}}vörös fotonok eltérően járulhatnak hozzá a lumen értékéhez, mivel a szem a zöld terület körül a legérzékenyebb fotopikus körülmények között.
A PAR fotoszintetikusan aktív sugárzást jelent, amely hagyományosan 400 és 700 nanométer közötti hullámhosszakat fed le. Az akváriumi gyakorlatban a PAR-mérő általában a fotoszintetikus fotonfluxus-sűrűséget vagy PPFD-t jelzi, mikromol foton per négyzetméter per másodpercben. Szigorúan véve a PAR a spektrális régió, a PPFD pedig a mért fotonsűrűség, bár a hobbi a leolvasást általában PAR értéknek nevezi. Ez a mérés biológiailag relevánsabb a fotoszintetikus szervezetek számára, mint a lux, de még mindig nem azonosítja a teljes spektrális eloszlást, és nem garantálja a biológiai eredményt.
A PPFD számot soha nem szabad leválasztani a helyről. A fény egyenetlenül esik a lencsék, a reflektorok, a diffúzorok, a szerelési magasság, a merevítők, a kemény táj, a növényi lombkorona, a korallszerkezet és a víz tisztasága miatt. Hozzon létre egy rácsot, és mérje meg a felszínt, a víz közepét{2}}, valamint a növények vagy korallok által elfoglalt szintet. Rögzítés középen, elöl, hátul és sarkokban. A minimum, maximum, átlag és egységesség mind értékes. Egy mérsékelt átlagos és jó lefedettségű lámpatest hasznosabb lehet, mint az, amely lenyűgöző központi hotspotot és gyenge éleket produkál.
A víz alatti méréshez a megfelelő érzékelőre és eljárásra is szükség van. A csak levegőben kalibrált kvantumérzékelő másképp tud olvasni, ha víz alá kerül, mert megváltozik az optikai interfész. A víz alatti kvantummérők gyártói immerziós-effektus-korrekciókat alkalmaznak vagy határoznak meg. Az érzékelőt vízszintesen kell elhelyezni, a kívánt helyzetben kell tartani, távol kell tartani a kéz vagy szerszám által okozott visszaverődéstől, és hagyni kell stabilizálódni. A különböző érzékelők méréseit nem szabad tökéletesen felcserélhetőnek tekinteni, hacsak nem ismert a spektrális válaszuk és a kalibrációjuk, különösen keskeny-sávú kék vagy több- LED-es lámpatestek esetén.
A watt továbbra is hasznos, de inkább energia- és hőértékelésre, mint biológiai teljesítményre. Mérje meg a tényleges bemeneti teljesítményt reprezentatív beállításokkal. Ha egy lámpatestet 100 wattnak hirdetnek, de lényegesen kevesebbet fogyaszt, akkor a besorolás a LED elméleti kapacitására vonatkozhat, nem pedig a rendszerfogyasztásra. Ezzel szemben a nagy elektromos teljesítmény nem bizonyul magas víz alatti PPFD-nek. A meghajtó veszteségei, a hőszabályozás, a nem hatékony optika és a spektrális választások egyaránt befolyásolják az eredményt. Jelentse a teljesítményt egy fénytérképpel együtt, ne helyettesítse azt.
A színhőmérséklet és a CRI a megjelenésről ad információt, nem pedig a növények vagy a korallok alkalmasságáról. Két azonos színhőmérsékletű termék spektrális teljesítményeloszlása eltérő lehet. Az RGB vagy RGBW keverés hasonló-fehér fényt is létrehozhat különböző csatornakombinációk révén. A professzionális összehasonlítás érdekében kérjen spektrális adatokat, víz alatti PPFD térképeket megadott távolságokban, tényleges teljesítményt és a teszt során használt működési beállításokat.
A gyakorlati hierarchia egyszerű. Használjon lumeneket vagy luxokat az emberi -látható fényerő megvitatásához. A PPFD segítségével feltérképezheti a fotoszintetikus szervezetek fotonszállítását. Használjon spektrométert, ha a spektrum összetétele számít. Használja watt az energiabevitel és a hőterhelés értékeléséhez. Ezután kösse össze ezeket a méréseket a növényi formával, a korallok reakciójával, a halak viselkedésével, az algákkal, a vízkémiával és a karbantartással kapcsolatos megfigyelésekkel. Egyetlen mérőszám sem helyettesítheti a teljes akváriumrendszert.
A Daily Light Integral vagy a DLI további hasznos réteget adhat hozzá. A DLI az egy nap alatt leadott felhalmozott fotoszintetikus fotonokat képviseli, így egyesíti a PPFD-t az idővel. Egy rövid időn keresztül magas csúcsot kapó akvárium napi összértéke hasonló lehet, mint egy hosszabb ideig gyengébb fényben részesülő akvárium. Az egyenlő DLI azonban nem bizonyít azonos biológiai választ, mivel az élőlények eltérően reagálhatnak a csúcsokra, a sötét időszakokra, a spektrumra, a hőmérsékletre és a szén elérhetőségére. Használja a DLI-t összehasonlító eszközként, ne az azonos növekedés ígéreteként.
A mérési bizonytalanságot őszintén kell jelenteni. Az érzékelő kalibrálása, a spektrális eltérés, a koszinuszválasz, a merülési korrekció, a pozicionálás, a felület mozgása és az ismételhetőség mind hatással vannak az eredményekre. A kereskedelmi adatlapnak meg kell határoznia, hogy az értékek mért, szimulált vagy tipikus értékek. Ha egy térképet egy gyártási mintából hoz létre, címkézze fel ennek megfelelően. A minőség-ellenőrzés érdekében válasszon egy kisebb megismételhető mérési pontot, és határozzon meg tűréseket a referenciaegységhez képest. Ez gyakran praktikusabb, mint minden lámpához újra elkészíteni egy teljes laboratóriumi térképet.
A fogyasztók végrehajthatják ugyanazt a módszert egy egyszerűbb változatban is. Rögzítse a szerelési magasságot, hagyja felmelegedni a lámpát, mérje meg vagy rögzítse a beállításokat, és mérje le a megjelölt helyeken. Ha nem áll rendelkezésre PAR-mérő, az egységes fényképek és a lux-mérő segíthet nyomon követni a relatív változásokat ugyanazon a spektrum alatt, de ezeket nem szabad víz alatti PPFD-ként bemutatni. A kulcs a hamis pontosság elkerülése. A jól-dokumentált mérések szerény halmaza hitelesebb, mint egy másik tank-, távolság-, érzékelő- vagy csatornaprogramból másolt nagy szám.
Egy jól-megtervezett termékoldal rétegekben jelenítheti meg ezeket a mutatókat. Tegye először a tervezett felhasználást, a méreteket, a tényleges teljesítményt és a tesztelt lefedettséget. Kövesse a víz alatti PPFD térképet és a mérési feltételeket. Ezután adja meg a spektrumot és a vezérlőelemek magyarázatát. Ha mérik, tartsa meg a lumeneket vagy luxokat vizuális-fényösszehasonlítás céljából, de ne helyezze olyan helyre, ahol a felhasználók összetévesztik őket növényi vagy korallcélpontokkal. Az egyértelmű címkék és a vizsgálati feltételek meggyőzőbbek, mint a megmagyarázhatatlan számok, mivel a professzionális vásárlók képesek reprodukálni őket, a fogyasztók pedig megértik korlátaikat.
TÉNYALAP
[1] Apogee Instruments. Akváriumi PAR/kvantummérők: PAR tartomány, PPFD egységek és víz alatti akvárium mérés. https://www.apogeeinstruments.com/aquarium-par-meters/
[5] Nemzetközi Világítási Bizottság. Fotometria-a fizikai fotometria CIE rendszere. https://www.cie.co.at/publications/photometry-cie{8}}rendszer-fizikai{10}}photometry-2
[6] Apogee Instruments. A kvantumérzékelők víz alatti pontossága. https://www.apogeeinstruments.com/content/Accuracy-of-Apogee-Quantum-Sensors-Underwater.pdf
[7] Apogee Instruments. MQ-210X víz alatti kvantummérő: immerziós-effektus és spektrális-válaszjegyzetek. https://www.apogeeinstruments.com/mq-210x-kvantum-mérő-víz alatti érzékelővel/
[8] Amerikai Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma. Szilárd-állapotú világítási kutatási és fejlesztési lehetőségek: a lumenek súlyát az emberi vizuális reakció határozza meg. https://www.energy.gov/sites/prod/files/2020/01/f70/ssl-rd-opportunities2-jan2020.pdf
