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1 Instituto Nacional de Tecnología Industrial Centro de Desarrollo e Investigación en Física y Metrología Procedimiento específico: PEL06F FOTOMETRÍAS DE LÁMPARAS CON GONIOFOTÓMETRO DE ESPEJO. Revisión: Noviembre 2015 Este documento se ha elaborado con recursos del Instituto Nacional de Tecnología Industrial. Sólo se permite su reproducción sin fines de lucro y haciendo referencia a la fuente.

2 PEL06F Lista de enmiendas: Noviembre 2015 ENMIENDA DESCARTAR INSERTAR RECIBIDO Nº FECHA CAPÍTULO PÁGINA PÁRRAFO CAPÍTULO PÁGINA PÁRRAFO FIRMA 1 de 1

3 PEL06F Índice: Noviembre 2015 NOMBRE DEL CAPÍTULO REVISIÓN Página titular Noviembre 2015 Lista de enmiendas Noviembre 2015 Índice Noviembre 2015 FOTOMETRÍAS DE LÁMPARAS CON GONIOFOTÓMETRO DE ESPEJO Noviembre 2015

4 PEL06F: Noviembre Objetivo Obtener el valor de flujo luminoso emitido por una lámpara y/o luminaria. Valores de flujo luminoso desde 10 lm hasta lm con una incertidumbre de 1,8% 2. Alcance Los datos obtenidos, se utilizan para la emisión de los certificados de ensayo de lámparas y/o luminarias de alumbrado público, interior, exterior o deportivo y lámparas. 3. Definiciones y abreviaturas CFGFE: Centro Fotométrico del goniofotómetro de espejo, definido por la intersección del eje de rotación vertical del GFE y el eje definido por el haz del laser de alineación. CFLAMP: Centro Fotométrico de la Lámpara, definido por el centro geométrico del filamento o tubo de descarga en las lámparas de bulbo claro o centro geométrico del bulbo para lámparas de recubrimiento difuso. GFE: GonioFotómetro de Espejo (Tipo C ), LMT GO-DS PC4: Computadora personal destinada a la operación del GFE. 4. Referencias Publicación del Comité Internacional: CIE The Photometry and Goniophotometry of Luminaires CIE The Measurementof Absolute Luminous Intensity Distributions Manual de operación del analizador digital de potencia eléctrica marca NORMA, MODELO AC/DC PO- WER ANALYZER D5135 Manuales del GFE. 5. Responsabilidades 5.1. Del Coordinador de la Unidad Técnica de Luminotecnia: Supervisar la realización de los ensayos, verificar que se cumplan los procedimientos y revisa los resultados Jefe de Laboratorio: Supervisar la realización de la calibración, verificar que se cumplan los procedimientos y revisar los resultados preliminares. Técnico del laboratorio de Luminotecnia Del Personal Técnico del laboratorio de Luminotecnia: Realizar los ensayos aplicando el presente procedimiento de ensayo, procesar los datos y emitir el certificado. 6. Instrucciones 6.1. Apertura de la Orden de Trabajo de acuerdo al PG Recepcionar e identificar las muestras de ensayo de acuerdo al PG11 del MC. Si las mismas no han sido medidas antes y se trataran de lámparas de descarga a vapor de mercurio o sodio sin uso anterior, se procederá a realizar un envejecimiento previo en la posición de funcionamiento n la que se realizaran las mediciones de flujo luminoso, que consiste en hacerlas funcionar en condiciones normales durante 100 horas con 4 ciclos de apagado de 15 minutos de duración cada 24 horas de funcionamiento. Si fuesen lámparas de tipo incandescentes el envejecimiento consiste en una hora de funcionamiento. 1 de 4

5 PEL06F: Noviembre Montar la lámpara en el Goniofotómetro de Espejo de forma tal que el CFLAMP coincida con el CFGFE mediante el laser de alineación del GFE (Apéndice-01, Centro fotométrico de la lámpara) y además los display que indican la posición angular del GFE registren los valores de 180,0 grados para el movimiento de Gama y de 0,0 grados para el movimiento de C. Además: si la lámpara debiera ser medida en posición de funcionamiento horizontal, su eje longitudinal, se orienta en forma perpendicular a la dirección del haz del laser de alineación si la lámpara debiera ser medida en forma vertical con el casquillo hacia abajo, se rotará el brazo del GFE 180 grados, como se describe en el manual del equipo, para poder realizar el centrado fotométrico de la lámpara Limpiar el bulbo externo de la lámpara con alcohol y papel descartable para eliminar residuos en superficie Efectuar el conexionado eléctrico de la lámpara en los bornes numerados de 1 a 8 que están ubicados en el cabezal de sujeción del GFE En los bornes homólogos ubicados en el rack del GFE (ver Apéndice-02, Vista del rack de control de movimiento y medición del GFE) ubicada en la sala de cómputos 72 A (ver Apéndice 02 del PCL, Estructura Edilicia, Salas de Medición, Condiciones ambientales) se conectan la fuente de alimentación adecuada a la lámpara (DC, AC), el instrumental de medición y si fuera necesario el equipo eléctrico auxiliar de la lámpara 6.7. Para lámparas que funcionan con corriente alterna, el instrumental de medición que se empleará es: a) el analizador digital de potencia eléctrica marca NORMA, MODELO AC/DC POWER ANALYZER D5135, conectando el shunt de corriente adecuado a la magnitud de intensidad de corriente eléctrica a medir ( o 100 A) en el canal destinado a la medición de intensidad de corriente eléctrica ubicado en el frente del equipo e ingresar la constante del shunt en la escala del canal de corriente para el shunt seleccionado indicada en el mismo; b) el analizador digital de potencia marca Yokogawa WT Para lámparas que funcionan con corriente continua, el instrumental de medición utilizado son los multímetros digitales FLUKE 8842 A y una resistencia patrón como shunt de corriente Encender la consola de comando del GFE desde su interruptor principal color rojo y el pulsador color verde contiguo ubicados en la parte superior del rack (ver Apéndice-02, Vista del rack de control de movimiento y medición del GFE) y la PC Encender la fuente estabilizada de tensión desde su interruptor principal y esperar 5 minutos hasta que se estabilice la tensión entregada por la misma Encender la lámpara, ajustar la tensión de suministro y dejar estabilizar hasta alcanzar los parámetros eléctricos de medición Seleccionar el programa de medición en la PC4 ingresando la palabra clave de acceso, escoger del menú de opciones el programa de medición de flujo luminoso y completar los campos del registro con los datos correspondientes, como lo describe el manual de operación del GFE Si la medición de flujo luminoso fuese sobre una lámpara de referencia, entonces el valor de flujo luminoso total obtenido y los parámetros eléctricos relevados se registrarán en la ficha técnica correspondiente a la misma (ver Apéndice 01, Ficha de lámpara de referencia del PGL 02F) o en el cuaderno de laboratorio Si la medición de flujo luminoso en una o más lámparas debieran ser informados, entonces los valores de flujo luminoso total obtenidos y los parámetros eléctricos de funcionamiento se registrarán en el cuaderno de laboratorio o una la ficha técnica de lámpara (ver Apéndice 04, Ficha de lámpara) junto con otros datos que puedan resultar relevantes para la confección del posterior Certificado de Ensayo. Dicho Certificado de Ensayo se realizará conforme se especifica en el manual de la calidad y 2 de 4

6 PEL06F: Noviembre 2015 en el procedimiento general PG05. Procedimiento para la elaboración y gestión de los certificados de calibración/ensayo emitidos por el CEFIS (ver Anexo 1, Modelo de Certificado de Ensayo de medición de flujo luminoso de lámparas) El criterio que adoptaremos para la aceptación de los resultados obtenidos de las mediciones consiste en realizar tres mediciones consecutivas de flujo luminoso donde la diferencia entre las mismas no supere el 1,5% Condiciones ambientales La temperatura de la sala de medición deberá estar entre 22 C y 26 C, con una humedad relativa del ambiente inferior al 65 %. 7. Instrumental a Utilizar Goniofotómetro de Espejo Tipo C, LMT GO-DS Fuente estabilizada de tensión Wandel&Goltermann WS-10, inventario 102C Analizador de potencia NORMA, MODELO D5135, serie Nro analizador digital de potencia marca Yokogawa WT230, serie Nro. 91kC42519 Resistencias patrones marca OTTO WOFF modelos N 85-7 a /69 (0,001 Ohm - 30 Amper max.); N 85-7 a /68 (0,01 Ohm - 10 Amper max.) y N 85-7 a /68 (0,1 Ohm 3,3 Amper max.) Multímetros FLUKE 8842 A ( y ). Fuentes de CA-CC CALIFORNIA INSTRUMENTS AMETEC 1501iX de 300 V-1500 VA; de CC marca FUG modelo NTA de 20 A 200 V inventario 102C000636; de CC marca AGILENT serie N5700 de 17 A V; de CC Electrargen 110 A, de CA marca HEINZINGER 250 V - 1 A. Termohigrómetro digital, TH4 Computadora personal PC4. Balastos patrones para lámparas a descarga a vapor de sodio alta presión: (WAMCO NAV 70W INV: I003436; ITALAVIA NAV 100W MOD: PAT338; WAMCO NAV 150W INV: I003444; OSRAM NAV 250W INV: I003442; OSRAM NAV 400W INV: I003445; ITALAVIA NAV 600W MOD: PAT351). Balastos patrones para lámparas a descarga a vapor de mercurio color corregido: (ITALAVIA HG 80W MOD: PAT114; WAMCO HG 125W INV: I003443; OSRAM HQ 250W INV: I003438; OSRAM HQ 400W INV: I003449; OSRAM HQ 400W INV: I003448; ITALAVIA HG 400W MOD: PAT284). Balastos patrones para lámparas a descarga a vapor de mercurio halogenado: (OSRAM HQI 250W INV: I003437; OSRAM HQI 400W INV: I003449; ITALAVIA HQI 400W MOD: PAT284). 8. Incertidumbres de las mediciones Ver Apéndice 03, Balance de incertidumbres de medición. 9. Registro de la Calidad Se conservan los registros manuscritos de las fichas de recepción de muestras, mediciones eléctricas, flujo luminoso y temperatura ambiente, copia de los certificados emitidos, como así también copia de la orden de trabajo, salida de elementos y demás documentación relacionada, de acuerdo con el manual de la calidad del INTI-FÍSICA Y METROLOGÍA, capítulo Apéndices y Anexos Nº APÉNDICE TÍTULO 3 de 4

7 PEL06F: Noviembre Centro fotométrico de la lámpara. 02 Vista del rack de control de movimiento y medición del GFE 03 Balance de incertidumbres de medición. 04 Ficha de lámpara. 05 Modelo de certificado de ensayo de medición de flujo luminoso de lámparas, según Anexo Precauciones Las operaciones de conexionado eléctrico deberán llevarse a cabo con los circuitos de tensión y corriente desenergizados. Verificar la ausencia de objetos sueltos posterior a la realización del montaje de las lámparas, la firmeza de dichos montajes y dispositivos de sujeción al brazo soporte en el goniofotómetro, así como también que no existan objetos ajenos al mismo en la trayectoria de desplazamiento del espejo y brazo soporte. Controlar que la carga de contrapeso sea adecuada al peso del dispositivo de montaje y muestra. 4 de 4

8 PEL06F Apéndice 1: Noviembre 2015 CENTRO FOTOMETRICO DE LA LAMPARA 1 de 1

9 PEL06F Apéndice 2: Noviembre 2015 VISTA DEL RACK DE CONTROL DE MOVIMIENTO Y MEDICIÓN DEL GFE Interruptor y pulsador de encendido del GFE PC4 Analizador digital de potencia Norma D5135 Bornes homólogos de conexión de la luminaria. 1 de 1

10 PEL06F Apéndice 3: Noviembre 2015 BALANCE DE INCERTIDUMBRES DE MEDICIÓN Procedimiento: PEL - 06F Ensayo de: Fotometría de Lámparas con Goniofotómetro Espejo. π 2π Y = Y Y = C = C C = i i+ 1 i Modelo asociado a la medición: n j j+ 1 j m m 1 n ( ) [ ( ) ( )] = 1 φ = C j * I C jm, Y im * cos Y i cos Y i + 1 I ( C ) ( ) 2 j 1 i= 1 jm, Y im = E C jm, Y im * r 1 I ( C jm, Y im ) [ ( ) ( ) ( ) ( )] * I C,, 4 j Y i + I C j + 1, Y i + I C j Y i I C j + 1, Y i + 1 φt = φ. f F. f E. fw. ft. fc, Y. f K fv ( λ) Cγ Fuente de incertidumbre Símbolo Valor estimado Tipo Distrib Intervalo (±) Factor u i ν i c i (c i u i ) 2 W-S % contrib Φ,sumatoria de Flujos Zonales Φ Lumenes Factor de estabilidad de la fuente de alimentación f F 1 BR R 0.25 % % E-02 9E-06 2% Iluminancia(fc.fl.ft) f E 1 BR R 0.7 % % E-01 5E-04 19% Factor de control de potencia con watimetro f W 1 BR R 0.82 % % E-01 1E-03 26% Variación térmica respecto de la calibración. f T 1 BR R 0.02 % % E-04 4E % factor de absorción goniómetro fa 1 BR R 0.35 % % E-02 3E % Corrimiento detector dr 1 BR R 0.5 % % E-02 1E-04 10% Factor de filtrado fotocelula fv(λ) 1 BR R 1 % % E-01 2E % medicion angular C Y 1 BR R % % E-02 2E-06 1% Luz reflejada k 1 BR N 0.05 % % E-04 1E % Distancia del centro fotométrico al detector r m BN N m m E-05 4E-11 0% Resultado: Flujo Luminoso Total ΦΤ lm N % % % FT = lm ± 905 lm 1.8 % Procedimiento: PEL - 06F Ensayo de: Fotometría de Lámparas con Goniofotómetro Espejo. 2π π C = C C = Y = Y Y = Modelo asociado a la medición: j j+ 1 j m i i+ 1 i n m 1 n ( ) [ ( ) ( )] = = 1 φ C j * I C jm, Y im * cos Y i cos Y i + 1 I ( C ) ( ) 2 j 1 i= 1 jm, Y im = E C jm, Y im * r 1 I ( C jm, Y im ) *[ (, ) + ( 1 ) (, 1) ( 1 1) ] = I C Y I C 4 j i j +, Y i + I C j Y i + + I C j +, Y i + φt = φ. f F. f E. fw. ft. fc, Y. f K fv ( λ) Fuente de incertidumbre Símbolo Valor estimado Tipo Distrib Intervalo (±) Factor u i ν i c i (c i u i ) 2 W-S % contrib Φ,sumatoria de Flujos Zonales Φ Lumenes Factor de estabilidad de la fuente de alimentación f F 1 BR R 0,25 % 1,7 0,144 % ,1E-02 9E-06 1% Iluminancia(fc.fl.ft) f E 1 BR R 0,9 % 1,7 0,520 % ,7E-01 1E-03 14% Factor de control de potencia con watimetro f W 1 BR R 0,82 % 1,7 0,473 % ,2E-01 1E-03 12% factor de absorción goniómetro fa 1 BR R 0,35 % 1,7 0,202 % ,1E-02 3E-05 2% Corrimiento detector dr 1 BR R 1,7 % 1,7 0,981 % ,6E-01 2E-02 52% Factor de filtrado fotocelula fv(λ) 1 BR R 1 % 1,7 0,577 % ,3E-01 2E-03 18% Variación térmica respecto de la calibración. f T 1 BR R 0,02 % 1,7 0,012 % ,3E-04 4E-10 0,01% medicion angular C Y 1 BR R 0,1745 % 1,7 0,101 % ,0E-02 2E-06 1% Luz reflejada k 1 BR N 0,05 % 1,7 0,029 % ,3E-04 1E-08 0,04% Distancia del centro fotométrico al detector r 15,765 m BN N 0,004 m 2,0 0,002 m 50 31,53 4,0E-03 3E-07 0% Resultado: Flujo Luminoso Total ΦΤ lm N 2,700 % 2,0 1,367 % % FT = lm ± 1323 lm 2,7 % 1 de 3

11 PEL06F Apéndice 3: Noviembre de 3

12 PEL06F Apéndice 3: Noviembre de 3

13 PEL06F Apéndice 4: Noviembre 2015 Ficha de Lámpara: NUMERO DE ORDEN DE TRABAJO TIPO DE LAMPARA MARCA Y MODELO BALASTO EMPLEADO Fecha de medición Tensión de aliment. (V) Tensión de lámpara (V) Corriente de lámpara (A) Potencia de lámpara (W) Flujo luminoso medido (lm) Tiempo de Uso (h) Temp. Ambte. ( C) 1 de 1

14 PEL06F Apéndice 5: Noviembre 2015 Modelo de Certificado Número: Página de. Objeto: Fabricante: Modelo: Número de serie: Determinaciones requeridas: Medición de flujo luminoso de lámparas patrones. Fecha de ensayo: Fecha de emisión: Cliente: Metodología empleada: (Se indicará si el ensayo se realiza a tensión nominal de alimentación o a potencia nominal de lámpara) Resultados: MUESTRAS PARAMETROS ELECTRICOS DE MEDICION Un (V) Ul (V) I (A) Pl (W) ta ( C) TIEMPO DE ENCENDIDO FLUJO LUMINOSO (lm) Un: Tensión de alimentación, medida en Volt. Ul: Tensión en bornes de lámpara, medida en Volt. I: Intensidad de corriente de lámpara, medida en Amper. Pl: Potencia de lámpara, medida en Watt. ta: Temperatura ambiente, medida en grados Celcius. Observaciones Las mediciones involucradas en este certificado están vinculadas a los patrones de medida mantenidos en el INTI según la legislación vigente, los cuales representan a las unidades físicas de medida en concordancia con el Sistema Internacional de Unidades (SI). Los resultados contenidos en el presente certificado se refieren a las condiciones en que se realizaron las mediciones y/o ensayos. Estabilidad de la fuente de alimentación mejor que 0.1 % y una temperatura ambiente (20 ± 2) C. Incertidumbres de medición: Tensión de alimentación: ± 0.5 % Intensidad de corriente: ± 0.5 % Potencia eléctrica: ± 1.0 % Flujo luminoso: ± 2.0 % La incertidumbre de medición expandida informada fue calculada multiplicando la incertidumbre estándar combinada por un factor de cobertura k = 2, lo cual corresponde a un nivel aproximado de confianza del 95 % para una distribución normal. 1 de 1