OliNo

In onze zoektocht naar energiezuinige lampen, hebben we wel eens een spaarlamp gekocht die achteraf toch niet goed de voorgaande halogeen kon vervangen. Zie ook enkele artikelen op deze website (1 2). Inmiddels hebben we een lampmeetopstelling gemaakt die verschillende lampjes kan meten op lichtopbrengst. Nu kunnen we dus meer zeggen over de hoeveelheid licht die de lamp geeft op een bepaalde afstand van de lamp.

Noot: sinds september is er het geautomatiseerde meettool BigMama genaamd.

In dit artikel leg ik uit hoe de meetopstelling werkt.

(klik op het plaatje)

Wat te meten aan de lamp

We wilden weten hoeveel licht er door de lamp gegeven werd op een bepaalde afstand van de lamp. Ook wilden we weten hoeveel licht dit zou zijn als we niet precies recht onder de lamp zitten maar schuin ervanaf. Dus dan is het belangrijk om te weten hoe de lichtopbrengst van de lamp in verschillende hoeken is. Zie ook het tekeningetje (ook klikbaar).

We hebben gekozen om de hoeveelheid lux te meten, zie ook de uitleg op de Wiki pagina over lux. Hieruit haal je dat op kantoor een gemiddelde van 200 – 400 lux aanwezig is (goed voor lezen en werken).

Wat verder goed is om te weten is dat de hoeveelheid lux kwadratisch afneemt met de toename van de afstand. Dus wanneer je de hoeveelheid lux weet op 1 meter afstand, dan zul je op 2 meter afstand slechts 1/4 van de lux hebben.

Nu is het zo dat de hoeveelheid lux niet alleen genoeg is om te kunnen zeggen dat je fijn kunt lezen of werken. Het is ook nog afhankelijk van de kleurtemperatuur. Bij nauwkeurig werk is het het beste om blauwachtig wit licht te hebben (een hoge kleurtemperatuur) zodat de kleuren goed worden weergegeven. Voor het lezen van een roman en voor ‘gezellige’ verlichting is warmwit licht fijner (een lagere kleurtemperatuur). Om kleurtemperatuur te meten, is een speciale meter nodig. Die hebben we niet, dus we houden het bij het meten van de lux.

De meetopstelling

Zie het allereerste plaatje voor de meetopstelling die we hebben gebouwd (met dank aan Vincent Sijben).

Het is een 16 cm diameter rioleringsbuis die gemonteerd is op een plankje, middels gewone ringen. Aan de ene kant van de buis zit een afdichtdeksel waar een gat in het midden zit waartegenaan de luxmeter gemonteerd is.

Aan de andere kant zit de lamphouder die op velerlei manieren instelbaar is.

De lamp met lampvoet wordt gemonteerd tegen de achterring (waar vele gaten inzitten om lampvoeten te monteren). De lamphouder heeft ook een voorste ring, die om zijn as kan draaien. Wanneer je nu het lichtpunt van de lamp precies legt op deze voorste ring, dan verander je de afstand niet wanneer je de lamp draait om zo de lux te meten met verschillende hoeken.

Verder is het binnenste van de buis zwart geschilderd, dit om reflecties in de buis te voorkomen. Dit bleek niet mogelijk, ook niet met matzwarte verf, dus heb ik drie ringen in de buis gemonteerd. Deze ringen hebben een diameter die precies in de buis passen, en hebben in het centrum een gat. Dit gat is iets groter in diameter dan de diameters van de lampen die ik wil kunnen meten, om zo niet de directe lichtstraling van de lamp naar de sensor toe tegen te houden. Met deze (ook zwart geschilderde) ringen vang ik de reflecties af van het licht dat tegen de buiswand weerkaast wordt. Ik zorg er zo voor dat het licht niet op de luxsensor komt. Zie ook het plaatje, waar ik eerst laat zien dat reflecties op de luxmeter (links in het blauw) komen en in het tweede plaatje dat ze effectief worden tegengehouden door de schijven in de buis.

De drie schijven zijn erg nuttig en doen goed hun werk. Het was zelfs zo dat wanneer de luxmeter gemonteerd was en de lampmeetopstelling op de tafel stond in mijn werkkamer, dat de luxmeter geen licht mat dat afkomstig was van de lampen in de werkkamer zelf!

Het correct uitlijnen van de lampen

Ik geef twee voorbeelden van instellingen.

Hier is de achterste ring zover naar achteren geplaatst zodanig dat het voorste gedeelte van de halogeenspot (waar het licht uitkomt) uitgelijnd is met de voorste ring. Dus wanneer ik nu de lamdhouder roteer om zijn as, dan blijft de afstand van het lichtpunt tot de luxmeter gelijk.

Met een softdomelamp is de lichtuitstraling anders. Nu heb ik de lamp zo afgesteld dat het midden van de lamp ter hoogte van de voorste ring ligt, dit omdat de gehele lamp het lichtpunt is. Wanneer nu de lamphouder om de as van de voorste ring wordt gedraaid, dan zal de afstand van het lichtpunt tot de luxmeter ook niet veranderen.

Uitvoeren van metingen met de lampmeetopstelling

Wanneer de lamp in de lamphouder zit, en goed is uitgelijnd, en wanneer de luxmeter goed op zijn plaats zit aan het andere einde, dan kan er worden gemeten.

Allereerst zetten we de lamp in de lamphouder aan en laten deze wat opwarmen. We richten de lamp zo dat we direct op de luxmeter schijnen (dit is onze 90 gradenstand). We beginnen onze meting wanneer we zien dat de luxhoeveelheid niet verandert (bij halogeenlampen al na een 20 tal seconden, bij spaarlampen na een paar minuten).

Nu gebruiken we de gradenboog en verzetten deze steeds 5 graden. Dan meten we de lux en schrijven deze op. De 90 gradenstand is de stand waarbij de lamp direct op de luxmeter gericht is.

Nu kan het zo zijn dat de lamp niet geheel recht in de lamphouder en op de achterste schijf staat gemonteerd. Dan is het het beste om de gehele 180 graden te meten en dan de hoogste luxwaarde te nemen als die waarde waarbij de lamp direct op de luxmeter gericht staat (het kan wel eens een paar graden schelen).

Tevens is het mogelijk om de lamp om zijn as te draaien. Hiermee kunnen we meten of er verschil is in ontvangen lux bij andere hoeken met de lamp.

Het kost wel veel extra tijd om nog verschillende metingen over de lamp-as uit te voeren, en we doen dit pas wanneer we verwachten dat de bouw van de lamp een verschil in lichtopbrengst zal geven.

Resultaten van de meetopstelling

Wat we meten middels deze meetopstelling is het aantal lux op een vaste afstand van de lamp, waarbij we de hoek tot de lamp kunnen instellen van 0 – 180 graden (90 graden is recht op de lamp), en waarbij we de lamp nog om de eigen as kunnen draaien.

Er is (nagenoeg) geen reflectie, dus omdat we het aantal lux weten op een bepaalde afstand, zijn we in staat om uit te rekenen wat de hoeveelheid lux zal zijn op andere afstanden.

Bruikbaarheid van de resultaten

Deze gegevens kunnen worden gebruikt om de hoeveelheid lux uit te rekenen op een gewenste afstand van de lamp. Ook kun je zien op welke oppervlakte je de hoeveelheid licht hebt die je wilt. Stel je wilt tussen de 200 en 400 lux, en je wilt op 2 meter afstand direct onder de lamp 350 lux (afstand van plafond tot aan bovenkant bureau). Met de meetgegevens van deze meetopstelling kun je bepalen of je dit wel haalt met een bepaalde lamp die je in gedachten hebt. En tevens kun je nog berekenen over welke oppervlakte je nog minimaal 200 lux hebt. Met deze kennis kun je ook bepalen op welke afstand je de lampen moet plaatsen t.o.v. elkaar wanneer je over een geheel bureau voldoende licht wilt hebben.

Dit was een stuk over de lampmeetopstelling, Binnenkort gaan we de
resultaten plaatsen van onze eerste meet-sessie. Tijdens deze sessie
hebben we de volgende lampen onder de loep genomen: ledspotjes,
spaar-spotlamp, spaarlampen, halogeen-spotlamp, gloei-spotlamp en
diverse gloeilampen. De resulaten waren uiterst verrassend. Houd de
OliNo site in de komende periode goed in de gaten…