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Licht-im-Terrarium.de

Vorwort

mess:meine_messgeraete

Meine Messgeräte

Ich habe mir einige Messgeräte angeschafft um Lampen testen zu können. Damit meine Leser einschätzen können, worauf meine Messungen beruhten, stelle ich die Messgeräte hier zusammen.

UV-Bestrahlungsstärke

Solarmeter UV Messgeräte

Solarmeter 6.5 UV-Index MessgerätUV-Breitbandradiometer Solartec Solarmeter 6.5 Seriennummer 02339
Das Gerät misst die erythemgewichtete UV-Bestrahlungsstärke, d.h. Wellenlängen unterhalb von etwa 315 nm wobei kürzere Wellenlängen stärker gewichtet werden als längere Wellenlängen. Diese Eigenschaft ist wichtig um sowohl die Eignung der Lampe für Vitamin-D-Synthese als auch ihr Gefährdungspotential einschätzen zu können. Der Sensor der Reptilienvariante des Solarmeter 6.5 ist auch auf Wellenlängen unterhalb von 290 nm empfindlich, die im Sonnenlicht nicht mehr vorhanden sind. Das Messgerät liefert daher nicht nur für natürliches Sonnenlicht realistische Messwerte sondern auch bei künstlichen Lichtquellen.

Solarmeter 6.2 UVB MessgerätUV-Breitbandradiometer Solartec Solarmeter 6.2 Seriennummer 06912
Das Gerät misst die längerwellige UVB-Bestrahlungsstärke bis 320 nm. Für sich alleine sind die Messwerte des Solarmeter 6.2 wenig aussagekräftig. Im Verhältnis zum Solarmeter 6.5 ist aber eine Aussage über die spektrale Verteilung im gesamten Vitamin-D3-wirksamen Spektralbereich möglich. So lässt sich aussagen, ob die Prozesse zur Vitamin-D3-Bildung und Schutz vor Vitamin-D3-Überdosierung bei einer Lampe so ähnlich ablaufen, wie unter natürlichem Sonnenlicht.

Solarmeter 5.0 UVC Messgerät mit UG11-FilterUV-Breitbandradiometer Solartec Solarmeter 5.0
Das Gerät misst die UVC-Strahlung. Um fehlerhafte Messwerte aufgrund zu hoher UVA-Strahlung auszuschließen, prüfe ich die Messwerte zusätzlich mit einem UG11-Filter.

Beleuchtungsstärke

Voltcraft MS-200LED LuxmeterVoltcraft MS-200LED Luxmeter
Dieses Gerät misst die sichtbare Bestrahlungsstärke gewichtet mit der Empfindlichkeit des menschlichen Auges. Das Messgerät misst bis 400'000 Lux und damit bis zu der etwa vierfachen Beleuchtungsstärke des natürlichen Sonnenlichts.

Temperatur

Kontakttemperaturmessgerät TM-902C
Dieses Thermometer besitzt einen kleinen Kontaktsensor, der die Lufttemperatur oder die Temperatur einer Oberfläche messen kann.

Infrarotthermometer Etekcity Lasergrip 1080
Zur kontaktlosen und schnellen Temperaturmessung. Ohne Einstellmöglichkeit für den Emissionskoeffizienten. Wenn nötig gleiche ich mit dem Kontaktthermoemter ab.

Elektrischer Verbrauch

Brennenstuhl Primera Line EnergiemessgerätBrennenstuhl Primera Line Energiemessgerät
Dieses Messgerät, dass wie eine Zeitschaltuhr zwischen Stecker und Steckdose gesteckt wird, misst Leistungsaufnahme (Watt), Stromstärke (Ampere), Spannung (Volt) und Leistungsfaktor.

Spektrale Bestrahlungsstärke

Spektrometer Ocean Optics USB 2000+ mit Streuscheibe zur Kosinuskorrektur und Kalibration sowohl auf Wellenlänge als auch absolute spektrale Bestrahlungsstärke. Mit diesem Gerät lässt sich das Spektrum im Wellenlängenbereich 250 nm bis 800 nm messen und daraus beispielsweise chromatische Kenngrößen wie CRI oder Farbtemperatur berechnen oder Details des UVB-Spektrums beurteilen.

UVA-Reflektivität / UVA-Ausleuchtung

Wer sich für mehr zur UVA-Photographie und der nötigen Technik interessiert, kann z.B. auf naturfotograf.com und photographyoftheinvisibleworld.blogspot.com mit dem Lesen beginnen.

  • Body Sony NEX-6 mit entferntem Filter vor dem CCD-Sensor mit E-Mount (LifePixel.com)
  • ZEISS Touit 1.8/32 Linse mit E-Mount (UV-Transmission ist leider bereits bei 350 nm fast Null)
  • heliopan UV/Infrarot-Sperrfilter für “normale” Aufnahmen
  • heliopan UG1 Filter für UVA+IR-Aufnahmen (320-380 nm + >700 nm)
  • Bader U-Filter (UG11 + Coating) für UVA-Aufnahmen (320-380 nm)

UVA Lichtquelle

Zusätzlich zu normalen UV-Leuchtstoffröhren oder dem Sonnenlicht: 365 nm LED UV Taschenlampe: Als Lichtquelle um UVA Reflektivität zu messen aber auch um UVA-induzierte Fluoreszenz zu sehen.

Meine Lampentests

Vorgehen

Frances Baines (uvguide.co.uk) hat einen hohen Standard bei Lampentests gesetzt. Ich übernehme vieles von ihrem bewährten Testkonzept.

Ich habe einen platzsparenden “Labortisch” aus einem IKEA IVAR Regal gebaut. Das oberste Regalbrett hält die Lampe. Die JBL Temp Set Basic Fassung mit der Metallplatte finde ich sehr praktisch für Lampen mit E27-Gewinde. Auf ein zweites Regelbrett stelle ich die Messgeräte und verschiebe sie um den Maximalwert in dieser Ebene auf einer horizontalen Fläche zu bestimmen. Ich habe zwei eigene Leisten gebaut mit denen ich die Höhe des dieses Regalbretts sehr schnell verstellen kann, feste Einrastpositionen befinden sich bei 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70 cm Abstand zur Lampe. Damit diese festen Einrastpositionen Abstände funktionieren, muss zuerst einmalig der Abstand zur Lampe justiert werden. Dazu verstelle ich das Regalbrett das die Lampe hält und mache die Feinjustage mit der Gewindestange der E27-Fassung. Die Solarmeter UV-Radiometer haben den größten Abstand zwischen Bodenfläche und Sensor. Für Luxmeter und Spektrometer habe ich passende Holzklötzchen um auch diese Messgeräte trotz gleicher Einstellung des Regalbretts auf gleicher Sensorebene zu haben. Die Messwerte in verschiedenen Abständen schreibe ich direkt in Excel. Falls ich die kurzzeitige Alterung der Lampe darstellen möchte, fixiere ich das Messgerät mit Schraubklemmen fest unter der Lampe und fotografiere das Display in kurzen Zeitabständen. Vom Handy-Display sind die Zahlenwerte dann anschließend schnell in Excel abgeschrieben, die dazugehören Zeiten lese ich am PC aus dem Zeitstempel der Fotos aus.

Für die Iso-Betrahlungsstärke-Karten habe ich 3 Sperrholzplatten mit Maßen 120 m x 50 cm klappbar mit Scharnieren verbunden. Zusammengeklappt lassen sie sich also einfach neben das IVAR Regal stellen. Die schwarze Farbe vermindert Reflexe. Die Platte wird mit Schlossschrauben am Rahmen des IVAR-Regal befestigt. Um das Solarmeter unter der Lampe zu bewegen und die richtigen Positionen auf der Tafel zu markieren nutze ich auf Empfehlung von Frances Baines einen Kombinationswinkel (bzw. ein Lineal mit zwei Reitern, d.h. zwei mal kaufen). Ein Gummi und ein kleines Holzklötzchen halten das Solarmeter während der Messung dauerhaft eingeschaltet. Die Markierungen auf der Tafel mache ich mit normaler Tafelkreide, auch möglich wären wasserabwaschbare Stiften (z.B. Stabilo Woody). Für die Ferguson-Zonen nehme ich die Iso-Bestrahlungsstärke mindestens bei UV-Index 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 5.0; 8.0 auf. Da es immer etwas dauert bei einem Winkel zur Lampe die richtige Orientierung des Messgeräts zur Lampe zu finden, variiere ich bei festem Winkel direkt den Abstand zu allen UV-Indizes. Bei Lampen, bei denen die Betriebsorientierung egal ist (LEDs, Leuchstofflampen) kann man den Messstan auch hinlegen, was manchmal angenehmer zum Arbeiten ist. Um die Messwerte zu digitalisieren mache ich anschließend ein Foto der Platte und entzerre es mit der kostenlosen Software GIMP1) und male die Linien und Flächen dann mit der kostenlosen Software inkscape am Computer nach2). Mit einem vorgefertigten Template ist das Bild am PC in 10-15 Minuten gezeichnet, die Messung selbst dauert ebenfalls 10-20 Minuten, je nach Intensitätsverteilung der Lampe.

Messablauf:

  • 1-10 Stunden erstes Einbrennen der Lampe, ggfs. mit angeklemmtem Solarmeter und Luxmeter
  • Erstmessung der Bestrahlungsstärken in verschiedenen Abständen und Messung eines Spektrums. (Zeitaufwand ca. 15 min Messung + 30 min PC mit Anlegen der Lampen-ID etc.)
  • Alterung der Lampe bis zu einer Einbrennzeit von 100 h (z.B. 5 Tage mit 2 x täglich 10 h Beleuchtungszeit)
  • Vollständige Messung (Zeitaufwand ca. 30-45 min Messung + 60 min PC)
    • Solarmeter 6.5, Solarmeter 6.2, Solarmeter 8.0 (mit WG295-Filter), Luxmeter in verschiedenen Abständen
    • Spektrometer-Messung in einem sinnvollen Abstand
    • Iso-UV-Index-Karte
    • Foto einer beleuchteten Fläche um die Homogenität der Lichtverteilung zu zeigen
    • Temperatur von 9 Holzklötzchen (3 Farben, 3 Radien) in einem typischen Abstand für idealen UV-Index
    • Ggfs. Wiederholung einzelner Messungen mit unterschiedlichen Reflektoren oder durch Gitter/Gaze etc.
  • Falls die Lampe im Terrarium genutzt wird die Bestrahlungsstärke in verschiedenen Abstand und ggfs. ein Spektrum alle 500-1000 Betriebsstunden erneut gemessen.

Messprotokolle

  • November 2020: Lightstorm UVB LED PDF
  • November 2020: LEDX Bird Light LED with UVA PDF
  • März 2021: Hobby UV Star Power 70W PDF
  • Mai 2021: TrueLight ESL 23W PDF
  • September 2021: VivTech Sur Sun UVB LED 3 W PDF
1)
  • Bild nach Gimp ziehen
  • Rahmenlinien mit der Maus greifen und als Orientierungslinien in das Bild hinein ziehen
  • Mit “Shift + P” das Perspektive- Tool starten
  • Bildkanten so verschieben, dass die Winkel passen
  • Bild speichern
2)
  • Bild mit Windows-Standardsoftware rotieren und zuschneiden
  • Bild in inkscape Einfügen und die Größe auf das Raster ziehen
  • Bild in den Hintergrund schieben (“Objekt” → “ganz nach unten absenken”)
  • Farbige Flächen für UV-Index zurecht ziehen. Um eine neue Fläche zu erzeugen: Rechteck erzeugen, dann “-Menü” → “Pfad” → “Objekt in Pfad verwandeln”
  • “Bearbeiten” → “Seitengröße auf Auswahlgröße” (Strg Shift R)
  • “Datei” → “PNG Bild exportieren”
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mess/meine_messgeraete.txt · Last modified: 2021/09/23 10:18 by sarina