La importancia de conocer la incertidumbre de una medida

¿Qué es la incertidumbre de una medida?

El término incertidumbre aparece asociado siempre a la medida de magnitudes. La incertidumbre es una medida cuantitativa de la calidad del resultado de medición, que permite que los resultados de medida sean comparados con otros resultados, referencias, especificaciones o normas. La incertidumbre del resultado de un ensayo debe tenerse en cuenta al interpretar los resultados del mismo, es necesario dar intervalos de confianza para ciertas magnitudes, siendo los métodos de evaluación de incertidumbre capaces de calcular esos intervalos de confianza.

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En la norma ISO/IEC 17025:2017 – Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración, apartado 7.6 se indica:

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Recordemos algunas definiciones:

  • La incertidumbre de una medida se define como el parámetro asociado al resultado de una medición, que caracteriza la dispersión de los valores que podrían ser razonablemente atribuidos al mensurando (mensurando: magnitud sujeta a medición), es decir la incertidumbre es el intervalo o rango de valores en donde existe una duda razonable que se encuentre el valor real de la medida realizada.
  • Nivel de confianza: es la probabilidad de que el valor del mesurando permanezca dentro de la amplitud del rango de incertidumbre.
  • La incertidumbre estándar es la incertidumbre del resultado de una medición expresado como una desviación estándar.
  • La incertidumbre estándar combinada es la incertidumbre estándar del resultado de una medición cuando el resultado se obtiene de los valores de otras cantidades, y es igual a la raíz cuadrada positiva de una suma de términos, los cuales son las varianzas o covarianzas de estas otras cantidades ponderadas de acuerdo a cómo el resultado de la
    medición varía con cambios en estas cantidades.

La incertidumbre de una medida debe agruparse en dos grupos en función de la forma en la que se estime su valor numérico, así las incertidumbres se agrupan en:

  • Incertidumbre de tipo A, aquellas incertidumbres que se evalúan por métodos estadísticos.
  • Incertidumbre de tipo B, aquellas incertidumbres que se evalúan por otros métodos.

Ventajas de la evaluación de la incertidumbre para los laboratorios de ensayo (información de la web de ENAC)

La evaluación de la incertidumbre de medida en los ensayos ofrece a los laboratorios una serie de ventajas:

  • La incertidumbre de medida supone una ayuda cuantitativa en aspectos importantes, como el control de riesgos y la credibilidad de los resultados de un ensayo.
  • La expresión de la incertidumbre de medida puede ofrecer una ventaja competitiva, directa al añadir valor y significado al resultado.
  • El conocimiento de los efectos cuantitativos de magnitudes únicas en el resultado de un ensayo aumenta la fiabilidad del procedimiento de ensayo. De esta forma pueden adoptarse medidas correctoras con más eficiencia, haciéndolas más eficaces con relación a su coste.
  • La evaluación de la incertidumbre de medida constituye un punto de partida para optimizar los procedimientos de ensayo gracias a un mejor conocimiento del proceso.
  • Clientes como los organismos que realizan la certificación de productos necesitan información sobre la incertidumbre asociada a los resultados para evaluar la conformidad con las especificaciones.

 Incertidumbre en los informes de candelTEC

Los resultados de las medidas dadas por candelTEC en los informes de fotometría, colorimetría y seguridad fotobiológica, muestran la incertidumbre de cada una de las medidas.

El resultado de la medida se proporciona como un valor y una incertidumbre expandida (X ± U), esta incertidumbre se calcula siendo k = 2 (factor de cobertura, que para una distribución normal corresponde a una probabilidad de cobertura de aproximadamente el 95 %), lo que quiere decir en la práctica es que el resultado de la medida estará dentro del intervalo [X-U, X+U], con una probabilidad del 95%.

Requisitos técnicos, ¿qué debemos tener en cuenta?

Como hemos comentado, los organismos que realizan la certificación de productos necesitan información sobre la incertidumbre asociada a los resultados para evaluar la conformidad con las especificaciones.

Nos podemos encontrar situaciones límites tales que el cumplimiento o no de especificaciones dependa del valor de la incertidumbre de medida. Como ejemplo, cabe destacar, las medidas de seguridad fotobiológica, ya que según el valor medido se clasifica en uno u otro grupo de riesgo: es muy importante conocer la incertidumbre de la medida para llevar a cabo esa clasificación.

Ejemplo: El valor medido de LB entra dentro del límite de emisión definido por la norma para clasificarlo en Grupo 0 (< 100), sin embargo, cuando se tiene en cuenta la incertidumbre se sale de ese límite, por tanto, debe ser clasificado no en Grupo 0, sino en Grupo 1: cambia la clasificación de grupo de riesgo si tenemos en cuenta la incertidumbre asociada a la medida.

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CandelTEC, adaptado a la Norma UNE-EN ISO/IEC 17025:2017

Tras la ultima auditoría de ENAC, candelTEC se ha adaptado a la norma UNE-EN ISO/IEC 17025:2017. ILAC (International Laboratory Accreditation Cooperation), fijó como fecha límite el 30 de noviembre de 2020 para que todas las acreditaciones de los laboratorios de ensayo y calibración que estén vigentes hagan referencia a la nueva versión de la norma.

Descarga el alcance de candelTEC en nuestra web y en la web de ENAC:

La norma ISO/IEC 17025 fue publicada a finales de 2017, sustituyendo al texto vigente desde 2005, con el objetivo de adaptarse a los últimos cambios en el ámbito de los laboratorios y las nuevas tecnologías de la información aplicadas a las prácticas de trabajo, además de adecuarse a la estructura del resto de las normas de la serie 17000.

A continuación, se presentan los principales cambios que incluye esta nueva revisión:

Cambio de estructura: La nueva revisión se adapta a la estructura definida por ISO/CASCO y que ya aparece en otras normas de la serie ISO 17000 con una clara orientación a procesos.

Análisis de riesgos: se introduce este nuevo concepto, permitiendo que la formulación de los requisitos no sea tan prescriptiva y aplicando una forma de pensar más orientada al desempeño. Aunque se especifica que la organización debe planificar acciones para abordar los riesgos, no hay ningún requisito relativo a utilizar métodos formales para su gestión con lo que los laboratorios pueden decidir si desarrollan o no una metodología de gestión de riesgos.

Imparcialidad: se define la imparcialidad como presencia de objetividad y se incluyen requisitos para salvaguardarla y no permitir que ninguna presión comercial, financiera o de otra índole pueda comprometerla. También se pide que se identifiquen los riesgos para la imparcialidad y, en caso de identificar alguno, que se demuestre cómo se elimina o minimiza este riesgo.

Confidencialidad: se incluyen requisitos que ya tienen otras normas de la serie ISO 17000, respecto a que deben existir compromisos ejecutables legalmente, a que se debe informar al cliente de la información que se va a hacer pública y también de la información confidencial sobre el cliente que le sea requerida legalmente, a no ser que lo prohíba la ley.

Sistema de Gestión: igual que otras normas de la serie ISO 17000, la nueva versión propone dos opciones para desarrollar el sistema de gestión, bien desarrollando los requisitos indicados en los apartados 8.2 a 8.9 de la norma (Opción A), o bien compartiendo estos requisitos con los equivalentes de la norma ISO 9001 (Opción B). Ambas opciones están previstas para lograr el mismo resultado en el desempeño del sistema de gestión y en el cumplimiento de los requisitos de la norma.

Muestreo: Introduce el muestreo, asociado con el posterior ensayo o calibración, como una actividad más de las que puede realizar un laboratorio.

Aseguramiento de la validez de los resultados: se sustituye el término “calidad” por “validez” y se divide entre aseguramiento intralaboratorio y la comparación con otros laboratorios. En el aseguramiento intralaboratorio se amplía el rango de actividades posibles. Las comparaciones entre laboratorios se dividen entre ensayos de aptitud, tal y como los define la norma ISO/IEC 17043 y otro tipo de comparaciones entre laboratorios. En cualquier caso, no supone cambios importantes en los requisitos para los laboratorios acreditados, puesto que ENAC ya incluía estos requisitos en su documento NT-03 que a su vez se apoya en otros documentos internacionales.

Declaración de conformidad: admite que se puedan emplear diferentes reglas para la decisión, dependiendo del nivel de riesgo, a menos que sea inherente a la especificación o norma solicitada. Remite a la Guía ISO/IEC 98-4 para más información

Opiniones e interpretaciones: incluye el requisito de que sólo se debe informar de opiniones e interpretaciones emitidas por personal autorizado y sólo en el caso de que dichas opiniones e interpretaciones se basen exclusivamente en los resultados de los ensayos o calibraciones.

Quejas: se desarrolla más este aspecto, incluyendo los requisitos definidos por ISO/CASCO y que ya incluyen otras normas de la serie 17000. Por ejemplo, requiere que las comunicaciones al reclamante sean realizadas o aprobadas por personas que no hayan participado en la actividad e incluso permite que sea ajeno al laboratorio.

Trabajo no conforme: la gestión se orienta al riesgo, de tal manera que las acciones a tomar, que podrían ser la detención del trabajo, la repetición del mismo o la retención de los informes, se basan en los niveles de riesgo establecidos por el laboratorio.

Control de datos: se amplían los requisitos al incluir la gestión y control de los sistemas de gestión de la información del laboratorio y las validaciones correspondientes.

Trazabilidad metrológica: se concretan mucho más los requisitos relativos a los materiales de referencia incluyendo la referencia clara a la ISO 17043 y al a guía ISO 33. Como en las anteriores versiones, se pide que se asegure la trazabilidad al Sistema Internacional de Unidades (SI) por medio de alguna de estas vías:

  1. Calibración por un laboratorio competente, reconociendo como tal al que cumple la norma ISO/IEC 17025. 
  2. Valores certificados o materiales de referencia de un proveedor competente, certificados con trazabilidad metrológica establecida al SI. Se entiende por competente aquel proveedor que cumple con la norma ISO 17034.
  3. Realización directa de unidades del SI aseguradas mediante comparación directa o indirecta con patrones nacionales o internacionales.

candelTEC les ofrece el servicio de ensayos fotométricos y colorimétricos ENAC en luminarias viales, luminarias de exterior y luminarias de interior. Evaluación de seguridad fotobiológica en luminarias, lámparas y otros dispositivos luminosos. Les invitamos a ver nuestra web y redes sociales www.candeltec.es

XLV Simposium Nacional de Alumbrado

El 9 de Mayo, candelTEC asistió al XLV Simposium Nacional de Alumbrado en Pamplona con la ponencia “Influencia de los cambios espectrales en luminarias led en el cumplimiento de las directivas de protección del cielo” presentada por nuestra compañera Elena Sanjuán.

El objeto de la ponencia fue analizar las diferentes normativas de protección del cielo en cuanto a la distribución espectral de luminarias se refiere.

A lo largo de la ponencia, vimos ejemplos de luminarias que cambian su distribución espectral en función del ángulo en el que se evalúe y cómo esto influye en el cumplimiento de directivas y/o recomendaciones.

Vimos también cómo un mismo producto al que alimentamos de una forma u otra, cambia su distribución espectral y cómo afecta esto a parámetros como el índice G.

A pesar del esfuerzo realizado por las administraciones para proteger nuestros cielos, todavía quedan flecos sueltos en las directivas que deben ser aclarados, para que cuando se diga que un producto cumple con una directiva, esto sea realmente así.

Para más información, descargue el PDF de la presentación aquí:

XLV Simposium nacional de alumbrado

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Día Internacional de la Metrología

Hoy, 20 de mayo, celebramos el Día Internacional de la Metrología, resaltando en nuestro caso, la unidad de intensidad luminosa, la candela (cd). Queríamos aprovechar este día también, para recordar que desde candelTEC prestamos servicios de calibración trazables​: calibración de luxómetros, luminancímetros, espectrofotómetros y radiómetros (visible y UV). 

La elección de este día se debe a que fue un 20 de mayo de 1875, cuando 17 países, entre ellos España, firmaron en París el Tratado Diplomático del Metro, que estableció el sistema métrico decimal. El Sistema Métrico Decimal se estableció para tratar de solventar los problemas existentes ante el gran número de unidades que se empleaban para medir (peso, longitudes, volúmenes) y la falta de equivalencia de unidades con el mismo nombre entre diferentes regiones, lo que dificultaba el comercio y causaba problemas en la incipiente industria.

A lo largo de los años se han ido incorporando nuevas magnitudes y se han actualizado las definiciones de ciertas unidades. En 1948, en la Conferencia General de Pesas y Medidas se definía la candela como una sexagésima parte de la luz emitida por un centímetro cuadrado de platino puro en estado sólido a la temperatura de su punto de fusión (2046 K).

En 1960, se definió y estableció formalmente el Sistema Internacional de Pesos y Medidas, que se adoptaría España en 1967: la Ley 88/1967, de 8 de noviembre, declara de uso legal en España el denominado Sistema Internacional de Unidades (SI). El Centro Español de Metrología es en la actualidad, el máximo órgano técnico en el campo de la metrología en España (https://www.cem.es).

En aquella época eran seis las unidades fundamentales definidas en el SI, aún faltaba el mol (que se introdujo en el SI en 1971), como unidad con que se mide la cantidad de sustancia. Desde entonces son siete las unidades fundamentales del Sistema Internacional de Unidades.

La definición vigente de la candela es la siguiente:

Unidad de intensidad luminosa. La candela (cd) es la unidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite una radiación monocromática de frecuencia 540·1012 hercios y cuya intensidad energética en dicha dirección es 1/683 vatios por estereorradián.

De aquí resulta que la eficacia luminosa espectral de la radiación monocromática de frecuencia igual a 540·1012 hercios es igual a 683 lúmenes por vatio, exactamente K=683 lm/W=683 cd sr/W.

Poco intuitiva, desde luego, pero básica para establecer unidades secundarias como el lux, el lumen o la candela por metro cuadrado que empleamos para medir la iluminancia, el flujo luminoso o la luminancia

Finalmente, resaltar que este año, 20 de mayo de 2019, entra en vigor la revisión más importante del SI: referir todas las unidades básicas de medida a constantes universales (aprobado por la Conferencia General de Pesas y Medidas en reunión de noviembre año 2018).

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El riesgo de la luz azul, posicionamiento de la CIE

Recientemente la Comisión Internacional de la Iluminación (CIE), ha publicado un documento de posicionamiento sobre el riesgo de la luz azul. Consideramos interesante comentar algunos de los planteamientos que se exponen en este documento.

Uno de los principales aspectos que se destacan es la diferenciación que hay que hacer entre la evaluación del riesgo por luz azul y los efectos no-visuales de la luz, entre los que se encuentra el papel de la radiación visible en la regulación de los ritmos circadianos. No se deben confundir estos dos temas que, en ocasiones, leemos en algunas publicaciones con cierta mezcla de conceptos.

El riesgo por luz azul evalúa el potencial daño ocular, concretamente en el tejido de la retina, por la acción fotoquímica de la radiación. Típicamente se asocia a la observación directa de fuentes muy intensas, arcos de soldadura o similares. Se le llama riesgo por luz azul, porque analiza una parte del espectro entre 400 nm y 500 nm aproximadamente.

1Las fuentes LED que se emplean actualmente para iluminación en interiores o alumbrado exterior tienen en muchos casos una componente importante de radiación en esta banda del espectro, mayor cuanto más alta sea su temperatura de color, y se clasifican según la normativa de seguridad UNE-EN 62471:2019. Según esta normativa, las fuentes se clasifican en 4 tipos: RG0 (exenta de riesgo), RG1 (bajo riesgo), RG2 (riesgo moderado) y RG3 (riesgo alto). En el caso de fuentes LED para iluminación general, estas se clasifican como máximo en RG2.

Aunque la CIE recuerda que no hay actualmente ninguna evidencia de efectos adversos a la salud por radiación luminosa en este rango de longitudes de onda, dentro de los límites de exposición establecidos por la normativa, también aconseja precaución en el uso de fuentes con un alto contenido de luz azul en los casos en los que haya una exposición continuada a niveles cercanos a los límites definidos, con especial referencia al caso en que se trate de niños, para los que recomienda reducir los límites establecidos en un factor 10 y recomienda evitar fuentes azules o violetas (incluso indicadores luminosos) en juguetes u otros dispositivos a su alcance.

La evaluación de fuentes de luz atendiendo a otros efectos no visuales en las personas, lo que habitualmente se denomina “Human-Centric Lighting”, se basa en la presencia de células sensibles a la luz que se encuentran en nuestras retinas junto a conos y bastones, pero que no contribuyen a la visión. La detección de luz por parte de estos fotorreceptores (que contienen melanopsina) está relacionada con la activación de la hormona melatonina, que está vinculada a la regulación de los ritmos circadianos, aunque hay otros procesos biológicos actualmente en estudio, también afectados por la respuesta de estos fotorreceptores.

La sensibilidad espectral de estas células se puede ver en la siguiente gráfica.

2A partir de la caracterización espectrorradiométrica de una fuente luminosa determinada, se puede cuantificar el estímulo que esa fuente puede producir en cada uno de los cinco fotopigmentos existentes (tres tipos de conos, bastones y melanopsina). Pero al contrario de lo que ocurre con la cuantificación y valoración de la respuesta dada por conos y bastones, que contribuyen a la visión y nos proporcionan imágenes de nuestro entorno así como las sensaciones de mayor o menor iluminación, color, contrastes, etc., y son bien conocidas, en el caso de la respuesta de la melanopsina y la regulación de diferentes procesos biológicos, no existe por el momento un parámetro único que nos proporcione una valoración concreta de cómo de beneficiosa es una fuente luminosa respecto de cada proceso biológico en los que este fotorreceptor participa. Así que aunque podemos realizar determinadas valoraciones y medidas, los resultados que podamos obtener no los podemos clasificar en un simple “bueno” o “malo”, “bajo” o “alto”, “cumple” o “no cumple”, para lo cual aún vamos a tener que esperar a los resultados de investigaciones en curso.

A modo de conclusión, podemos destacar que, como se puede observar, el espectro de acción para la evaluación del riesgo por luz azul no concuerda con la sensibilidad espectral del fotopigmento melanópico. Suprimir la radiación en la banda espectral en la que se evalúa el riesgo por luz azul no elimina la respuesta de la melanopsina, cuyo espectro de acción cubre azules, verdes y amarillos. Pero lo que es más importante: son dos conceptos diferentes, corresponden a la evaluación de aspectos diferentes de la radiación luminosa y a distintos efectos producidos o potencialmente producidos sobre el cuerpo humano. El riesgo por luz azul está sometido al cumplimiento de una normativa publicada y en aplicación, mientras que las medidas que podamos obtener del fotopigmento melanopsina nos darán valoraciones cualitativas que no podemos clasificar por el momento en ninguna categoría concreta.

Referencias y documentos de interés:

CIE Position Statement on the Blue Light Hazard. April, 2019

CIE Position Statement on Non-Visual Effects of Light. June 28, 2015

UNE-EN 62471:2099 Seguridad fotobiológica de lámparas y de aparatos que utilizan lámparas.

Directiva de Radiación Óptica Artificial (2006/25/CE).

IEC/TR 62778 Ed. 2 “Application of IEC 62471 for the assessment of blue light hazard to light sources and luminaires”

CIE DIS 026/E; CIE System for Metrology of Optical Radiation for ipRGC-Influenced Responses to Light. 2018 Edition, 2018

Measuring and using light in the melanopsin age. Robert J. Lucas et al; doi 10.1016/j.tins.2013.10.004

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Feliz Día Internacional de la Luz – 16 Mayo

Casualmente, fue en 2015 cuando fundamos candelTEC, año que había sido declarado por la Asamblea General de las Naciones Unidas “Año Internacional de la Luz y las Tecnologías basadas en la Luz”. A nosotros nos viene bien esta coincidencia, dado que trabajamos con la luz: midiendo su intensidad, distribución o cromaticidad en productos industriales empleados en múltiples aplicaciones.

Hoy, 16 de mayo, celebramos el Día Internacional de la Luz, conmemorando el aniversario de la puesta en funcionamiento del primer láser por parte de Theodore Maiman en 1960. En este día (o más bien en fechas cercanas a este día), son muchas las actividades y eventos que se celebran en todas partes del mundo para dar a conocer las investigaciones y aplicaciones tecnológicas relacionadas con la luz: conferencias, demostraciones, concursos, premios, ferias… (https://www.diadelaluz.es/).

Es una buena excusa para recordar los muchísimos ámbitos de aplicación de las tecnologías ópticas y fotónicas en nuestras vidas. Sin pretender dar una lista completa, podemos encontrar innumerables aplicaciones en campos como la energía, salud, herramientas de fabricación, dispositivos de sensado, comunicaciones y, cómo no, la iluminación.

La iluminación constituye uno de los ejemplos más directos e intuitivos cuando hablamos de óptica y fotónica, de investigaciones y aplicaciones relacionadas con la luz. Además, en los últimos años ya no nos limitamos a la generación y la manipulación de la luz. Desde que se demostró la existencia de células sensibles a la luz que no participan del proceso de la visión, sino que sirven para la regulación, entre otros, de los llamados ritmos circadianos, se ha incrementado enormemente el alcance de las investigaciones vinculadas a la percepción (visual o no) de la luz y los efectos que pueden causar en las personas.

La iluminación nos envuelve en prácticamente todos los ámbitos de nuestra vida, tanto la natural como la generada artificialmente, nos acompaña sin que la valoremos en la gran mayoría de los casos, salvo cuando es deficiente. Deficiente por escasa o mal distribuida. Deficiente también por exceso: deslumbradora, inapropiada e incluso innecesaria.

Queríamos contribuir en el Día Internacional de la Luz con este post, con el fin de destacar la importancia de disponer de una buena iluminación para la realización de las actividades que a diario desarrollamos: niveles de iluminación adecuados, ausencia de deslumbramientos, contrastes que faciliten la percepción del entorno, eficacias razonables y atención al color de la luz, a su composición espectral. Y no olvidemos considerar el entorno en el que vivimos y que deberíamos conservar. A veces también hay que apagar la luz.

Y sirva también este post, para desearos desde candelTEC, un Feliz Día Internacional de la Luz.

Simulaciones colorimétricas

En 2016 iniciamos nuestro blog con el post “Simulación fotométrica de luminarias”. En su momento explicamos las ventajas de realizar simulaciones fotométricas, ya que nos puede dar una idea muy aproximada de cuál será el resultado final y de qué cambios pueden realizarse en la luminaria para obtener un producto cuyas prestaciones lumínicas sean las adecuadas.

Además, podemos valorar el efecto de los diferentes elementos de la luminaria y ver si alguno de ellos nos hace perder eficiencia en el sistema. Nos hemos encontrado casos en los que ciertas partes de la luminaria interaccionan con la luz de forma innecesaria y hacen disminuir el valor de la eficacia de la luminaria. Todo ello se puede estudiar a través de simulación y ver cómo mejorar la eficacia de la luminaria. Utilizar una herramienta como la simulación fotométrica puede ahorrar mucho tiempo, dinero y problemas.

Actualmente, además de la simulación fotométrica, añadimos la simulación colorimétrica. Debemos tener en cuenta, que algunos productos que incorporan tecnología LED presentan una diferencia angular cromática, siendo muy importante disponer de información sobre la variabilidad de este parámetro para el LED seleccionado. Debemos solicitar al proveedor el dato de la uniformidad angular del color (Du’v’), que representa la máxima desviación cromática encontrada con respecto al dato promedio.

Es importante comentar también que este tipo de simulación cromática puede ser muy útil para aplicaciones de horticultura. De esta forma se puede buscar un determinado espectro componiéndolo por simulación, como paso previo a la construcción de la luminaria.

¿En qué consiste la simulación colorimétrica?

El proceso de simulación colorimétrica es similar al de la simulación fotométrica, de hecho, es un complemento a esta. Se analiza la trayectoria de los rayos que parten de una fuente luminosa y se propagan, reflejan o dispersan en diferentes medios, obteniendo como resultado final el comportamiento fotométrico del producto. En la simulación colorimétrica, además, la fuente luminosa (en nuestro caso el LED) está caracterizada no solo fotométricamente, sino espectralmente.

Simulación de sistemas con variación cromática angular

Comenzamos mostrando la simulación colorimétrica de un LED con variación angular cromática. Comparamos los resultados simulados con mediciones en el laboratorio de ese LED, validando así la simulación.

A continuación se muestran las coordenadas cromáticas (x,y) y la temperatura de color en diferentes puntos (variación en gamma):

Incorporamos ahora diferentes tipos de óptica al LED anterior. En cada caso realizamos el análisis cromático angular a través de simulación, dando lugar a distribuciones fotométricas y valores de Du’v’ distintos.

A) Óptica asimétrica vial:

B) Óptica simétrica:

C) Óptica colimadora:

Así, podemos observar que, al incorporar lentes a LEDs con diferencia angular cromática, el efecto del cambio cromático puede verse reducido o incrementado de forma considerable. Como puede observarse la temperatura de color global se mantiene ya que es la medida equivalente a hacerla en esfera integradora. De ahí que tengamos que fijarnos en la temperatura de color direccional.

CandelTEC les ofrece el servicio de simulación fotométrica, colorimétrica y diseño óptico de componentes para luminarias. Les invitamos a ver nuestra web y redes sociales www.candeltec.es

El UGR no es un parámetro de la luminaria

Habitualmente nos encontramos con expresiones publicitarias “Luminaria UGR19”, “Luminaria UGR<16” y solicitudes de ensayos en los que necesitan que “la luminaria tenga un UGR menor que un cierto valor”. Esto nos ha hecho plantearnos este post para aclararlo: el UGR no es un parámetro exclusivamente de la luminaria, sino que la evaluación del deslumbramiento depende también de las características de la instalación.

La CIE define el llamado índice UGR (índice de deslumbramiento unificado) para determinar la sensación de deslumbramiento. El UGR depende directamente de la luminancia de las partes luminosas de cada luminaria en la dirección del ojo del observador.

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Recordemos que la luminancia es inversamente proporcional al área de emisión de la fuente, por lo que, si aumentamos el área y mantenemos la intensidad disminuimos la luminancia (y por tanto el UGR).

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Tanto en proyectos de interior como de exterior se evalúan parámetros de la instalación que están relacionados con la luminancia de la luminaria en diferentes direcciones, UGR, TI, GR… Para analizar estos parámetros necesitamos partir de un fichero fotométrico, ya sea LDT o IES y utilizar un software de simulación de entornos.

Veamos como varía el UGR en función de la instalación. Consideramos la misma luminaria LED en todos los proyectos de simulación que se muestran a continuación, con la siguiente distribución fotométrica. Nótese que esta distribución, a priori, no parece controlar mucho el deslumbramiento, pero estamos hablando de una luminaria de dimensión 500mm x 500mm.

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Ciertos visores de LDTs presentan tablas de UGR de habitaciones tipo, a diferentes alturas y reflectancias de paredes techo y suelo:

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Estas tablas nos ayudan a estimar el UGR de diferentes instalaciones, pero veamos cómo varía el UGR en distintos proyectos de iluminación con una cierta disposición de luminarias.

Planteamos en principio dos proyectos, el primero de ellos es una oficina de altura de luminarias 2.8 metros y el segundo de ellos es un entorno con altura de luminarias 4 metros. Ambos proyectos tienen una reflectancia en paredes del 50%, techo 70% y suelo 20%. La variación de uno y otro proyecto es únicamente la altura del local y la altura de colocación de las luminarias.

A) PROYECTO 1: altura luminarias 2.8 metros. Reflectancia en paredes del 50%, techo 70% y suelo 20%.

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.70 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido = 22

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.20 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido = 20

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B) PROYECTO 2: altura luminarias 4 metros. Reflectancia en paredes del 50%, techo 70% y suelo 20%.

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.70 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido = 19

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.20 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido = 17

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Analizando los resultados, se puede observar que hay un cambio en los valores de UGR simplemente variando la altura de la instalación. Por tanto, si pasamos a otras instalaciones donde la reflectancia de paredes cambie, los resultados de UGR serán de nuevo diferentes.

Continuamos realizando dos nuevas simulaciones. En este caso mantenemos la altura de las luminarias a 2.8m y variamos la reflectancia en paredes. El primero de ellos es un caso no real con reflectancia en paredes 0%, techo 0% y suelo 0% y en el segundo de ellos tenemos paredes al 70%, techo 70% y suelo 50%.

C) PROYECTO 3: altura luminarias 2.8 metros. Reflectancia en paredes del 0%, techo 0% y suelo 0%.

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.70 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido > 30

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.20 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido > 30

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D) PROYECTO 4: altura luminarias 2.8 metros. Reflectancia en paredes del 70%, techo 70% y suelo 50%.

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.70 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido = 19

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Evaluando un plano UGR en una dirección y a una altura de 1.20 m obtenemos los siguientes valores: UGR Max obtenido = 17

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Resumen de resultados:

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Se puede observar que hay un cambio en los valores de UGR variando la altura colocación de las luminarias (ver resultados proyectos 1 y 2). Además, si nos fijamos en los proyectos 1, 3 y 4, vemos cómo cambia el valor del UGR de la instalación (desde 17 a valores mayores de 30) variando las reflectancias de paredes techo y suelo. Debe quedar claro que la evaluación del deslumbramiento depende mucho de la luminaria instalada, pero también de su entorno, cuanto más oscuro sea éste más nos deslumbrará la luminaria que instalemos.

Es importante entonces hacer un buen proyecto de iluminación para determinar el UGR de la instalación, y no caracterizar a una luminaria con un valor concreto de UGR, ya que el valor variará de un entorno a otro.

No dimensionar bien el grado de deslumbramiento de una instalación puede dar lugar a más errores de los esperados en determinados entornos laborales, accidentes y problemas de salud (dolores de cabeza continuados, picor de ojos, alta sensibilidad a la luz….). Es imprescindible realizar un buen diseño de las luminarias de interior atendiendo al grado de deslumbramiento que producen, especialmente para lugares de trabajo o estudio, haciendo un análisis de qué elementos son los más apropiados.

 

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XLIV Simposium Nacional de Alumbrado

El pasado miércoles 23 de Mayo, candelTEC asistió al XLIV Simposium Nacional de Alumbrado en Guadalajara con la ponencia Últimos avances en la evaluación de la reproducción cromática: índice de rendimiento cromático (Ra) e índice de fidelidad cromática (Rf) presentada por nuestra compañera Elena Sanjuán.

El objeto de esta ponencia es hacer una revisión de la normativa, publicaciones e investigaciones relacionadas con la visión del color utilizando fuentes de tecnología LED, dónde se ha llegado y qué falta por definir o establecer.

Con el desarrollo de la tecnología y la mejora de los productos LED, ha resultado necesario plantear nuevas métricas para estimar con mayor precisión la percepción cromática.

A lo largo de la ponencia se analizaron los diferentes documentos que tratan la evaluación del rendimiento cromático: CIE13.3:1995, IES TM-30:2015 y CIE 224:2017, se explicó la diferencia entre el cálculo de Ra (uso de 8 muestras de color, observador 2º y comparación con una fuente de referencia) y el Rf (uso de 99 muestras de color y observador 10º y comparación con una fuente de referencia), haciendo especial hincapié en que el método de medida es el mismo, lo que cambia es la forma de analizar los datos. Por supuesto, se trata de diferentes descripciones de las fuentes, no hay influencia alguna en el proceso de la percepción individual del color.

Además, se mostraron los resultados partiendo de diferentes distribuciones espectrales de luminarias LED que dan lugar a distintas temperaturas de color.

Por último, se presentaron los resultados de las investigaciones realizadas por el NIST sobre las preferencias de los usuarios en el color de la luz, analizando diferentes Duv.

Como conclusión, tras las últimas investigaciones y esfuerzos realizados por mejorar la manera en la que se determina la capacidad que tiene una fuente de reproducir los colores, se ha conseguido mejorar el proceso de comparación, pasar de analizar 8 muestras de color a analizar 99. Pero todavía nos queda un paso más y es determinar qué valores de Ra y Rf son adecuados para cada producto y cada aplicación.

Para más información, descargue el PDF de la presentación aquí:

XLIV Simposium nacional de alumbrado

candelTEC les ofrece servicio acreditado ENAC de ensayos fotométricos en luminarias según UNE-EN 13032-4:2016. Les invitamos a ver nuestra web y redes sociales www.candeltec.es

Tolerancias en la definición de la colorimetría de fuentes LED

A partir de la distribución espectral de una fuente luminosa obtenemos sus coordenadas cromáticas, temperatura de color e índice de rendimiento de color, siendo los dos últimos parámetros válidos para fuentes de luz blanca.

Es habitual definir la cromaticidad de una fuente de luz con su temperatura de color, pero este dato por sí solo no informa inequívocamente del color de la fuente. Con una misma temperatura de color, encontramos productos que presentan un aspecto cromático diferente: en un producto de 3000K, podemos ver una luz amarillenta o rosada.

Además de la temperatura de color correlacionada (Tc), que corresponde a una isolinea que cruza la del cuerpo negro en la “zona de los blancos” de la lengua de color, necesitamos la distancia (Duv) desde la línea del cuerpo negro a las coordenadas de color de nuestra fuente (Fig.1).

figura 1

Fig.1. Duv en el diagrama CIE1960 (u, v) [1]

Con estos dos datos tendremos la misma información sobre la cromaticidad de la fuente que con sus coordenadas colorimétricas. Pero falta algo más, especialmente para el fabricante o integrador, información sobre las tolerancias de estos valores para evitar diferencias de color entre productos. ¿Cuáles deben ser estas tolerancias?

Por un lado, tenemos la indicada en normas, directivas, pliegos de condiciones, por ejemplo, Tc = 3000 K ± 200 K. Esto simplemente nos indica qué rango de temperaturas de color son aceptables para una determinada instalación, no quiere decir que una diferencia de 300 K no sea apreciable visualmente.

Por otro lado, tenemos la tolerancia que el fabricante quiera asumir en sus productos. En algunas aplicaciones es un asunto clave, por la necesidad de apreciación de las diferencias de color bajo esa iluminación o el cambio de aspecto del propio LED en función del ángulo de emisión, aquí aparece el concepto de “uniformidad angular del color”.

Finalmente hay que hablar de las diferencias perceptibles de color, que habitualmente se relacionan con los pasos en las elipses de MacAdam, definidas en 1942 utilizando un iluminante C (6800 K) actualmente en desuso. Este método no es adecuado para la tecnología actual [2], y como alternativa, la CIE propone el uso de los circulos u’v’.

El diagrama de cromaticidad CIE (u’, v’) es el espacio de color más uniforme para fuentes de luz. En este diagrama podemos representar las elipses MacAdam de cinco pasos y centrados en estas elipses trazamos círculos de radio 0.0055, que prácticamente se superponen, es decir, los círculos pueden reemplazar las elipses de MacAdam en esta “región blanca”, alrededor de la línea del cuerpo negro en el diagrama (u’, v’). (Fig.2)

figura 2

Fig.2. Elipses MacAdam de cinco pasos (negro) y círculos de radio 0.0055 (rojo) en el diagrama (u’,v’). Los pasos se miden desde el centro del círculo, por lo que entre extremos de cualquier diámetro habrá 10 pasos. [2]

Por coherencia con las elipses de MacAdam, el término “n-pasos en círculo u’v’” se define como un círculo en este diagrama con un radio de n veces 0,0011. En esta región del diagrama (u’. v’) se considera que una diferencia de color perceptible con una probabilidad del 50%, equivale a 0,0013 (0,0011 × 1,18).

La CIE recomienda especificar las tolerancias de cromaticidad para fuentes de luz para iluminación general mediante círculos u’v’, en lugar de elipses MacAdam. En el caso de LEDs, alternativamente, se pueden usar cuadrángulos.

Igualmente se recomienda esta especificación para la uniformidad angular de la cromaticidad (cambios de color al variar el ángulo de observación) y el mantenimiento de la cromaticidad a largo plazo. Se desaconseja el uso de la desviación estándar de coincidencia de colores (SDCM) o la mínima diferencia perceptible (JND) como medida de diferencia de cromaticidad [3].

figura 3

Fig. 3. Cuadrantes para 4 pasos en el diagrama CIE1931 [4]

 

Con respecto al efecto de la variación angular del color, cabe destacar la importancia de disponer de información sobre la variabilidad de este parámetro para el LED seleccionado.

imagen 1

Fig.4. Iluminación producida por una luminaria de 4018 K (valor global), con variación angular de temperatura de color entre 4400 K y 3700 K. Foto: candelTEC.

En definitiva, en la selección de LEDs debemos plantearnos las necesidades reales que tendrán el producto y la instalación, por lo que es importante identificar el círculo u’v’ en el que se encuentra y considerar:

  • Valor global integrado: definirá la zona en la que se encontrará nuestro producto.
  • Uniformidad angular del color, definida como la mayor desviación de cromaticidad entre cada dirección de emisión y el valor de cromaticidad global integrado.
  • Mantenimiento del color a largo plazo.

Además de estos tres parámetros, también se debe valorar el índice de rendimiento del color (IRC o Ra), aunque este parámetro merece un artículo aparte. Recientes investigaciones han dado lugar a revisiones de este parámetro, definiendo el índice general de fidelidad del color [5], que nos permite realizar una mejor evaluación de la calidad de la iluminación para apreciar colores, y se continúa trabajando en otras medidas de calidad de color relacionadas con la percepción.

 

[1] Color Quality Metrics – Recent Progress and Future Perspective (Y. Ohno – NIST)

[2] IEC 60081 1997

[3] CIE TN 001:2014

[4] ANSI/NEMA C78.377-2017

[5] TM30-15, CIE224:2017

 

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CandelTEC, laboratorio acreditado por ENAC

CandelTEC, desde el pasado 21 Julio 2017, ha comenzado a formar parte de la red de laboratorios acreditados ENAC (código asignado de acreditación 1265/LE2410). Desde aquí, queremos agradecer especialmente a todos nuestros clientes su apoyo y paciencia a lo largo del proceso.

 

candeltec ENAC

La importancia de acreditarnos

ENAC (Entidad Nacional de Acreditación) es el organismo designado por la Administración para establecer y mantener el sistema de acreditación a nivel nacional, de acuerdo a normas internacionales, siguiendo las políticas y recomendaciones de la UE. La acreditación es la herramienta establecida para generar confianza en la correcta ejecución de un tipo determinado de actividades.

Concretamente, la norma de referencia para la acreditación de un laboratorio de ensayo es la UNE-EN ISO/IEC 17025.  Exigiendo así que el laboratorio disponga de un sistema de gestión de la calidad, dotando al laboratorio de capacidad para proporcionar un servicio adecuado a sus clientes.

Para un laboratorio acreditado es necesario tener un control estricto de los equipos de medida, un uso y mantenimiento adecuado. Debemos someterlos a un plan de calibración que nos proporcione información fiable sobre sus incertidumbres y nos garantice la trazabilidad de las mediciones.

Recurrir a un laboratorio acreditado proporciona a las empresas la confianza y seguridad de disponer de medios y métodos técnicos altamente competentes, para obtener así fiabilidad en sus resultados.

Algunas de las ventajas de contratar laboratorios acreditados por ENAC

Reconocimiento internacional de los resultados

A través de un sistema de acuerdos internacionales, los resultados emitidos por un laboratorio bajo la acreditación de ENAC tienen reconocimiento en más de 90 países de todo el mundo. Este reconocimiento permite que los resultados sean más fácilmente aceptados en mercados exteriores, ayuda a reducir costes y elimina la necesidad de volver a realizar pruebas en otro país.

Evaluación continua del laboratorio

Los laboratorios son re-evaluados periódicamente lo que obliga al laboratorio a estar constantemente adecuando sus procesos para cumplir con los requisitos y con el fin de obtener los resultados más fiables. Estas auditorías las realizan auditores técnicos especializados que verifican que el laboratorio ha actuado de manera sistemática cumpliendo los requisitos de acreditación.

Defensa ante posibles errores

Los laboratorios acreditados deben disponer de un sistema de tratamiento de reclamaciones. ENAC por su parte también puede actuar si el cliente del laboratorio no queda satisfecho con la respuesta de éste (este servicio y los términos legales aplicables están disponibles en su página web)

A continuación, presentamos nuestro alcance de acreditación:

Norma de Referencia/ Reference standard: UNE-EN ISO/IEC 17025:2005

Titulo del Alcance de Acreditación/ Title (3): FOTOMETRÍA Y CROMATICIDAD FUENTES LUMINOSAS / PHOTOMETRY AND CHROMATICITY OF LUMINOUS SOURCES

Categoría/Category (4): 0

Área Técnica (5): ENSAYOS DE CARACTERÍSTICAS FOTOMÉTRICAS, CROMÁTICAS Y DE SEGURIDAD ÓPTICA EN PRODUCTOS PARA ILUMINACIÓN

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Ficheros LDT de productos tipo villa y sus proyectos en Dialux

Cuando hacemos el proyecto de iluminación de un producto, es muy importante asegurarnos no solo que el fichero fotométrico que tenemos se ha creado correctamente, sino conocer cómo se ha parametrizado la luminaria en dicho fichero. En concreto, nos referimos en este caso a las dimensiones de la luminaria, ya que como veremos a continuación, la altura de la luminaria definida en el LDT nos determinará la posición del centro fotométrico en Dialux.

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Las luminarias tipo villa que incorporan módulos y no llevan laterales luminosos, tienen su área emisora y por tanto su centro fotométrico, en una zona intermedia dentro de la luminaria. Es habitual que el módulo quede embutido en la zona superior de la luminaria.

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Los ficheros LDT, NO permiten indicar exactamente dónde se sitúa el centro fotométrico, por lo que los programas para realizar proyectos de iluminación (en concreto Dialux), sitúan el centro fotométrico en la parte más baja de la luminaria.

¿Cómo hay que actuar con este tipo de luminarias?

Caso 1.- Si en el fichero fotométrico, al parámetro “altura de la luminaria” le asignamos la dimensión superior de la villa (0.245 m), el centro fotométrico quedará bien situado en Dialux.

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La altura de montaje en Dialux, queda definida como la distancia de la parte más alta de la luminaria al suelo, por lo que en Dialux debemos indicar: la altura del báculo (en este caso 4 m) + la altura de la luminaria (4 m + 0.675 m = 4.675 m). El programa en función de los datos del LDT, situará el punto de luz donde corresponde: a 4 metros de báculo + 0.43 m desde la base de la luminaria al centro fotométrico.

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Resultados fotométricos en el proyecto de iluminación:

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Caso 2.- Si en el fichero fotométrico, al parámetro “altura de la luminaria” le asignamos la dimensión completa de la villa (0.675 m), Dialux situará el centro fotométrico del producto en la parte más baja de la luminaria (mal situado):

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¿Cómo podemos solucionarlo? Si queremos que calcule bien, debemos subir la luminaria en Dialux:

Como hemos comentado, la altura de montaje en Dialux, queda definida como la distancia de la parte más alta de la luminaria al suelo, por lo que en Dialux debemos indicar: los 4 metros de báculo + toda la altura de la luminaria (0.675 m) + la altura a la que se sitúa el centro fotométrico (0.43 m), obteniendo 4 m + 0.675 m + 0.43 m = 5.105 m.

Así, el programa situará el punto de luz donde corresponde, siguiendo lo indicado en los datos del LDT: 4 m de báculo + 0.43 m desde la base de la luminaria al centro fotométrico. Los cálculos serán correctos aunque el aspecto que ofrece es extraño, ya que sube la luminaria completa y en la vista 3D no parece realmente corresponder al producto que analizamos.

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Resultados fotométricos en el proyecto de iluminación:

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Como podemos observar en los resultados fotométricos, obtenemos en ambos casos (caso 1 y caso 2) los mismos resultados. Si en el caso 2 no le suplementáramos los 0.43 m del centro fotométrico, lo situaría más cerca del suelo, incrementaría los niveles de iluminancia y empeoraría la uniformidad, además de dar datos no correctos.

 

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Requisitos fotométricos, cromáticos y de seguridad óptica en productos LED

candelTEC estuvo el pasado mes de Octubre en Matelec 2016, compartiendo ponencia con Grupo Sering “Nuevos requisitos normativos de seguridad y fotometría para luminarias y equipos asociados. Explicación de nueva norma UNE-EN 13032-4”.

Tras ver brevemente la evolución de la normativa LED, nos centramos en las principales novedades de la norma UNE-EN 13032-4 con respecto a UNE-EN 13032-1:

  • Introduce los posibles cambios que se producen en la emisión luminosa y en el consumo con el cambio de posición de la luminaria. Permite utilizar cualquier tipo de goniofotómetro, siempre y cuando las medidas sean corregidas en función de la emisión y consumo del producto en su posición de trabajo.
  • Define claramente, condiciones para la medida, intervalos de tolerancia y aceptación.
  • Establece que el dato de eficacia debe ser calculado teniendo en cuenta el consumo de la fuente de luz y de sus equipos de alimentación.
  • Establece el valor de rendimiento o eficiencia en un 100%, cuando los productos no llevan lámparas o módulos intercambiables por los usuarios.
  • Los datos de distribución de intensidad luminosa para productos cuyo rendimiento sea del 100%, deben proporcionarse en fotometría absoluta (cd), aunque en los ficheros de intercambio de datos fotométricos mantengamos los datos en fotometría relativa (cd/klm).
  • Incluye la medida de datos de cromaticidad, aunque sigue refiriendo a las normas CIE habituales.
  • Incluye la evaluación de la uniformidad angular del color.
  • La temperatura de color debe ir acompañada de Duv, distancia señalada desde la curva de Planck dentro de una misma isolinea de Temperatura de color.

Finalmente, respecto a la norma UNE-EN 62471: NO ES UNA NORMA DE CUMPLIMIENTO. NO ESTABLECE UN PASA / NO PASA. Se trata de una norma de clasificación de las fuentes de luz, estableciendo el Grupo de riesgo del producto, determinado a partir de medidas radiométricas en una configuración determinada. Para luminarias de alumbrado general (GLS), se realizan las medidas a la distancia y en la dirección en que la luminaria proporciona 500 lx. (dirección de máxima emisión de la luminaria) y para otras fuentes de luz, la evaluación se realiza a una distancia de 200 mm.

La aplicación de la norma IEC 62471 para la evaluación del riesgo de la luz azul, ha generado en algunos casos, diferentes interpretaciones en la evaluación de los resultados de las pruebas.

  • La evaluación de la fuente a una distancia que produce 500 lx no siempre es significativa.
  • Evaluar todas las fuentes a una distancia de 200 mm conduciría a sobredimensionar el riesgo.
  • Es necesario definir parámetros con el fin de transferir datos desde el fabricante de la fuente de luz para el fabricante de luminarias.
  • Los productos clasificados dentro de grupo de riesgo 2 RG2 no se consideran peligrosos, incluso si se requieren advertencias para su uso con el fin de evitar la visión directa.

Para más información, descargue el PDF de la presentación aquí:

jornada-matelec-2016

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XLII Simposium Nacional de Alumbrado

Hace unas semanas, candelTEC asistió al XLII Simposium Nacional de Alumbrado en San Sebastián. La ponencia que presentó nuestra compañera Elena Sanjuán fue “SEGURIDAD FOTOBIOLÓGICA: IEC/TR 62778 ED. 2: APLICACIÓN DE LA NORMA IEC 62471, PARA LOS RIESGOS DERIVADOS DE LA LUZ AZUL”.

Se trata de un análisis del Informe Técnico IEC/TR 62778 ED. 2 “Application of IEC 62471 for the assessment of blue light hazard to light sources and luminaires”.

Para más información, descargue el PDF de la presentación aquí:

XLII Simposium Nacional de Alumbrado

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Seguridad fotobiológica: norma IEC 62471

El próximo día 20 de mayo, candelTEC asistirá al XLII Simposium Nacional de Alumbrado en San Sebastián. La ponencia a presentar por nuestra compañera Elena Sanjuán, se centrará en el análisis del Informe Técnico IEC/TR 62778 ED. 2 “Application of IEC 62471 for the assessment of blue light hazard to light sources and luminaires”. Este informe, que proporciona aclaraciones sobre la evaluación de luz azul de todos los productos de iluminación que emiten en el rango visible (380 nm – 780 nm), parte de datos de fuentes de luz medidos según la norma IEC 62471: “Photobiological safety of lamps and lamp systems” y de la clasificación del producto según el grupo de riesgo definido en esta norma.

IEC 62471: describe todos los riesgos potenciales para la salud asociados a las radiaciones ópticas artificiales, desde el ultravioleta, visible e infrarrojo.

IEC/TR 62778: se ocupa exclusivamente del riesgo derivado de la luz azul en la retina, ya que es un efecto inducido principalmente por la porción azul del espectro visible, que tiene sus efectos potencialmente perjudiciales sobre la retina.

Según la norma EN 62471, tenemos dos condiciones diferentes para realizar las medidas y la evaluación del producto:

-Para luminarias de alumbrado general (GLS), se realizan las medidas a la distancia y en la dirección en que la luminaria proporciona 500 lx.

-Para otras fuentes de luz, la evaluación se realiza a una distancia de 200 mm.

El informe técnico IEC/TR 62778 nos plantea un método para poder determinar el grupo de riesgo del producto final (por ejemplo luminaria LED), y si es necesario estimar la distancia de seguridad.

Para evaluar la luminaria según el informe técnico IEC/TR 62778, es necesario disponer de los datos de la fuente de luz primaria (LED, chip LED, lámpara…): grupo de riesgo, temperatura de color, coordenadas cromáticas, datos espectrales… y disponer también de los siguientes datos de la luminaria: distribución fotométrica, medidas espectrales / temperatura de color…

El objetivo de este post es hacer una introducción a esta ponencia a realizar, explicando brevemente ciertos aspectos de la norma IEC 62471.

La norma IEC 62471:2009 es la herramienta más utilizada para la evaluación de la seguridad fotobiológica en lámparas y luminarias. Especifica los límites de exposición y el control de riesgos fotobiológicos de todas las fuentes incoherentes de banda ancha de radiación óptica, alimentadas eléctricamente. Incluyendo los LEDs y excluyendo los láseres.

Esta norma clasifica las luminarias en diferentes grupos de riesgo, especificando en cada caso un cierto límite de exposición del ojo o de la piel para el cual no se espera que produzca efectos biológicos adversos.

CLASIFICACIÓN

-GRUPO 0 (EXENTO)

-GRUPO 1 (BAJO RIESGO)

-GRUPO 2 (RIESGO MODERADO)

– GRUPO 3 (ALTO RIESGO)

Nos centraremos en las características de los dos primeros grupos:

tabla

Grupo 0. Grupo Exento: La lámpara no representa ningún riesgo fotobiológico para los puntos extremos de la norma. Este requisito lo cumple cualquier lámpara que no represente:

-Un riesgo actínico ultravioleta (Es) en 8 h de exposición (30000s)

-Un riesgo por ultravioleta cercano (EUVA) en 1000 s (alrededor de 16 min)

-Un riesgo retiniano por luz azul (LB) en 10000s (alrededor de 2,8h)

-Un riesgo térmico retiniano (LR) en 10s

-Un riesgo para el ojo por radiación infrarroja (EIR) en 1000s

Asimismo, están en el grupo exento las lámparas que emiten radiación infrarroja sin un estímulo visual fuerte (es decir, menos de 10 cd m-2) y no representan un riesgo retiniano por radiación infrarroja cercana (LIR) en 1000s.

Grupo 1. Bajo riesgo: La lámpara no representa un riesgo debido a las limitaciones normales de funcionamiento en la exposición. Este requisito lo cumple cualquier lámpara que exceda los límites del grupo exento pero que no represente:

-Un riesgo actínico ultravioleta (Es) en 10000 s

-Un riesgo por ultravioleta cercano (EUVA) en 300 s

-Un riesgo retiniano por luz azul (LB) en 100s

-Un riesgo para el ojo por radiación infrarroja (EIR) en 100s

Asimismo, están en el grupo 1 de riesgo las lámparas que emiten radiación infrarroja sin un fuerte estímulo visual (es decir, menos de 10 cd m-2) y no representan un riesgo retiniano por radiación infrarroja cercana (LIR) en 100s.

RIESGO RETINIANO POR LUZ AZUL: ASPECTOS A TENER EN CUENTA EN SU EVALUACIÓN

Espectro de emisión de la fuente de luz: Cuanta más radiación emita en las longitudes de onda comprendidas entre 400 – 500 nm, mayor será el riesgo en el azul.

Distancia de medida: es aquella a la que la fuente de luz produzca una iluminación de 500 lux. Cuanto más potente sea la fuente emisora, a mayor distancia se conseguirán los 500 lux, por lo que el valor de la intensidad emitida será mayor y con ello la luminancia.

L = I / A = E*d2 /A

Así, cuanto más pequeña sea el área emisora más grande será la luminancia. Si la fuente emisora emite mucha potencia por unidad de área, mayor riesgo.

La radiación visible puede causar daños en la retina a través de mecanismos fotoquímicos. Por tanto, para la evaluación del riesgo retiniano por luz azul, es necesaria la aplicación de la curva espectral B(lambda) a los datos tomados de radiancia en nuestra luminaria, siendo B(lambda) la función de riesgo fotoquímico por “luz azul” en la retina (300 – 700 nm).

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Estudio del posicionamiento de una lente en una luminaria vial

Cuando diseñamos o compramos una lente para nuestra placa de LEDs, esperamos una cierta fotometría para una determinada posición LED- lente. Pero, ¿qué ocurre si al ensamblar la luminaria no lo hacemos exactamente en esa posición?

El objetivo de este estudio es ver cómo afecta el correcto posicionamiento de una lente respecto a los LEDs en una luminaria de exterior.

En primer lugar, se simula el conjunto LED-lente en la posición original y a continuación se realizan simulaciones desplazando ligeramente la lente en todas las direcciones. En cada una de las posiciones se muestra la distribución angular de intensidad luminosa en candelas.

Como se puede observar en los resultados obtenidos, es muy importante posicionar correctamente el conjunto LED-lente, ya que un mal posicionamiento puede ocasionar que no obtengamos la fotometría esperada o diseñada, lo cual ocasionará cambios en uniformidad, alcance, eficiencia y otros muchos parámetros.

CandelTEC les ofrece el servicio de simulación fotométrica y si es necesario, diseño óptico de componentes para luminarias. Les invitamos a ver nuestra web y redes sociales www.candeltec.es

1312RESULTADOS

A) Posición original:6

B) Desplazamiento de 0,5mm en vertical:7

C) Desplazamiento de +0,5mm en x:8

D) Desplazamiento de -0,5mm en x:9

E) Desplazamiento de +0,5mm en y:10

F) Desplazamiento de -0,5mm en y:11

Simulación fotométrica de luminarias

En los últimos 10 años los sistemas de iluminación han sufrido muchos y positivos cambios. En la actualidad los software de diseño y simulación cada vez son más utilizados, lo que ha permitido el desarrollo de infinidad de nuevos productos que son rediseñados a lo largo del tiempo, con el fin de obtener un producto mejorado.

Cada vez es más habitual cambiar el chip de un producto inicialmente diseñado para otro tipo de LED o modificar la posición del módulo LED dentro de la luminaria, pero ¿es un cambio adecuado? ¿qué ocurre con la calidad de la iluminación? ¿Se mantiene la uniformidad?

En muchos casos el cambio supone una pérdida de las prestaciones lumínicas, disminuyendo niveles y uniformidades de las instalaciones o incluso variaciones considerables en la fotometría que hacen variar el alcance y otros muchos parámetros.

¿Qué podemos hacer para conocer el resultado del cambio antes de hacer la inversión?

Por un lado, podemos hacer ensayos fotométricos, aunque realizar diferentes adaptaciones para ver qué ocurre puede resultar caro y poco eficiente, sin embargo, realizar simulaciones partiendo de un producto nos puede dar una idea muy aproximada de cuál será el resultado final y de qué cambios pueden realizarse en la luminaria para obtener un producto cuyas prestaciones lumínicas sean las adecuadas.

Por otra parte, cualquier cambio o sustitución que se realice en una luminaria homologada (marcado CE) que no haya sido tenido en cuenta inicialmente en la homologación realizada en el producto, requerirá que sea sometido a ensayo para ser homologado con el cambio realizado, en caso contrario el producto pierde su marcado CE y el fabricante queda eximido de cualquier responsabilidad sobre el producto, siendo asumida a partir de entonces por quien haya realizado el cambio.

A continuación, se explica en qué consiste un proceso de simulación de luminarias y cómo nos puede ayudar a conocer cuál será el resultado final después de hacer cambios en luminarias ya existentes, adaptando o mejorando estos productos. Sin duda se trata de una herramienta que puede ser muy útil para valorar la conveniencia de realizar inversiones en sustitución directa de lámpara, analizando no solo el ahorro energético, sino la calidad final de la instalación.

El proceso de simulación consiste en analizar la trayectoria de los rayos que parten de una fuente luminosa y se propagan, reflejan o dispersan en diferentes medios, obteniendo como resultado final el comportamiento fotométrico de un producto.

Para llevar a cabo una simulación necesitamos conocer:

Sin título

Realizar cambios en una luminaria puede suponer desde abaratar costes de fabricación, disminuir consumos manteniendo sus prestaciones lumínicas, hasta convertir una instalación con un alumbrado correcto en una instalación con un alumbrado eficiente, en cualquier caso, utilizar una herramienta como la simulación fotométrica puede ahorrar mucho tiempo, dinero y problemas.

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