ANSI/UL1638-2023声光报警器标准:有效光强最小百分比与光强分布测试要求(VAD/V.A.D测试)
有效光强和光强分布是评价声光报警器(VAD/V.A.D)光学特性的重要参数,因此需要对这些声光报警器的有效光强和光强分布进行测量,以确保它们符合ANSI/UL1638-2023标准规格。声光报警器作为火灾报警系统中的重要组成部分,其闪光光源在时域上具有瞬时性,对人眼的短暂刺激具有特殊的视觉效果。在之前一篇文章:"闪光光源的有效光强与测量"中,我们已经描述了闪光光源的概述、有效光强的定义、有效光强的计算方法和闪光光源的测量进行解析。本文主要依据《ANSI/UL1638-2023火灾报警和信号系统可视信号装置》标准,详细解析声光报警器(VAD/V.A.D)的有效光强最小百分比在各角度的标准要求和光强分布测试方法,以及在光度学坐标系统中如何实现声光报警器的有效光强和光强分布测量?
重要提示
- 标准依据:ANSI/UL1638-2023(美国标准,适用于北美市场)
- 关键参数:有效光强最小百分比(相对于最大光强的百分比)
- 安装方式:挂壁式(Wall-Mounted)和吸顶式(Ceiling-Mounted)要求不同
- 测试要求:需要在暗室中进行,无外界光干扰
(视频仅为展示用,实际声光报警器(VAD/V.A.D)的有效光强和光强分布测量需要在无外界光的暗室中进行,以确保符合UL1638-2023标准的测试要求)
一、声光报警器有效光强最小百分比在各角度的标准要求?
根据ANSI/UL1638-2023标准,声光报警器(VAD/V.A.D)的有效光强最小百分比是评价其光强分布特性的关键指标。标准对不同安装方式的声光报警器(挂壁式和吸顶式)在不同角度方向的有效光强最小百分比提出了明确要求,以确保声光报警器在各个方向都能提供足够的有效光强,满足火灾报警系统的可视信号要求。
1、挂壁式声光报警器有效光强最小百分比的标准要求
挂壁式声光报警器(VAD/V.A.D)的有效光强最小百分比要求包括水平方向和垂直方向两个维度。根据ANSI/UL1638-2023标准规定,挂壁式声光报警器需要在各个角度方向满足有效光强最小百分比的要求,以确保光强分布符合标准。
(截图于ANSI/UL1638-2023火灾报警和信号系统可视信号装置第44页-46页)
1)水平方向有效光强最小百分比:

2)垂直方向有效光强最小百分比:

2、吸顶式声光报警器有效光强最小百分比的标准要求
吸顶式声光报警器(VAD/V.A.D)的有效光强最小百分比要求与挂壁式有所不同。ANSI/UL1638-2023标准对吸顶式声光报警器的有效光强最小百分比和光强分布提出了特定的标准要求,确保吸顶式安装的声光报警器能够提供符合标准的光强分布特性。
(截图于ANSI/UL1638-2023火灾报警和信号系统可视信号装置第46页-47页)

二、声光报警器在光度学坐标系统中如何实现有效光强和光强分布测量?
声光报警器(VAD/V.A.D)的有效光强和光强分布测量需要在光度学坐标系统中实现。根据ANSI/UL1638-2023标准要求,声光报警器的有效光强最小百分比测试需要在不同角度方向进行测量,这要求在光度学坐标系统中精确控制测量角度,以获得准确的光强分布数据。
1、控制转台的型号:A-平面精密角度旋转台(图1)和C-平面精密角度旋转台(图2)
用于声光报警器(VAD/V.A.D)有效光强和光强分布测试的精密角度旋转台主要有两种型号:A-平面精密角度旋转台和C-平面精密角度旋转台。这两种转台都可以实现对声光报警器在不同角度方向的有效光强和光强分布进行精确测量,满足UL1638-2023标准的测试要求。

图1 GMS-2000

图2 GMS-1920
2、两款精密角度旋转台都可以实现声光报警器的有效光强和光强分布测量
无论是A-平面精密角度旋转台还是C-平面精密角度旋转台,都可以实现对声光报警器(VAD/V.A.D)的有效光强和光强分布进行精确测量,满足ANSI/UL1638-2023标准对有效光强最小百分比测试的要求。
3、两款设备差异在于A-平面精密角度旋转台的测试满足标准俯仰的测试要求,C-平面精密角度旋转台通过算法控制实现
A-平面精密角度旋转台和C-平面精密角度旋转台在实现声光报警器有效光强和光强分布测试时的差异在于:A-平面精密角度旋转台可以直接满足标准俯仰的测试要求,而C-平面精密角度旋转台需要通过坐标系转换算法控制来实现。两种方式都能满足UL1638-2023标准对声光报警器有效光强最小百分比和光强分布的测试要求。
4、坐标系转换算法:
在国家标准GB/T 39585-2020光电测量 配光测试系统的性能要求和检测方法-表A.1列出的转换方程能用于不同系统间的坐标转换,并且坐标系统中,灯具轴线的方位表示时是有效的。对于声光报警器(VAD/V.A.D)的有效光强和光强分布测试,坐标系转换算法可以实现A-平面和C-平面之间的转换,确保在不同光度学坐标系统中都能准确测量声光报警器的有效光强最小百分比和光强分布特性。

5、从A-平面转换成C-平面模拟图
通过坐标系转换算法,可以将A-平面测量的声光报警器有效光强和光强分布数据转换成C-平面数据,从而实现在不同光度学坐标系统中对声光报警器(VAD/V.A.D)的有效光强最小百分比和光强分布进行准确测量和评估。

6、工程师们装好声光报警器之后,以上过程,翊明测试软件都是通过自动完成测试,测试完成后提供测试报告并给出判断结果
在完成声光报警器(VAD/V.A.D)的安装后,翊明测试软件可以自动完成有效光强和光强分布的测试过程,包括在不同角度方向测量有效光强最小百分比、计算光强分布特性,并自动判断是否符合ANSI/UL1638-2023标准要求。测试完成后,系统会生成详细的测试报告,包含声光报警器的有效光强、光强分布、有效光强最小百分比等关键参数,以及是否符合UL1638-2023标准的判断结果。
三、常见问题
1. 什么是有效光强最小百分比?
答:有效光强最小百分比是指声光报警器在各个角度方向的有效光强相对于最大有效光强(通常为0°方向)的百分比。例如,如果0°方向的有效光强为100 cd,±15°方向的有效光强为50 cd,则±15°方向的有效光强最小百分比为50%。UL1638-2023标准对不同角度方向的最小百分比有明确要求。
2. 挂壁式和吸顶式声光报警器的要求有什么区别?
答:
- 挂壁式:需要分别满足水平方向和垂直方向的有效光强最小百分比要求
- 吸顶式:需要满足特定角度范围的有效光强最小百分比要求,通常要求360°水平覆盖
- 两种安装方式的具体要求不同,需参考UL1638-2023标准中的相应表格
3. UL1638-2023和EN 54-23标准有什么区别?
答:
- UL1638-2023:美国标准,适用于北美市场,要求有效光强最小百分比
- EN 54-23:欧洲标准,适用于欧洲市场,要求覆盖面积和覆盖体积
- 两种标准的测试方法和要求不同,产品需要根据目标市场选择相应的标准进行测试
4. 如何选择测试角度间隔?
答:测试角度间隔的选择取决于:
- 标准要求:UL1638-2023标准规定了关键角度(如0°、±15°、±30°、±45°等)
- 测试精度:更小的角度间隔可以提供更详细的光强分布数据
- 测试效率:角度间隔过小会增加测试时间
- 建议:按照标准要求的关键角度进行测试,同时根据产品特性选择合适的角度间隔
5. 有效光强最小百分比不满足要求怎么办?
答:如果有效光强最小百分比不满足UL1638-2023标准要求,需要:
- 检查产品设计:优化光学设计,改善光强分布
- 调整安装角度:某些情况下可以通过调整安装角度改善覆盖
- 增加产品数量:在关键区域增加声光报警器数量
- 重新测试验证:改进后需要重新测试验证是否符合标准
6. 测试报告需要包含哪些内容?
答:UL1638-2023测试报告应包含:
- 产品信息:型号、制造商、安装方式
- 测试条件:测试环境、测试距离、测试角度
- 测试结果:各角度方向的有效光强、有效光强最小百分比
- 光强分布:完整的光强分布数据或图表
- 判断结果:是否符合UL1638-2023标准要求
四、术语表
| 术语 | 英文 | 定义 |
|---|---|---|
| 有效光强最小百分比 | Minimum Effective Intensity Percentage | 各角度方向有效光强相对于最大有效光强的百分比 |
| 挂壁式 | Wall-Mounted | 安装在墙壁上的声光报警器 |
| 吸顶式 | Ceiling-Mounted | 安装在天花板上的声光报警器 |
| 水平方向 | Horizontal Direction | 在水平平面内的角度方向 |
| 垂直方向 | Vertical Direction | 在垂直平面内的角度方向 |




