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Ulbrichtkugel Do It Yourself

RS.FREAK

Flashaholic***
24 Dezember 2014
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In der oberen Hälfte des Landes
Hallo,

Als erstes vielen Dank an @Photon der mir viele gute Ratschläge gegeben hat. :)

Hier stelle ich euch meine Ulbrichtkugel vor. Wissenschaftliche korrekte Messungen sind das natürlich nicht, aber ich denke das es schon ganz gute Hobbymessungen werden. Eingemessen wird die Kugel mit Vergleichswerten aus einer richtigen Ulbrichtkugel.



Als Ausgangsbasis dient ein 35cm großer Globus.




Um die Helligkeit zu messen habe ich mir ein Testo Luxmeter gekauft, was auf jeden Fall schon mal kalibriert wurde.






Das Papier auf der Globusaußenseite habe ich entfernt und ihn von innen Mattweiß gemacht.




Um auch noch die letzten paar Lümchen in der Kugel zu halten, habe ich sie mit Alufolie umwickelt.




Zum Schutz habe ich eine Kiste gebaut. Da ich zu diesem Zeitpunkt noch nicht wusste ob ich diesen Globus letztendlich auch verwende, habe ich sie ein wenig größer ausgelegt.






In den Deckel musste natürlich eine Öffnung geschnitten werden.




Als Abdeckung verwende ich eine 120mm Acrylscheibe.




Für den Sensor des Luxmeters habe ich 90 Grad versetzt zur Lichteintrittsöffnung einen Ausschnitt gemacht. Die Kugel ist in der Kiste befestigt.




Der Sensor muss vor direkter Lichteinstrahlung abgeschattet werden. Um das hin zu bekommen, habe ich einige Versuche gebraucht. Jetzt habe ich eine kreisförmige Blende montiert die an einer Gewindestange befestigt wurde. Diese verhindert den direkten Lichteinfall auf den Sensor. Ich habe verschiedene Lampen auf unterschiedliche Positionen der Lichteintrittsöffnung gestellt, jetzt bin ich bei maximal 1% Abweichung. Diese Blende zum abschatten sitzt auf der gleichen Achse wie der Sensor im 45 Grad Winkel zur Lichteintrittsöffnung.




Um die Öffnung bei kleineren Lampen grob zu verschließen, habe ich mir noch eine Blende gebaut. Damit das komplette Licht in der Kugel bleibt, werde ich mir aber noch für jede Lampe eine genau passende Blende aus weißem Papier schneiden. So werden die Messtoleranzen weiter minimiert. Die Scheibe habe ich auf die Kugel aufgeklebt, damit auch an der Scheibenstirnseite kein Licht entweicht, habe ich weißes Silikon um sie herum gemacht.




Bis auf ein paar Kleinigkeiten ist sie nun fertig und wartet darauf eingemessen zu werden.




Liebe Grüße
 
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muellihenry

Flashaholic**
12 Oktober 2014
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Da bin ich mal auf weitere Ausführungen und Ergebnisse gespannt., vielen Dank
schon mal. ;)

Gruß, Gerd
 

Wieselflinkpro

Flashaholic***
1 Dezember 2014
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Goslar
Danke für die Vorstellung, es ist wie immer bei dir schön bebildert. Von der Bauart sieht es etwas Djozz-Inspiriert aus.
 

Flummi

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26 Oktober 2015
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Sehr schön!
Schon Pläne, wie du die Umrechnung Lux zu Lumen ermitteln willst?

Ich freue mich, wenn hier im Forum immer mehr Leute aussagefähige Lumenangaben bereitstellen können. Ceiling Bounce ist besser als nichts, aber auch nur eine gute Schätzung...
 

Flummi

Moderator
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26 Oktober 2015
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Nebenbei: Die meisten Bauberichte, die ich bislang gesehen habe, verwenden eine Photodiode mit DIY-Schaltung. Ich hatte mir auch einige Photodioden zugelegt. Neben Nichtlinearitäten und Temperaturdrifts, die man sich bei ungeschickter Schaltungsauslegung einhandelt, benötigt man letztendlich eine Bereichsumschaltung. Selbst günstige Luxmeter wie das Benetech haben all dies integriert. Ich sehe daher keinen Grund, auf eine DIY-Lösung zu setzen.

Thema Bereichsumschaltung: Bei meinem Benetech entstehen hier kleine Sprünge. Man kann dies erkennen, wenn man die Helligkeit einer Lichtquelle langsam kontinuierlich hochdreht und die Luxangaben loggt. Ich werte am PC aus und kann so alles korrigieren. Allerdings sind die Sprünge so klein, dass die Korrektur eher akademischen Wert hat. Einem Flashie wird es recht egal sein, ob der Messwert nun 2000 oder 2015 Lumen beträgt...
 
  • Danke
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Dachfalter

Flashaholic***
30 September 2014
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Allgäu
Wie rechne ich dann noch den Luxwert in Lumen um?

Muss das eine Kugel sein, oder kommt auch ein Kiste in Frage, die innen komplett weiß ist? Ich denke da an weiß beschichtete Spanplatte aus dem Baumarkt...
 

Flummi

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Kugel ist besser, weil das Licht optimal gestreut wird. Eine 30cm Styroporkugel bekommt man für 10€.


Edit: Bei Bestellung darauf achten, dass sie hohl ist :Todlachsmiley:.
 
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RS.FREAK

Flashaholic***
24 Dezember 2014
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Wie rechne ich dann noch den Luxwert in Lumen um?
Ein paar Lampen von mir werden mit Vergleichswerten aus einer richtigen Ulbrichtkugel eingemessen. Danach messe ich diese bei mir und kann den Korrekturfaktor ermitteln.



Kugel ist besser, weil das Licht optimal gestreut wird. Eine 30cm Styroporkugel bekommt man für 10€.
An eine Styroporkugel hatte ich auch gedacht, allerdings war ich mir da nicht so sicher ob die auch genug Hitzebeständig ist. Nicht das der nächte Monsterthrower gleich ein Loch rein brennt.

Ich habe meinen Globus bei Ebay Kleinanzeigen für 10€ bekommen.
 
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amaretto

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12 August 2010
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NRW
Man wird die DIY-Messungen nie ganz mit den "amtlichen" U-Kugeln vergleichen können, auch wenn das Ergebnis bei einer vernünftig gemachten Kugel wie bei der oben vorgestellten unter 5% Abweichung liegen kann. Ich erinnere an den Luxmeter-Test von forest. Bei handelsüblich erhältlichen Luxmetern weiß man meist nicht, wie empfindlich der Sensor in verschiedenen Wellenbereichen ist. D.h. beispielsweise, dass wenn verschiedene Luxmesser bei kaltweißer Lampe noch ein identisches Ergebnis anzeigen können, das bei einer anderen Lichtfarbe (z.B. 3000K) nicht mehr der Fall sein muss - und umgekehrt. Dennoch bietet eine selbstgebaute Kugel für uns als Hobby-Messer sicher schon einen ausreichend genauen Anhaltspunkt für die Helligkeit einer Lampe. Nur würde ich mich als Tester generell vor Aussagen hüten wie
"Die Angabe des Herstellers stimmt nicht, weil ich in meiner Kugel 2647 Lumen gemessen habe anstatt 3000."
 
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RS.FREAK

Flashaholic***
24 Dezember 2014
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Bei handelsüblich erhältlichen Luxmetern weiß man meist nicht, wie empfindlich der Sensor in verschiedenen Wellenbereichen ist. D.h. beispielsweise, dass wenn verschiedene Luxmesser bei kaltweißer Lampe noch ein identisches Ergebnis anzeigen können, das bei einer anderen Lichtfarbe (z.B. 3000K) nicht mehr der Fall sein muss - und umgekehrt.
Ich habe das hier verwendete Testoluxmeter mit meinem mal mit meinem günstigen verglichen. Dabei habe ich verschiedene Lampen von 3.000k bis 7.000k gemessen. Die prozentuale Abweichung zwischen den beiden Luxmetern war bei jeder Farbtemperatur gleich.
 

Flummi

Moderator
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26 Oktober 2015
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Man wird die DIY-Messungen nie ganz mit den "amtlichen" U-Kugeln vergleichen können, auch wenn das Ergebnis bei einer vernünftig gemachten Kugel wie bei der oben vorgestellten unter 5% Abweichung liegen kann. Ich erinnere an den Luxmeter-Test von forest. Bei handelsüblich erhältlichen Luxmetern weiß man meist nicht, wie empfindlich der Sensor in verschiedenen Wellenbereichen ist. D.h. beispielsweise, dass wenn verschiedene Luxmesser bei kaltweißer Lampe noch ein identisches Ergebnis anzeigen können, das bei einer anderen Lichtfarbe (z.B. 3000K) nicht mehr der Fall sein muss - und umgekehrt. Dennoch bietet eine selbstgebaute Kugel für uns als Hobby-Messer sicher schon einen ausreichend genauen Anhaltspunkt für die Helligkeit einer Lampe. Nur würde ich mich als Tester generell vor Aussagen hüten wie
"Die Angabe des Herstellers stimmt nicht, weil ich in meiner Kugel 2647 Lumen gemessen habe anstatt 3000."

Ja, das wird stimmen. Aber vom Ceiling Bounce zur Hobbykugel macht man einen ganz gewaltigen Schritt in Richtung höherer Genauigkeit und Vergleichbarkeit. Die letzten Prozente an Genauigkeit kann man gerne zertifizierten Messlabors überlassen. Solange wir als Mensch den Unterschied zwischen 2000 und 2500 Lumen nur im direkten Wechsel erkennen können, braucht man nicht über 5 oder 10 Prozent Messungenauigeit streiten.
Es bleibt ja ein Hobby, und mit einer Kugel gehört man sicherlich schon zu den Leuten, die sich einen Kopf um Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit machen.

Ich finde immer, es ist eine Sache der Kommunikation. Wenn man eine Messangabe mit "In meiner Kugel messe ich..." einleitet, wird niemand die Präzision eines Messlabors erwarten. Aber schon mehr als bei subjektiveren Angaben.
 

Paintball

Flashaholic**
29 März 2017
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Wedemark
Schöne Arbeit RS.FREAK :thumbup:

Jetzt hab ich aber nochmal eine andere Frage.
Wie misst denn der Hersteller seine Lampen?
Machen die das selber? Geben sie die Lampen in ein "Labor"?
 

Tobias

Flashaholic**
22 Februar 2011
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Aachen
Einige Hersteller (ich hoffe, daß es alle sind) haben eigene Meßgeräte. Von LED-Lenser weiß ich, daß sie eine haben. Die Bilder findet man in diesem Forum oder auf deren Website.
 

RS.FREAK

Flashaholic***
24 Dezember 2014
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In der oberen Hälfte des Landes
http://budgetlightforum.com/node/43449
Der Link ist im Fuß von jedem seiner Beiträge. Und auf dieser Seite findest du die Überschrift integrated sphere.

Womit hast du die Kubel innen weiß gemacht?
Erst habe ich probiert die Kugel dick mit weißer Dispersionsfarbe zu beschichten, nach dem das tagelang nicht getrocknet ist, habe ich sie in Reinweiß-Matt lackiert und anschließend noch mal stark verdünnte Dispersionsfarbe rein gekippt und so eine Schicht aufgetragen.
 

RS.FREAK

Flashaholic***
24 Dezember 2014
6.414
6.129
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In der oberen Hälfte des Landes
Da der Wertebereich des Testo zu klein war, habe ich jetzt noch ein anderes Luxmeter verbaut.
2017-06-25 18.31.58.jpg



Ein paar weitere Adapter habe ich mir auch noch gebastelt.
2017-06-26 17.26.58.jpg



Mit den Adaptern kann das Loch grob verschlossen werden, den Rest stopfe ich mit Küchenpapier aus.
2017-06-26 17.27.23.jpg



Da die meisten Hersteller ihre Leistungsangaben nach ANSI FL1 Standard machen und da 30 Sekunden nach dem Einschalten der Lampe gemessen wird, werde ich zukünftig auch nach 30 Sekunden messen.