Lumen, Lux, PAR ja PPFD: mida akvaariumi ostjad peaksid tegelikult mõõtma
Valgustuse spetsifikatsioonid muutuvad segaseks, kui segatakse kokku inimnägemise, taimeteaduse ja elektrotehnika mõisted. Lumenid, luks, PAR, PPFD, vatid ja värvitemperatuur ei ole omavahel asendatavad. Igaüks neist vastab erinevale küsimusele. Usaldusväärne akvaariumi-valgusti spetsifikatsioon peaks näitama, millist kogust mõõdeti, kus seda mõõdeti, millise instrumendiga ja millistel töötingimustel.
Luumenid kirjeldavad inimsilma tundlikkusega kaalutud valgusvoogu. Lux kirjeldab luumeneid pinna ruutmeetri kohta. Rahvusvaheline valgustuskomisjon määratleb fotomeetria standardsete inimese visuaalsete -reageerimisfunktsioonide põhjal. See muudab luumenid ja luksid kasulikuks tajutava heleduse ja vaatamismugavuse kirjeldamisel, kuid need ei arvesta võrdselt kõiki fotosünteetiliselt olulisi footoneid. Sinised ja sügav{5}}punased footonid võivad valendiku väärtusele erinevalt kaasa aidata, kuna silm on fotoopilistes tingimustes kõige tundlikum rohelise piirkonna ümber.
PAR tähendab fotosünteetiliselt aktiivset kiirgust, mis katab tavapäraselt lainepikkusi 400 kuni 700 nanomeetrit. Akvaariumi praktikas teatab PAR-meeter tavaliselt fotosünteesi footoni voo tihedust või PPFD-d footonite mikromoolides ruutmeetri kohta sekundis. Rangelt võttes on PAR spektraalpiirkond ja PPFD on mõõdetud footonitihedus, ehkki hobi nimetab lugemist tavaliselt PAR väärtuseks. See mõõtmine on fotosünteetiliste organismide jaoks bioloogiliselt olulisem kui luks, kuid see ei tuvasta siiski täielikku spektraalset jaotust ega taga bioloogilist tulemust.
PPFD-numbrit ei tohiks kunagi asukohast eraldada. Valgus langeb ebaühtlaselt läätsede, reflektorite, hajutite, kinnituskõrguse, trakside, maastike, taimede võrade, korallide struktuuri ja vee läbipaistvuse tõttu. Looge ruudustik ja mõõtke pinda, vee keskosa-ja taimede või korallide poolt hõivatud taset. Salvestage keskosa, esiosa, taga ja nurgad. Minimaalne, maksimaalne, keskmine ja ühtlus on kõik väärtuslikud. Mõõduka keskmise ja hea katvusega seade võib olla kasulikum kui see, mis tekitab muljetavaldava keskse leviala ja nõrgad servad.
Veealune mõõtmine nõuab ka õiget andurit ja protseduuri. Ainult õhus kalibreeritud kvantandur võib sukeldumisel lugeda erinevalt, kuna optiline liides muutub. Veealuste kvantmõõturite tootjad rakendavad või määravad keelekümblus{2}}efekti parandused. Andur peab olema horisontaalselt, ettenähtud asendis, käte või tööriistade põhjustatud peegeldustest eemal ja lasta stabiliseerida. Erinevate andurite mõõtmisi ei tohiks käsitleda täiesti vahetatavatena, välja arvatud juhul, kui nende spektraalreaktsioon ja kalibreerimine on teada, eriti kitsa -riba sinise või mitme{6}}kanaliga LED-valgustite korral.
Vatid on endiselt kasulikud, kuid pigem energia ja soojuse hindamiseks, mitte bioloogiliseks väljundiks. Mõõtke tegelik sisendvõimsus tüüpilistel seadistustel. Kui seadet reklaamitakse kui 100 vatti, kuid see tarbib oluliselt vähem, võib reiting viidata pigem teoreetilisele LED-võimsusele kui süsteemi tarbimisele. Vastupidi, suur elektrivõimsus ei näita kõrget veealust PPFD-d. Tulemust mõjutavad draiveri kaod, termiline drossel, ebaefektiivne optika ja spektrivalikud. Teatage võimsusest koos valguskaardiga, mitte ühe asendajana.
Värvitemperatuur ja CRI lisavad teavet välimuse, mitte taimede või korallide sobivuse kohta. Kahel sama korrelatsiooniga värvitemperatuuriga tootel võib olla erinev spektraalne võimsusjaotus. RGB või RGBW segamine võib ka erinevate kanalikombinatsioonide kaudu luua sarnase-valge valguse. Professionaalseks võrdluseks küsige spektriandmeid, veealuseid PPFD kaarte määratud vahemaadel, tegelikku võimsust ja testi ajal kasutatud töösätteid.
Praktiline hierarhia on lihtne. Kasutage inimese -nähtava heleduse arutamiseks luumeneid või luksi. Kasutage PPFD-d fotosünteetiliste organismide footoni kohaletoimetamise kaardistamiseks. Kasutage spektromeetrit, kui spektraalne koostis on oluline. Kasutage vatti energiasisendi ja soojuskoormuse hindamiseks. Seejärel ühendage need mõõtmised taimede vormi, korallide reaktsiooni, kalade käitumise, vetikate, veekeemia ja hoolduse vaatlustega. Ükski mõõdik ei saa asendada kogu akvaariumisüsteemi.
Igapäevane valgusintegraal ehk DLI võib lisada veel ühe kasuliku kihi. DLI esindab päeva jooksul kogunenud fotosünteetilisi footoneid, nii et see ühendab PPFD ajaga. Akvaariumi, mis saab lühikese aja jooksul kõrge tipu, võib olla samasugune päevane kogusumma kui akvaariumil, mis saab vähem valgust kauem. Võrdne DLI ei tõesta aga võrdset bioloogilist vastust, kuna organismid võivad erinevalt reageerida tippudele, pimedatele perioodidele, spektrile, temperatuurile ja süsiniku kättesaadavusele. Kasutage DLI-d võrdlusvahendina, mitte identse kasvu lubadusena.
Mõõtemääramatus tuleb ausalt teatada. Anduri kalibreerimine, spektraalne mittevastavus, koosinusreaktsioon, keelekümbluse korrigeerimine, positsioneerimine, pinna liikumine ja korratavus mõjutavad tulemusi. Kaubanduslik andmeleht peaks näitama, kas väärtused on mõõdetud, simuleeritud või tüüpilised. Kui ühest tootmisnäidisest koostatakse kaart, märgistage see vastavalt. Kvaliteedikontrolliks valige väiksem korduvate mõõtmispunktide komplekt ja määrake tolerantsid võrdlusühiku suhtes. See on sageli praktilisem kui iga lambi täieliku laborikaardi uuesti loomine.
Tarbijad saavad kasutada sama meetodi lihtsamat versiooni. Kinnitage paigalduskõrgus, laske lambil soojeneda, mõõtke või salvestage sätteid ja tehke näidud märgitud kohtades. Kui PAR-mõõtur pole saadaval, võivad järjepidevad fotod ja luksimõõtur aidata jälgida suhtelisi muutusi samas spektris, kuid neid ei tohiks esitada veealuse PPFD-na. Peaasi on vältida vale täpsust. Tagasihoidlik hästi-dokumenteeritud mõõtmiste kogum on usaldusväärsem kui suur arv, mis on kopeeritud teisest paagist, kaugusest, andurist või kanaliprogrammist.
Hästi{0}}disainitud tooteleht võib neid mõõdikuid esitada kihtidena. Pange esikohale kavandatud kasutus, mõõtmed, tegelik võimsus ja testitud katvus. Järgige veealust PPFD kaarti ja mõõtmistingimusi. Seejärel esitage spekter ja juhtnuppude selgitus. Säilitage luumeneid või luksi visuaalseks valguse võrdlemiseks, kui neid mõõdetakse, kuid ärge asetage neid kohtadesse, kus kasutajad arvavad, et need on taime- või korallisihtmärgid. Selged sildid ja katsetingimused on veenvamad kui seletamatud numbrid, sest professionaalsed ostjad saavad neid reprodutseerida ja tarbijad mõistavad nende piiranguid.
FAKTILINE ALUS
[1] Apogee Instruments. Akvaariumi PAR-/kvantmõõturid: PAR-vahemik, PPFD-ühikud ja veealuse akvaariumi mõõtmine. https://www.apogeeinstruments.com/aquarium-par-meters/
[5] Rahvusvaheline valgustuskomisjon. Fotomeetria-CIE füüsilise fotomeetria süsteem. https://www.cie.co.at/publications/photometry-cie{8}}süsteem-füüsiline{10}}photometry-2
[6] Apogee Instruments. Kvantandurite veealune täpsus. https://www.apogeeinstruments.com/content/Accuracy-of-Apogee-Quantum-Sensors-Underwater.pdf
[7] Apogee Instruments. MQ-210X veealune kvantmeeter: keelekümblus-efekt ja spektraal-vastuse märkmed. https://www.apogeeinstruments.com/mq-210x-kvant-meeter-veealuse anduriga/
[8] USA energeetikaministeerium. Solid{4}}State State Lighting uurimis- ja arendustegevuse võimalused: luumeneid kaalub inimese visuaalne reaktsioon. https://www.energy.gov/sites/prod/files/2020/01/f70/ssl-rd-opportunities2-jan2020.pdf
