【摘要】：遠洋魷釣是我國遠洋漁業(yè)重要的支柱產(chǎn)業(yè)之一,現(xiàn)今擁有遠洋魷釣漁船近600多艘。集魚燈是魷釣漁業(yè)中重要的生產(chǎn)輔助設(shè)備,我國魷釣行業(yè)中集魚燈的使用仍以金屬鹵化物集魚燈為主,其中1 kW型、2 kW型金鹵燈占了很大比例�，F(xiàn)今我國魷釣面臨行業(yè)競爭加劇、能源消耗比重過大等問題,而新型節(jié)能型的LED燈普及并不廣,對LED燈的使用缺乏科學(xué)認知。為此,本文選擇了平板式300 W型白光LED燈與現(xiàn)在使用較廣的1 kW型、2 kW型金鹵燈進行比較,對光學(xué)特性進行綜合性比較。主要通過分析比較各種燈在水中的照度分布來探討LED燈的適漁性,同時通過實驗數(shù)據(jù)的理論計算獲得LED燈的適宜安裝角度。期望通過全面的分析比較,讓人們能夠了解兩類集魚燈的差異與優(yōu)劣,并通過選擇合適的安裝角度提高燈光的利用率,以期促進LED燈在我國魷釣行業(yè)的普及應(yīng)用,為今后更為深入的研究提供參考。主要研究結(jié)果如下:(1)集魚燈光學(xué)性能研究。300 W型LED燈燈光具有高度的指向性,燈光空間照度呈輻射性衰減,在燈周圍1 m處光強為1000 lx,在1~3 m范圍內(nèi)變化率較大,從1150 lx降低到350 lx,3 m之后趨于穩(wěn)定,平均光照數(shù)值650 lx,在燈具四周能夠形成較強的照度分布,且光照均勻,在LED燈正法線方向具有最強的光照,光照強度隨著距離增加體現(xiàn)為對距離指數(shù)衰減的現(xiàn)象,其光線在空氣中具有較強的穿透性。LED燈的光譜分布相對比較集中,主要集中在450 nm、570 nm兩個波段,處于藍綠光波段范圍內(nèi)且不含紅外線與紫外線。LED燈相對于金鹵燈,燈光利用率更高,燈光實用率更高,更加綠色環(huán)保,適合應(yīng)用于魷釣作業(yè)。(2)集魚燈適漁性分析。本文對兩類集魚燈在水中的照度進行測量,繪制了燈光在水中的衰減趨勢圖,通過衰減趨勢,模擬獲得集魚燈在水中的等照度分布曲線圖,分析其適漁性。通過研究發(fā)現(xiàn),LED燈燈光在水中呈指數(shù)型衰減,衰減速度小于金鹵燈,在水中具有更強的穿透性。LED燈在水中的照度峰值出現(xiàn)在0~5 m適釣范圍內(nèi),達741 lx,其值大于1 kW型金鹵燈但小于2 kW型金鹵燈,這與LED燈本身功率限制有關(guān)。根據(jù)水中等照度分布圖,其在水平距離1~10 m范圍衰減迅速,水平距離10 m處水面下的光照強度約為100 lx,25 m處約為10 lx,30 m處約為6 lx,0.1 lx有效照度值水平距離最遠可達53.5 m,最深可至44.1 m。LED燈相對于金鹵燈,在水中穿透性更強,發(fā)光效率更高,在適釣范圍內(nèi)能產(chǎn)生較強的照度分布,有效照度能達到較遠距離與較深水深,具有出色的適漁性,適用于魷釣作業(yè)。(3)LED燈安裝角度研究。根據(jù)LED燈的發(fā)光特性,在C=0切面具有最強照度分布,擬合得出該切面分布公式為Y=5301sin(0.01939x+1.582);通過建立C-γ坐標系,根據(jù)擬合公式計算獲得(C,γ)處光強值I(C,γ),根據(jù)實際作業(yè)中燈光作用范圍,利用疊加法計算獲得各個距離的照度值,通過離散度公式計算獲得LED單燈離散度隨安裝角度的增加而增加,同時考慮到LED燈燈源平均光束角以及離散度和燈光照度等參數(shù),及實際作業(yè)過程中船舷擋角以及風浪等的影響,當安裝角度為110°時,照度的離散度最小,具有最強照度值。LED燈的安裝角度可取130~150°之間。
【學(xué)位授予單位】：上海海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S972
【圖文】：

法對象為 300 W 型平板式白光 LED 集魚燈，型號為上海海洋大學(xué)魷釣技術(shù)組與上海嘉寶協(xié)力電子有限魷釣船中集魚燈應(yīng)用現(xiàn)狀，選取由上海嘉寶協(xié)力電 型、2 kW 型金屬鹵化物集魚燈作為對比研究對 DC-2000BT（見圖 2-2）。兩類集魚燈的參數(shù)見表 2方 GO-2000 分布光度計進行測量（如圖 2-3），對行測量。該設(shè)備的工作原理是將燈具置于固定軸處兩軸可以實現(xiàn)集魚燈的兩維轉(zhuǎn)動。該設(shè)備可以同時量方案，測量集魚燈的空間發(fā)光特性，又稱配光曲，可獲得集魚燈燈的總光通量、燈具效率、光效、布、等照度圖、等光強圖、有效平均照度曲線等。

圖 2-2 1kW、2kW 型金屬鹵化物集魚燈Fig.2-2 1kW、2kW metal halide fish lamp方 GO-2000 分布光度計配光曲線性能測試與-3 The instrument to analysis light distribution

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本文編號：2725637