Измерение освещенности люксметром от искусственных источников в светлое время суток | Eco

06 Августа 2019 г.

Проблема измерения освещенности от искусственных источников

Одна из главных проблем при измерении освещенности – это невозможность измерить люксметром освещенность и пульсации от искусственных источников света в светлое время суток. Естественная освещенность, создаваемая окнами, прозрачным световыми проемами и т.п. серьезно искажает результаты измерений. Усугубляет ситуацию тот факт, что днем световые проемы являются источником света, а в темное время суток – как правило, поглощают его, в отличие от прочих поверхности (особенно, если они светлых тонов). Таким образом, большое значение коэффициента естественной освещенности (КЕО) в помещении делает его более комфортным…. Но! Только в светлое время суток. В темное время суток такое помещение требует дополнительного искусственного освещения.
Поэтому, методики измерения освещенности и пульсаций требуют производить измерения при отсутствии естественного освещения. То есть, перед 

измерением освещенности помещений необходимо провести в нем плотное затемнение всех световых проемов. Если такой возможности нет, (например, здания с большой площадью остекления), то измерять освещенность разрешается проводить только в темное время суток. Отсюда возникают сразу несколько проблем:

• невозможность проводить измерения искусственной освещенности в северных регионах с большой продолжительностью светового дня летом;
• ограничения доступа на предприятия и организации в вечернее и ночное время;
• необходимость работы персонала измерительной лаборатории в ночное время

Как измерить освещенность и пульсации в светлое время суток.

Измерить освещенность люксметром в светлое время суток, все-таки можно, если учитывать тот факт, что значение освещенности величина аддитивная. То есть, значения освещенности от всех источников света в точке измерения складываются:

$$E = \sum\limits_{i = 1}^N {{E_i}}$$

Тогда, зная естественную (Е_amb) и общую освещенность (Е_sum) в точке измерения, можно вычислить искусственную освещенность (Е_art) по формуле:

$${E_{art}} = {E_{sum}} — {E_{amb}}$$

Пример расчета искусственной освещенности с учетом наличия естественного освещения.

Однако, измерить пульсацию освещения в светлое время суток такой способ измерения не поможет. Коэффициент пульсации освещенности рассчитывается по формуле:

$${K_p} = \frac{{{E_{\max }} — {E_{\min }}}}{{2{E_{med}}}} = \frac{{{E_{\max }} — {E_{\min }}}}{{2\frac{1}{T}\mathop \smallint \nolimits_0^1 E\left( t \right)dt}}$$

Рассмотрим следующий пример. Пусть у нас имеется рабочее место (РМ), освещаемое искусственным и естественным источниками света. При этом:

• средняя общая освещенность составляет Е_sum=750лк с максимальным значением 
  Е_sum.max=900лк и минимальным — Е_sum.min=600лк;
• постоянная фоновая естественная освещенность через световые проемы составляет Е_amb=400лк;
• при отсутствии естественного освещения средняя искусственная освещенности от ламп составляет Е_art=350лк с максимальным и минимальным значениями соответственно Е_art.max=500лк и Е_art.min=200лк.

Очевидно, что в светлое время суток, используя обычный люксметр, мы сможем измерить только общую освещенность Е_sum (с включенными лампами) и естественную освещенность Е_amb (с выключенными лампами). Зная значения Е_sum и Е_amb, мы можем вычислить значение искусственной освещенности Е_art:

$${E_{art}} = {E_{sum}} — {E_{amb}} = 750 — 400 = 350\;lx$$

что соответствует значению освещенности от искусственных источников в отсутствии естественного освещения. 
При этом, на обычном люксметре-пульсметре мы сможем получить коэффициент пульсации только для суммарной освещенности, рассчитанный по формуле:

$${K_{p.sum}} = \frac{{{E_{sum.\max }} — {E_{sum.\min }}}}{{2{E_{sum.med}}}} = \frac{{900 — 600}}{{2 \times 750}} = \frac{{300}}{{1500}} = 0.2\;\left( {20\% } \right)$$

Однако, нам нужно измерить коэффициент пульсации искусственного освещения, который составляет:

$${K_{p.art}} = \frac{{{E_{art.\max }} — {E_{art.\min }}}}{{2{E_{art.med}}}} = \frac{{500 — 200}}{{2 \times 350}} = \frac{{300}}{{700}} = 0.43\;\left( {43\% } \right)$$

Мы видим, что обычном люксметре-пульсметре в светлое время суток мы получим заниженный коэффициент пульсации (в нашем примере получим 20% вместо реальных 43%).
Для того, чтобы получить истинное значение К_п, в формуле расчета коэффициента пульсации нужно учесть наличие естественного фона. Тогда расчет К_п будет выглядеть так:

$${K_{p.art}} = \frac{{({E_{sum.\max }} — {E_{amb}}) — \left( {{E_{sum.\min }} — {E_{amb}}} \right)}}{{2\left( {{E_{sum.med}} — {E_{amb}}} \right)}} =\\= \frac{{\left( {900 — 400} \right) — \left( {600 — 400} \right)}}{{2\left( {750 — 400} \right)}} = \frac{{500 — 200}}{{2 \times 350}} = \frac{{300}}{{700}} = 0.43\;\left( {43\% } \right)$$

НО! Фактически ни один люксметр-пульсметр не умеет учитывать значение естественной освещенности при измерении пульсаций и поэтому не могут применяться для их измерения в светлое время суток.

Профессиональный измеритель освещенности еЛайт01 – это единственный прибор, учитывающий при расчете коэффициента пульсации значение естественного фона освещенности. Этот режим реализован в стандартной поставке прибора и для него не нужна отдельная методика измерений освещенности.

Методика измерения освещенности и пульсаций при наличии естественного освещения.

Для люксметра-пульсметра-яркомера еЛайт01 разработана специальная методика измерения освещенности и пульсации в светлое время суток, которая также дополнительно включает в себя методику измерения коэффициента естественной освещенности (КЕО) и расчет неопределенности результатов измерений освещенности. Эта методика включена в стандартное руководство по эксплуатации прибора еЛайт01.
При выполнении измерений освещённости и пульсаций в соответствии с руководством по эксплуатации прибора комбинированного еЛайт01 (по СВМТ.424179.001 РЭ) выполняют следующие операции:

1. включают осветительные установки не менее чем за 20 мин. до начала измерений;
2. производят контроль напряжения в электрической сети питания осветительных установок;
3. размещают датчик измерителя освещенности еЛайт01 в точке измерения;
4. производят измерения уровня суммарной освещенности Ео в точке измерения;
5. выключают осветительные установки и производят измерение уровня фоновой освещенности с целью контроля ее уровня и стабильности в течение 15 сек. Следует убедиться, что максимальный результат измерения новой освещенности отличается от его минимального значения не более чем на 10%;
6. если уровень и стабильность фоновой освещенности удовлетворяют требованиям методики измерений, то на приборе включают режим измерения освещенности с учетом естественного фона;
7. выжидают время, необходимое прибору для измерения фонового уровня освещенности, до появления показаний на дисплее прибора;
8. включают осветительные установки, считывают результаты измерения освещенности и коэффициента пульсации с учетом фоновой освещенности;

В процессе измерений, выполняемых в нескольких точках, необходимо периодически – не реже чем через каждые 15 мин. контролировать стабильность уровня фонового освещения.

Режим измерения освещенности люксметром еЛайт01 с учетом естественного освещения.

В люксметре-пульсметре-яркомере еЛайт01 реализован уникальный режим измерения освещенности и пульсаций

 от искусственных источников света в светлое время суток. Методика измерений (СВМТ.424179.001 МИ) с учетом естественного фона содержится в Приложении Г руководства по эксплуатации. Приведем краткое описание этого режима:
1) Запуск измерения освещенности и пульсаций с учетом естественного фона осуществляется путем остановки текущего измерения нажатием на кнопку «КВАДРАТ» пульта БОИ-01.

2) Из появившегося меню управления измерением выбираем пункт «Учёт фона» и нажимаем кнопку «Ок». Перед запуском режима измерений с учётом фона необходимо оставить только источник фоновой освещённости (то есть, выключить все искусственные источники света). После запуска режима измерений с учётом фона, прибор на первом этапе, в течение 10 секунд, переходит в режим измерения и усреднения фонового значения освещённости.

После запуска режима измерения с учётом фона, в статус-баре появляется мигающий значок «ФОН», информирующий пользователя, включении данного режима.
ВНИМАНИЕ!!! При измерении усреднённого фонового значения освещённости категорически запрещается совершать действия, которые могут привести к искажению результата его измерения. Например:

• менять положение ИГ,
• включать/выключать источники света,
• открывать/закрывать оконные и дверные проёмы,
• перемещение предметов и людей в окрестностях точки измерения,
• и т.п.

После окончания измерения фоновых значений освещённости, пульт БОИ-01 переходит в режим отображения уровня общей освещённости за вычетом только что измеренного значения фоновой освещённости. 
Т.к. на данном этапе выключенные источники света ещё не включены, то показания освещённости равны нулю (или близки к нему).

3) Наконец необходимо включить искусственное освещение. После включения источников света, на экран БОИ-01 первой строке будет выводиться значение освещённости, полученной в результате вычитания из общего уровня освещённости уровня фоновой освещённости. Во второй строке представлено значение пульсаций включённых источников света, которое рассчитывается ПОСЛЕ(!) вычитания фоновых значений, что позволяет избежать искажения коэффициента пульсаций при использовании метода вычитания фона «вручную».

4) Выход из режима «Учёт фона» осуществляется через останов измерения нажатием клавиши «Квадрат» и выбором пункта меню «Нормальный режим».

Также, выход из режима «Учёт фона» возможен выбором другого режима работы.

 

ВНИМАНИЕ!!! Функция «Учёт фона» обеспечивает достоверность проведённых измерений ТОЛЬКО при соблюдении следующих условий:

• измерения фона и последующей общей освещённости производятся в одной точке пространства;
• при измерениях исключены перемещения и смена ориентации ИГ;
• при измерении исключены колебания значений фона;
• измерение фона и последующее измерение общей освещённости должны быть проведены в максимально возможное короткое время, чтобы минимизировать неизбежные изменения фона во времени.

Понравился материал? Поделитесь им в соцсетях:

Категория:

Освещение

Дата:

06 Августа 2019 г.

Методика измерения освещенности люксметром — Яхт клуб Ост-Вест

Люксметр

Человеческий глаз не в состоянии определить абсолютную интенсивность света, поскольку он наделен способностью приспосабливаться к освещению. К тому же, глаз человека лучше воспринимает как раз волны такой длины, которые не слишком пригодны для растений. Помочь измерить освещенность может специальный прибор — люксметр [9].

Рис. 4 Аналоговый люксметр

Люксметр — это переносной прибор, представляющий собой один из разновидностей фотометров, с помощью которого производят замеры освещенности [10].

Простейший люксметр состоит из фотоэлемента, который преобразует световую энергию в энергию электрического тока. В основе его работы лежит принцип фотоэлектрического эффекта: попадая на полупроводниковые фотоэлементы, световые лучи передают электронам свою энергию. Поток света, попадая на фотоэлемент, высвобождает поток электронов в теле полупроводника. Благодаря этому фотоэлемент начинает проводить электрический ток. Величина этого тока прямо пропорциональна освещённости фотоэлемента. Он и отражается на шкале. В аналоговых люксметрах шкала проградуирована в люксах, результат определяется по отклонению стрелки [11].

Рис. 5 Цифровой люксметр

Сейчас на смену аналоговым (рис. 4) приходят цифровые (рис. 5) приборы для измерения освещенности. В них результат измерений выводится на жидкокристаллический дисплей. Измерительная часть во многих из них находится в отдельном корпусе и связана с прибором гибким проводом. Это позволяет проводить измерение в труднодоступных местах. Благодаря набору светофильтров пределы его измерений можно регулировать. В этом случае показания прибора нужно умножать на определённые коэффициенты [12].

Измерение освещенности

При оценке освещения применяют несколько параметров (сила света, яркость и пр.), однако главным показателем является освещенность.

Рис. 6 Освещенность (люкс)

В Международной системе единиц мерой освещенности принят 1 люкс.

Люкс равен освещенности поверхности площадью 1м2, при световом потоке падающего на нее излучения, равном 1 люмен (рис. 6).

Измерение освещенности производят в соответствии с ГОСТ Межгосударственный стандарт «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности». Настоящий стандарт устанавливает методы определения минимальной, средней и цилиндрической освещенности, коэффициента естественной освещенности в помещениях зданий, сооружений и на рабочих местах, минимальной освещенности в местах производства работ вне зданий, средней освещенности улиц, дорог, площадей и тоннелей.

Для измерения освещенности следует использовать люксметры с измерительными преобразователями излучения, имеющими спектральную погрешность не более 10%. Люксметры должны иметь свидетельства о метрологической аттестации и поверке. Прибор всегда должен находиться в горизонтальном положении. Его устанавливают в необходимых точках [13].

Необходимо установить люксметр на поверхность, освещенность которой измеряется. Плоскость светочувствительного элемента датчика обязательно должна быть параллельна освещаемой источником света поверхности. После этого снимаются показания со шкалы аналогового прибора или дисплея цифрового — это и будет освещенность данной поверхности в люксах.

Измерения проводятся отдельно по искусственному и естественному освещению. При этом нужно следить, чтобы на прибор не падала какая-либо тень, и поблизости не было источника электромагнитного излучения. Это внесёт помехи в результаты. После того как сделаны все необходимые замеры освещенности, на основе полученных результатов, по специальным формулам, рассчитываются нужные параметры, и делается общая оценка. То есть, полученные параметры сравниваются с нормативом, и делается вывод о том достаточно ли освещённость данного помещения или территории.

На каждый вид измерений в каждом помещении или участке улицы заполняется отдельный протокол. Оценочный протокол выдаётся как по каждому помещению или территории, так и по всему объекту. Этого требует «ГОСТ. Измерение освещённости» [14].

Освещенность необходимо измерять не меньше 1 раза в месяц, а в системах с комбинированным освещением следует измерять освещенность отдельно: от местного освещения, от ламп общего освещения и от всей системы в целом.

Перед применением прибора для измерения освещенности искусственного освещения необходимо проводить чистку светильников и замену всех неработающих ламп. Измерение освещенности специальными приборами может также применяться без предварительной подготовки соответствующей осветительной установки, однако эти нюансы должны быть зафиксированы при занесении результатов измерения на носитель.

Измерение коэффициента естественной освещенности (КЕО) люксметрами проводят в помещениях, которые заранее освобождены от оборудования и мебели, также не затеняемых деревьями и озеленением, при очищенных и исправных светопрозрачных наполнениях в светопроемах. Но при применении приборов для измерения освещенности в помещениях с мебелью, с неисправными или неочищенными светопрозрачными заполнениями, или при затенении деревьями данные должны быть учтены и зафиксированы в результатах измерения [15].

На рынке освещения большая путаница с техническими параметрами, такими как световой поток и освещенность. Многие люди, при подборе осветительного оборудования обращают внимание на световой поток, а не на требования освещенности. Чаще всего, предлагают суммированный световой поток — лампы или светодиодов, без световых и тепловых потерь.

Световой поток, можно измерить только в специальной лаборатории, самому это сделать с подручными приборами невозможно. В нормах существует понятие светового потока, но в СНиП нет определенных требований к нему. Правильный подбор светотехнического оборудования, производится после проведения расчетов освещенности — это важно знать.
Освещенность любой человек может измерить самостоятельно, без специально оборудования.

Что такое освещённость?

Освещённость – это величина отношения светового потока к площади, на которую он падает. Причём падать он должен на эту плоскость именно перпендикулярно. Измеряется в люксах, lux (лк). Один люкс равен отношению одного люмена к одному квадратному метру поверхности.

Люмен – единица измерения светового потока. Это в системе международных единиц. В Англии и Америке применяют такие единицы измерения освещённости, как люмен на фут в квадрате или фут-кандела. Это освещённость от источника света силой в одну канделу на расстоянии одного фута от поверхности.

Зачем проводить измерение освещённости? Доказано, что плохой (или наоборот, слишком хороший) свет через сетчатку глаза воздействуют на рабочие процессы мозга. И как следствие, на состояние человек. Недостаточная освещённость угнетает, понижается работоспособность, появляется сонливость. Слишком яркий свет, наоборот, возбуждает, способствует подключению дополнительных ресурсов организма, вызывая их повышенный износ. В процессе эксплуатации любой осветительной установки возможен спад создаваемой ею освещенности. Для компенсации этого спада при проектировании ОУ вводится коэффициент запаса (КЗ).

(для искусственного освещения)
коэффициент учитывает снижение освещенности и яркости в процессе эксплуатации осветительной установки вследствие загрязнения и не восстанавливаемого изменения отражающих и пропускающий свойств оптических элементов осветительных приборов, спада светового потока и выхода из строя источников света, а также загрязнения поверхностей помещений, наружных стен здания или сооружения, проезжей части дороги или улицы.

(для естественного освещения)
расчетный коэффициент учитывает снижение КЕО (коэффициент естественной освещенности) в процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения светопрозрачных заполнений в световых проемах, а также снижения отражающих свойств поверхностей помещения.

Измерение освещённости рабочих мест проводят вместе с замерами уровня шума, пыле- и загрязнённости, вибрации — в соответствии с СанПин (санитарные правила и нормы).
Медики уверены, что регулярное недостаточное освещение вызывает переутомление, снижение остроты зрения, снижает концентрацию внимания. То есть все предпосылки для несчастного случая.
В Европе есть стандарт освещения рабочих помещений. Вот некоторые рекомендации из него: освещение в офисе, где не требуется разглядывать мелкие детали должно быть порядка 300 лк.
Если рабочий процесс в течение дня протекает за компьютером или связан с чтением, рекомендуется освещение около 500 лк. Такое же освещение предполагается в переговорных комнатах. Не менее 750 лк в помещениях, где изготавливаются или читаются технические чертежи.
Освещение бывает естественным и искусственным. Источниками естественного освещения являются, разумеется, солнце, луна (точнее отражённый ею свет), рассеянный свет небосвода (такое поэтическое название используется даже в протоколах измерения освещённости).

Исходя из названия единицы освещённости (люкс), название прибора, которым её измеряют – люксметр. Это мобильный, портативный прибор для измерения освещенности, принцип работы которого идентичен фотометру.

Поток света, попадая на фотоэлемент, высвобождает поток электронов в теле полупроводника. Благодаря этому фотоэлемент начинает проводить электрический ток. Вот величина этого тока прямо пропорциональна освещённости фотоэлемента. Он и отражается на шкале. В аналоговых люксметрах шкала проградуирована в люксах, результат определяется по отклонению стрелки.

Сейчас на смену аналоговым приходят цифровые приборы для измерения освещенности. В них результат измерений выводится на жидкокристаллический дисплей. Измерительная часть во многих из них находится в отдельном корпусе и связана с прибором гибким проводом. Это позволяет проводить измерение в труднодоступных местах. Благодаря набору светофильтров пределы его измерений можно регулировать. В этом случае показания прибора нужно умножать на определённые коэффициенты. Погрешность люксметра, согласно ГОСТ должна быть не больше 10%.

Как проводятся измерение освещённости?

Применение любых методов измерения освещённости невозможно без люксметра. Причём соблюдается правило: прибор всегда находится в горизонтальном положении. Его устанавливают в необходимых точках. В Госстандартах находятся схемы расположения этих точек и методы их расчётов.

До недавнего времени в России для измерения освещённости руководствовались ГОСТ 24940-96. Это межгосударственный стандарт измерения освещённости. В этом ГОСТе используются такие понятия, как: освещённость, средняя, минимальная и максимальная освещённость, цилиндрическая освещённость, коэффициент естественной освещенности (КЕО), коэффициент запаса, относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения.

В 2012 году Россия ввела собственный, национальный стандарт измерения освещённости, ГОСТ Р 54944-2012. В этом ГОСТе к тем понятиям, что были раньше, добавлены: аварийное освещение, охранное освещение, рабочее освещение, резервное освещение, полуцилиндрическая освещённость, эвакуационное освещение. В обоих ГОСТах подробно описываются методы измерения освещенности.

Измерения проводятся отдельно по искусственному и естественному освещению. При этом нужно следить, чтобы на прибор не падала какая-либо тень, и поблизости не было источника электромагнитного излучения. Это внесёт помехи в результаты. После того как сделаны все необходимые замеры освещенности, на основе полученных результатов, по специальным формулам, рассчитываются нужные параметры, и делается общая оценка. То есть, полученные параметры сравниваются с нормативом, и делается вывод о том достаточно ли освещённость данного помещения или территории.

На каждый вид измерений в каждом помещении или участке улицы заполняется отдельный протокол. Оценочный протокол выдаётся как по каждому помещению или территории, так и по всему объекту. Этого требует «ГОСТ. Измерение освещённости» должно быть выполнено по правилам.

Рекомендации замеров освещенности для светодиодных светильников

Известно, что светодиоды и источник питания выделяют большое количество тепла, которое отводится за счет теплоотводящих материалов (алюминий, компаунд и т.п) и определенной конструкции (ребра, большая радиаторная площадь и т.п.) Используют разные рассеиватели, оптику. Кто-то использует мощные светодиоды, которые работают на повышенных токах, а кто-то маломощные на маленьких токах. Марки и характеристики светодиодов разные. Готовые светодиодные светильники также будут различаться и по характеристикам, и, соответственно, по-разному будут работать в реальных условиях. Здесь мы не будем затрагивать системы контроля и защиты светильников от перегрева, хотя с освещенностью эта связь четко прослеживается.

Повышенные температурные режимы оказывают серьезное действие на освещенность. Это связано и с материалами, которые применяют в светильниках. Каждый из них имеет свои тепловые характеристики и режимы. Проблемы у светодиодных светильников возникают чаще всего при эксплуатации в повышенных температурных режимах — свыше +50°C. Поэтому замеры освещенности светодиодных светильников необходимо проводить после их 2 часовой работы, когда они выйдут на рабочий режим. Желательно, чтобы не возникло неточностей, замеры освещенности проводить несколько раз в течение рабочего дня. Затем этот контроль и замеры делать хотя бы один раз в год. Чтобы не ошибиться с параметрами освещенности, лучше при проектировании сразу закладывать коэффициент падение освещенности, который зависит от типа и характеристики объекта.

Из практики бывало, что при проектировании и расчетах светодиодных светильников, освещенность имела определенные параметры, но на практике, через короткий промежуток эксплуатации, освещенность уже не соответствовала изначальным расчетным данным и данным первых замеров. Это падение чаще всего связано с неправильным проектированием и применением светодиодных приборов не соответствующих нужным качествам по обеспечению теплоотвода и контролю за тепловыми режимами.

Важно! Когда проводите замеры освещенности светодиодных приборов, не поленитесь сделайте их несколько раз и законспектируете для себя. Следите за их работой и параметрами освещенности весь гарантийный срок.

Если производитель светодиодных изделий обеспечивает гарантийный срок 3 и более года, то светильники в заявленных температурных режимах и условиях должны сохранять свои параметры. Это касается и освещенности. Допустим вам сделали расчеты или подобрали определенные марки светильников в проект. Если условия эксплуатации светильников происходят при температурных режимах свыше +45 гр, то замеры освещенности надо делать гораздо чаще, чем регламентируют нормы. Правило «доверяй, но проверяй» хорошо подходит под контроль работы светодиодных светильников.

Люксметр Ю-116 или Ю-117 состоит из селенового фотоэлемента с фильтрами-насадками и гальванометра со шкалой. Фотоэлемент работает под воздействием света, производя электрический ток, силу которого измеряют гальванометром. Стрелка его указывает число люксов, что соответствует исследовательской освещенности.

На панели измерительного прибора установлены кнопки переключателя и табличку со схемой, которая связывает действие кнопок и насадки с различными диапазонами измерений.Прибор имеет две шкалы: 0 — 100 и 0 — 30. На каждой шкале точками отмечено начало диапазона измерений: на шкале 0 — 100 точка находится над отметкой 20, на шкале 0 — 30 над отметкой 5. Также есть корректор для установки стрелки на нулевое положение, которое регулируется отверткой.

Селеновый фотоэлемент, который присоединяется к прибору с помощью вилки, находится в пластмассовом корпусе. С целью уменьшения погрешности используют сферическую насадку на фотоэлемент, изготовленную из белой светорассеивающие пластмассы и непрозрачного кольца. Эта насадка применяется параллельно с одной из трех других насадок-фильтров, которые имеют коэффициенты ослабления 10, 100, 1000, расширяющий диапазоны измерений.

В процессе измерения стрелку прибора устанавливают на нулевом делении шкалы, потом напротив нажатой кнопки определяют избранное с помощью насадок наибольшее значение диапазона измерения. При нажатии кнопки, напротив которой написано наибольшее значение диапазона измерений, кратное 10, следует пользоваться для отсчета показаний шкале 0 — 100, при нажатой кнопке, против которой нанесены значение диапазона, кратное 3, шкале 0 — 30. Показания прибора в делениях по соответствующей шкале умножают на коэффициент ослабления, который обозначен на соответствующей насадке.

Прибор отградуированную для измерения освещенности, создаваемой лампы накаливания. Для естественного света вводят поправочный коэффициент 0,8; для люминесцентных ламп дневного света (ЛД) — 0,9; для ламп белого цвета (ЛБ) — 1,1.

Общую оценку естественного освещения помещений дают на основании сравнения всего комплекса определенных показателей с гигиеническими нормативами. В основу разработки этих нормативов положены точность зрительной работы, то есть — размеры деталей объекта, которые нужно различать, их контрастность относительно фона и другие.

Для удобства оценки результаты измерения и гигиенические нормативы заносят в таблицу:

№ п / п

Показатель

Результаты измерения

Гигиенический норматив

Оценка

Сопоставляя оценку каждого показателя с нормативом, делают общий вывод о естественное освещение помещений

Физические характеристики искусственного освещения

Искусственное освещение подразделяется в зависимости от назначения рабочее, аварийное, эвакуационное и охранное. Различают следующие системы искусственного освещения: общее, местное и комбинированное.

Система общего освещения предназначена для освещения всего помещения, она может быть равномерной и локализованной.Общее равномерное освещение устанавливают в цехах, где выполняются однотипные работы невысокой точности по всей площади помещения при большой плотности рабочих мест.Общее локализованное освещение устанавливают на поточных линиях, при выполнении работ, разнообразных по характеру, на определенных рабочих местах, при наличии стационарного затемняя оборудования, и если надо создать направленность светового потока.

Местное освещение предназначается для освещения только рабочих поверхностей, оно может быть стационарным (например, для контроля за качеством продукции на поточных линиях) и переносным (для временного увеличения освещенности отдельных мест или изменения направления светового потока при осмотре, контроля параметров, ремонте). Светильники местного освещения должны быть удобными в пользовании, а, главное, безопасными при эксплуатации. Категорически запрещается применять только местное освещение, поскольку оно создает значительную неравномерность освещенности, повышает утомляемость зрения и приводит к расстройству нервной системы. Такое освещение на производстве является вспомогательным к общему.

Комбинированное освещение состоит из общего и местного. Его предусматривают для работ I-VIII разрядов точности по зрительными параметрами, и когда необходимо создать концентрированное освещение без образования резких теней.

Главными источниками света для промышленного освещения является лампы накаливания и газоразрядные лампы различных типов. Каждый из типов ламп имеет свои недостатки и преимущества.

Лампы накаливания (ЛН) относятся к источникам света теплового излучения, их световая отдача составляет 10 . 15 лм / Вт. Они создают непрерывный спектр излучения, который наиболее богат желтыми и красными (т.е. инфракрасными) лучами и беднее в зоне синих и зеленых спектров излучения, чем спектр естественного света неба, ухудшает различение цветов. В этих ламп низкий коэффициент полезного действия, малый срок службы (до 1000 часов), высокая температура на поверхности колбы (250 . 300 ° С). В то же время они имеют некоторые преимущества: широкий диапазон мощностей и типов, по сравнению с газоразрядными лампами, независимость эксплуатации от окружающей среды (влажности, запыленности и т. Д.), Простота светильников и компактность. На предприятиях для освещения используют различные виды ламп накаливания: вакуумные (В), газонаполненные (Г), газонаполненные биоспиральни (Б) и др.

Газоразрядные лампы (люминесцентные, ртутные, высокого давления дуговые типа ДРЛ и др.) Излучают свет, близкий к естественному. Поверхность колбы этих ламп холодная, они более экономичны, позволяют создавать высокую освещенность. По спектру их излучения передача цветов имеет большое значение для промышленности, так как дает возможность определить истинное качество продукции, осуществлять контроль сырья, полуфабрикатов и готовых изделий. Люминесцентные лампы в 2,5 . З раза экономичнее от ламп накаливания, работающих в течение 5-ти тыс. Часов, их светоотдача составляет З0 . 80лм / Вт.

Недостатки осветительных установок с газоразрядными лампами (пульсация светового потока, ослепляющая действие, шум дросселей, большие первоначальные затраты на закупку и монтаж) компенсируются их економничнистю в процессе длительной эксплуатации, а также их незаменимостью при необходимости выполнения работ с разрешением цветов. Пульсация светового потока газоразрядных ламп не воспринимается глазом, но нежелательно, поскольку является причиной возникновения стробоскопического эффекта. В пульсирующем свете возникает искажение зрительного восприятия состояния подвижных и вращающихся объектов, а это уже опасно фактором. Ослабление пульсации достигается подключением параллельно работающих ламп на различные фазы трехфазной сети или применением высокочастотного поставки осветительной установки. Заслиплювання меняет восприятие спектрального состава светового излучения.Поэтому защита от блистательности таких светильников обязателен. Не разрешается применять открытые газоразрядные лампы.

Сейчас изготавливают такие виды газоразрядных ламп, которые различаются по спектру: лампы дневного света (ЛД) имеют голубой цвет, по спектру излучения они близки к рассеянного света чистого неба; лампы дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛДЦ), они близки к лампам ЛД, но имеют лучшую цветопередачу теплых оттенков, в том числе внешнего вида человека; люминесцентные лампы типа ЛЕ наиболее близки к спектру естественного солнечного света; лампы белого цвета ЛБ дают излучение с меньшим содержанием сине-фиолетовых лучей, свет у них немного фиолетовое, напоминает свет неба, крытого облаками, освещаемые солнцем; лампы холодно-белого света ЛХБ, ЛХЕ дают лучшую передачу света, чем лампы ЛБ и ЛД;лампы тепло-белого света ЛТВ дают свет розово-белого оттенка. В производственных помещениях предприятий целесообразно применять люминесцентные лампы белого света — ЛБ. Они наиболее экономные и дают свет теплых тонов. Лампы ЛТВ можно применять в помещениях для отдыха. Там, где необходимо проводить тщательный контроль качества следует применять лампы ЛДЦ. Люминесцентные лампы следует применять в первую очередь там, где недостаточное естественное освещение (помещение с окнами, затиняються зданиями, деревьями или выходят на север, экспедиции, подвальные помещения и т.д.). Для комбинированного освещения лучше применять лампы ЛБ. Лампы ДРЛ (дуговые ртутные) относятся к ламп высокого давления. Они экономичны, световая отдача почти 75 . 100 лм / Вт. Такие лампы применяют для освещения в цехах при выполнении грубых работ и работ средней точности, при общем надзоре, а также для наружного освещения мест погрузки, выгрузки и в цехах большой высоты и площади.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСВЕЩЕННОСТИ ЛЮКСМЕТРОМ Ю-116 — МегаЛекции

Люксметр Ю-116 предназначен для измерения освещенности, создаваемой люминисцентными лампами, лампами накаливания и естественным светом.

Прибор состоит из измерителя (гальванометр) и селенового фотоэлемента с насадками. Принцип работы: под действием света в селеновом фотоэлементе возникает электроток, силой тока, пропорциональной силе падающего света, который регистрируется магнитно-электрическим измерителем. Показания прибора выражаются в люксах (лк).

На панели прибора имеются две шкалы (от 0 до 1 лк и от 0 до 30 лк) и две кнопки переключения диапазонов с табличкой пересчета освещенности на тип применяемой насадки. На каждой шкале точкой обозначено начало отсчета измерений: 1-й диапазон от 20 лк, 2-й диапазон от 5 лк.

На боковой стенке прибора имеется полюсная вилка для присоединения фотоэлемента. Селеновый фотоэлемент находится в пластмассовом корпусе.

Для уменьшения косинусной погрешности применяется насадка на фотоэлемент, состоящая из полусферы, выполненная из белой светорассеивающей пластмассы и непрозрачного пластмассового кольца, имеющего сложный профиль.

Насадка обозначена буквой «Н» и применяется только в сочетании с поглощающими насадками «М», «Р», «Г», каждая из этих трех насадок совместно с насадкой «К» образует три поглотителя с коэффициентом ослабления: «КМ» — в 10 раз, «КР» — в 100 раз, «КГ» — в 1 раз, что значительно расширяет диапазон измерений.

Порядок выполнения измерений:

1.Выбрать и установить поглощающие насадки (в помещении обычно начинают с насадок «КР», на улице — с насадок «КГ»).

2.Подсоединить фотоэлемент к измерителю (соблюдать полярность 1).

3.Фотоэлемент поместить на исследуемую поверхность (плоскость).

4.Нажать правую кнопку и снять показания прибора по шкале 20-100

а) если стрелка находится в пределах от 0 до 20 лк, нажать левую кнопку показания по шкале 5-30 лк;

б) если стрелка находится в пределах от 0 до 5 лк необходимо перейти на насадку «КМ».

5.Отсчет показаний. Показания прибора умножаются на степень ослабления насадки и поправочный коэффициент (для ламп накаливания 1,0, для лю-минисцентных ламп ЛБ — 1,15, ЛДЦ-0,95, ЛХБ- 1,03).

Например: люминисцентные лампы белые ЛБ, показания прибора 36 лк, насадка «КР», Е = 36 х 10 х 1,15 = 414 лк.

6.Выключить прибор, отсоединить фотоэлемент, снять насадки.

Определение светотехнических показателей естественного и искусственного освещения с помощью люксметра Ю-116.

1.Определение горизонтальной освещенности естественным светом проводится в нескольких точках с наилучшими и наихудшими световыми условия­ми (у окна, в центре помещения, у внутренней стены). Высчитывается среднее значение освещенности.

2.Определение КЕО. Определяется средняя горизонтальная освещенность внутри помещения и освещенность под открытым небом. КЕО рассчитывается по формуле:

КЕО = ( Е внутр / Е наруж ) х 100%

3.Определение горизонтальной освещенности на рабочем месте (выполняется в темное время суток). При выполнении исследования днем необходимо определить освещенность при включенном освещении, затем при выключенном. Разница будет составлять искусственное освещение.

4.Определение коэффициента неравномерности. Определяется освещен­ность в нескольких точках на рабочей поверхности на расстоянии 0,5 м друг от друга. Освещенность должна отличаться не более чем на 30% (0,3).

5.Определение коэффициента отражения поверхности. Определяется освещенность поверхности (стена, потолок, стол и т.д.) затем фотоэлемент поворачивают на 180 градусов и определяют отраженную освещенность на расстоянии 20-30 см от поверхности.

Расчет по формуле:

Е отр.

К.отр.= х 100%

Е общ.

Определение горизонтальной освещенности источников искусственного света упрощенным методом «ватт» (по удельной мощности).

Данный метод позволяет ориентировочно оценить уровень искусственного освещения в помещении при условии равномерного размещения светильников.

Расчет основан на зависимости средней горизонтальной освещенности от суммарного светового потока всех источников и размеров помещения.

1. Удельная мощность всех источников находится по формуле:

Р = W ₁ + W₂ + W_N / S , ГДЕ

Р — удельная мощность, вт/м²

S — площадь помещения, м²

W ₁ ;W₂ ….. W_n — мощность отдельных источников света, вт.

2. Горизонтальная освещенность находится по формуле:

Е = Р х В, где

Е — горизонтальная освещенность, лк

Р — удельная мощность, вт/м²

В — световая отдача источников, лм/вт (или освещенность, создаваемая лампой накаливания — лк, при удельном расходе энергии в 1 вт/м²).

 

Находится по таблице № 4. (Для люминисцентных ламп В = 10 лм/вт).

Таблица № 4 Световая отдача ламп накаливания лм/вт в зависимости от мощности и типа светильника

Мощность ламп, вт	Световая отдача, лм/вт при напряжении 220 в
прямой свет	отраженный свет	рассеянный свет
	2,51	1,6	2,14
	2,84	1,78	2,42
	3,32	2,1	2,83
	3,52	2,26	3,06
	3,92	2,46	3,33

 

---

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Измерение освещенности фотоаппаратом

 

Измерение освещенности люксметром

     Измерение освещенности в помещении выполняют в соответствие с ГОСТ Р 54944-2012. В этом стандарте перечислены рекомендуемые приборы для измерения – люксметры, и указаны контрольные точки, в которых производятся измерения. Люксметр содержит фотометрическую головку и блок обработки. Процесс измерения горизонтальной освещенности на поверхности стола показан на Рис. 1. Фотометрическую головку перемещают по поверхности стола в соответствие с выбранными контрольными точками и фиксируют показание. Интересуют: минимальное значение освещенности и среднее значение (сумма показаний люксметра, поделенная на количество измерений).

 Измерение освещенности люксметром

Рис. 1 Измерение освещенности люксметром

     Рекомендуемые нормы освещенности жилых помещений содержатся в Таблице 1 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. В жилых помещениях нормируют горизонтальную освещенность на уровне пола (Г-0,0).  В административных зданиях в основном освещенность нормируют на рабочей поверхности стола, на высоте 0,8 метра от пола (Таблица 2).

     При использовании ламп накаливания и галогенных ламп следует учитывать рекомендации п. 3.1.7 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Эти лампы относят к источникам света с улучшенной  цветопередачей и при их использовании нормы освещенности могут быть уменьшены на одну ступень.

 

Измерение освещенности фотоаппаратом

     Конструкция цифрового фотоаппарата близка к конструкции яркомера, предназначенного для измерения яркости освещенных поверхностей. Таких как фасады домов и дорожные покрытия. Косвенно таким яркомером можно измерить освещенность. При этом погрешность измерения будет зависеть от точности определения коэффициента отражения поверхности. Если использовать белый лист белого ватмана, например формата А4, или качественную бумагу для принтеров, то коэффициент отражения с небольшой погрешностью можно принять 0,8…0,85. Не стоит использовать фотобумаги, особенно глянцевые.

      Используют фотоаппарат в качестве яркомера с последующим расчетом освещенности в следующей последовательности:

— на плоскость, на которой необходимо измерить освещенность кладут лист белой бумаги. В центре листа необходимо нарисовать небольшой кружек или крестик, или положить небольшой предмет, что бы фотоаппарат мог наводиться на резкость. На Рис. 2 на листе бумаги лежит фотометрическая головка люксметра – по ней фотоаппарат и наведется на резкость. Лист белой бумаги положен на то место, где на Рис. 1 лежала фотометрическая головка;

— сфотографировать лист белой бумаги в автоматическом режиме при отключенной вспышке. Фотографировать необходимо так, что бы на бумагу не попадала тень, создаваемая фотографирующим и лист белой бумаги должен занять весь кадр;

 Подготовка к измерениям

Рис. 2 Подготовка к измерениям

 Лист бумаги

Рис. 3 Сфотографированный лист бумаги

     Для вычисления освещенности необходимо посмотреть параметры экспозиции при съемке: выдержку t, диафрагму F и чувствительность ISO. Для этого необходимо загрузить фотографию в компьютер и посмотреть ее свойства (нажав на ярлык фотографии правой кнопкой мыши), либо, что значительно проще, после наведения фотоаппарата на резкость посмотреть на его дисплее значения экспозиции. Величину измеренной освещенности вычисляют по приближенной формуле:

Е=125•F²•t/ISO, лк

     В этой формуле под выдержкой t подразумевается не время экспозиции, а знаменатель выдержки. То есть если выдержка составила 1/100 секунды, то в формулу подставляем t=100. Коэффициент 125 подходит для большинства современных цифровых фотоаппаратов, но для некоторых моделей фотоаппаратов может быть другим. Далее будет показано, как можно выполнить калибровку фотоаппарата и соответственно скорректировать этот коэффициент.

     В таблице на Рис. 4 рассчитаны величины освещенности для некоторых величин диафрагмы и чувствительности матрицы фотоаппарата ISO.

 Таблица для расчетов освещенности

Рис. 4 Таблица для измерения освещенности

     Погрешность измерения определяется: шагом переключения выдержек фотоаппарата (диапазон изменения реальной освещенности примерно на 20% при таких измерениях отображается как одно значение), отклонением коэффициента отражения бумаги от предполагаемого, отсутствием корректирующих светофильтров, которые всегда присутствуют в люксметрах. Корректирующие светофильтры необходимы для приведения спектра света к характеристике его восприятия глазом человека.

     Сравнение измерений освещенности, выполненных люксметром ARGUS-01 и фотоаппаратом Canon digital IXUS 75, показало расхождение результатов измерений в пределах ± 15-20%.  Измерения были произведены при искусственном освещении в диапазоне 50 – 500 лк и естественном освещении в пределах 200 – 50000 лк.

 

Калибровка фотоаппарата в качестве люксметра

     В интернете можно встретить большое количество различных рекомендаций по измерению освещенности фотоаппаратом. При этом интерпретации результатов измерения разных авторов значительно различаются. Поэтому необходимо иметь простой и доступный способ калибровки фотоаппарата. Для этого понадобится источник света с хорошо повторяющимися характеристиками. Пожалуй, самым доступным источником света с заранее известными характеристиками является обычная лампа накаливания. Световой поток ламп и номинальное напряжение указывают на их упаковке. Ни в коем случае для калибровки нельзя использовать светильник. В светильнике за счет плафона сила света может возрасти в два и более раз. Лампу следует ввернуть в обычный патрон.

      Кривая силы света (КСС) ламп накаливания имеет максимум в направлении, противоположном цоколю. Для лампы со световым потоком Ф=1000 люмен (лм) сила света I в этом направлении равна 100 кандел (кд). Для ламп с другими значениями светового потока Ф сила света I в направлении, противоположном цоколю рассчитывается по формуле:

I=100•Ф/1000=Ф/10

Освещенность Е на рабочей плоскости определяется соотношением:

Е=I•cosα/r²,

здесь r – расстояние в метрах от спирали лампы до рабочей плоскости, на которой необходимо создать  калиброванный уровень освещенности; α –угол между направлением силы света и нормалью к рабочей плоскости. Для нашего случая угол α близок к нулю, и соответственно можно принять cosα=1.

Тогда освещенность рабочей плоскости вычислим по формуле:

Е=Ф/(10 •r²), лк

     Например, для лампы накаливания мощностью 95 Вт, имеющей световой поток 1250 лм при расстоянии от спирали лампы до рабочей плоскости 0,65 м освещенность Е=1250/10•0,65²=1250/4,225=296 лк.

      Схема осветительной установки для выполнения измерений  показана Рис. 5. Лампа подвешена в центре комнаты к потолку (проще всего подвес закрепить к люстре, если она имеется в комнате).

 Подвес лампы накаливания для калибровки фотоаппарата

Рис. 5 Калибровка фотоаппарата

     Что бы ни допустить возникновения больших погрешностей необходимо выполнить следующие условия:

— лампа накаливания должна быть новой. После 500 – 700 часов работы ее световой поток может упасть на 15 и даже 20%.

— расстояние r от спирали лампы до рабочей плоскости должно быть как минимум в 5 раз меньше, чем расстояние от лампы до стен и потолка. Иначе свет, отраженный от потолка и стен, попадая на рабочую плоскость, увеличит ее освещенность. Если расстояние r превышает расстояние до стен и потолка только в 2 — 3 раза, то погрешность может составлять десятки процентов. Данную погрешность можно значительно снизить, используя защитный экран из материала с низким коэффициентом отражения. Черная бумага имеет коэффициент отражения ρ около 0,05. Черный бархат имеет ρ, близкий к 0,01. В следующей главе будет рассказано, как измерить коэффициент отражения. Кроме того защитный экран защитит фотоаппарат от прямого излучения лампы.

— если напряжение в сети существенно отличается от номинального напряжения лампы, то необходимо ввести поправку. Величину номинального напряжения ламп накаливания наносят на ее колбу рядом с маркировкой номинальной мощности (эти обозначения так же присутствуют на упаковке лампы). При превышении напряжения в сети на  5% над номинальным напряжением лампы, ее световой поток увеличивается уже на 17,5%, (изменение напряжения на 1% изменяет световой поток на 3,5%). Соответственно световой поток уменьшается, если номинальное напряжение сети ниже номинального напряжения лампы. То есть если номинальное напряжение лампы 220 В, а измеренное напряжение  в сети составляет 230 В (превышение напряжения на 4,5%), то для лампы накаливания мощностью 95 Вт, и номинальным световым потоком 1250 лм фактический световой поток увеличится на 4,5•3,5=15.75% и приблизительно равен 1250•1,16=1450 лм. При расстоянии от спирали лампы до рабочей плоскости 0,65 м (как в предыдущем примере) освещенность в этом случае будет равна Е=1450/10•0,65²=1250/4,225=343 лк.

      Введение поправок описано в п. 7.1.7 ГОСТ Р 54944-2012. Целесообразно использовать лампу с номинальным напряжением, близким к напряжению в сети (как правило, лампы накаливания выпускают на 220, 230 и 235 В).

 

Измерение коэффициента отражения поверхности

     При помощи фотоаппарата так же можно измерить коэффициент отражения, например, обоев. Коэффициент отражения входит в расчетные формулы при расчете освещенности и представляет собой отношение отраженного от исследуемой поверхности светового потока Ф_отр к падающему на поверхность потоку Ф_пад. Отсутствие информации о коэффициенте отражения поверхностей зачастую приводит к большим ошибкам в светотехнических расчетах. Для этого можно сфотографировать (обязательно при выключенной вспышке) фрагмент исследуемых обоев и лист белой бумаги. Бумага и обои во время фотосъемки должны находиться на одном и том же месте. Условия освещения фотографируемых поверхностей должны быть одинаковыми. Для повышения точности можно выполнить несколько измерений и результаты усреднить. Диафрагма и чувствительность ISO в обоих случаях должны быть неизменными. Вычислить коэффициент отражения исследуемой поверхности ρ_иссл. можно по формуле:

ρ_иссл.  = 0,82• t₁/ t₂

Здесь число 0,82 – коэффициент отражения эталонной поверхности (листа ватмана),

t₁— знаменатель выдержки при фотографировании исследуемого образца, t₂— знаменатель выдержки при фотографировании листа белой бумаги.

     Если фотоаппарат позволяет определять выдержку после его наведения на исследуемую плоскость по экрану дисплея фотоаппарата, то саму фотосъемку производить не обязательно.

     На Рис. 6 показана фотография обоев на стене, выполненная при искусственном освещении. Далее на место сфотографированных обоев был помещен лист ватмана и так же сфотографирован. Положение фотоаппарата в обоих случаях зафиксировано в одном месте.

 Исследуемые обои

Рис. 6 Фрагмент обоев

 

     При измерении коэффициента отражения показанных на Рис. 6 обоев диафрагма фотоаппарата имела значение 2,8. Чувствительность матрицы фотоаппарата ISO = 80. При фотографировании обоев выдержка составила величину t₁= 1/10 секунды. При замещении обоев белой бумагой выдержка равна t₂= 1/13 секунд.

     Коэффициент отражения белой бумаги ρ_бумага можно принять равным 0,82. Тогда искомый коэффициент отражения обоев ρ_обои  определим как: ρ_обои  = 0,82•10/13=0,63. После усреднения серии измерений при естественном и искусственном освещении коэффициент отражения данного образца обоев снижен до 0,55.           

     На Рис. 7 показана таблица с рассчитанными коэффициентами отражения. Здесь значения выдержек при калибровке (на желтом фоне) соответствуют выдержке t₂ при наведении фотоаппарата на лист белой бумаги, а в режиме измерения t₁— наведение фотоаппарата на исследуемый образец.

 

Таблица для измерения коэффициентов отражения 

Рис. 7 Таблица для измерения коэффициентов отражения

     При измерении коэффициента отражения тканей следует учитывать светопропускную способность ткани. Для минимизации влияния отражения света от поверхности, на которой лежит ткань, желательно в качестве этой поверхности использовать лист черной бумаги.

     Погрешность измерения довольно велика и в первую очередь определяется шагом переключения выдержки фотоаппарата. А так же различием отражательных свойств исследуемых образцов и ватмана.

     При измерении отражающих свойств поверхностей в светотехнических лабораториях используют специальные фотометрические шары, позволяющие выполнить измерения с высокой точностью. Для измерений в домашних условиях описанные в статье методы вполне приемлемы.

      Примерные коэффициенты отражения поверхностей различных цветов показаны на Рис.8. Измерения выполнены при солнечном свете.

Коэффициенты отражения различных поверхностей 

Рис.8 Коэффициенты отражения различных поверхностей

№1 – 0,05; №2 – 0,08 ; №3 – 0,1; №4 – 0,13; №5 – 0,21; №6 – 0,35; №7 -0,55 ; №8 – 0,55; №9 – 0,55.

     Синие и зеленые цвета в зависимости от их насыщенности (светлые тона, темные тона) могут иметь коэффициент отражения от 0,15 до 0,6. Красные цвета имеют коэффициент отражения от 0,1 до 0,3.

     Следует обратить внимание, что фотографии одних и тех же поверхностей, снятых при естественном и искусственном освещении могут иметь различный вид. Например, поверхность №8 на Рис. 8, это те же обои, что и на Рис. 6. Но, показанные на Рис. 6 обои сняты при искусственном освещении, а на Рис. 8 — при естественном. 

                                                                                                                             

    К ОГЛАВЛЕНИЮ (Все статьи сайта)                                                                                  27.07.2015 г.

Особенности измерения освещенности люксметром: методы и ГОСТы

Уже давно доказано, что качество освещения оказывает значительное воздействие на человека, в частности на его мозговую активность, состояние нервной системы и функционирование различных органов и систем. При этом, отрицательное влияние может оказывать как недостаточное, так и слишком яркое освещение. К примеру, плохой свет вызывает снижение работоспособности, депрессию, сонливость, нарушение зрения, быструю утомляемость, а слишком хороший – возбуждает и активирует ресурсы организма, без которых человек мог бы и обойтись, поэтому итогом этих процессов также является усталость. Ненормальное освещение влияет также и на любой живой организм: растения и животных. Вследствие этого растения плохо растут, а животные снижают свою продуктивность, плохо набирают вес и значительно ухудшают свои репродуктивные показатели. В условиях сельскохозяйственного комплекса данная проблема негативно сказывается на рентабельности производства.

Если в домашних условиях мы можем самостоятельно подобрать для себя необходимый уровень искусственного освещения, регулируя количество, мощность и яркость ламп, то в условиях производства это сделать сложнее. Это же касается любых предприятий, офисов, учреждений и организаций, в которых освещение будет влиять на производительность. Именно поэтому Санитарные нормы и правила обязательно регламентируют проведение измерения параметров освещенности, которое в основном проводится одновременно с измерениями других показателей в помещении: уровень пылевой загрязненности, шума, вибрации и т.д. Правильное измерение освещенности – залог надлежащей работы и здоровья человека. Ведь плохое освещение – первая причина травматизма на производстве.

Освещенность и ее показатели

Если обратиться к физике, то освещённость – это отношение светового потока к площади, на которую он падает строго перпендикулярно. Единицей измерения светового потока является люмен. Люкс (lux) – это единица измерения освещенности. В различных странах используют различные единицы измерения освещенности, но смысл данной процедуры всегда одинаковый.

Если рассматривать конкретные примеры и рекомендации, то для обычного офиса, где отсутствует необходимость работать с документами, достаточно освещения в 300 lux. Если же работа связана с работой за компьютером, анализом документации, то следует соблюдать освещенность не менее 500 lux. А на производствах и в местах работы с чертежами – не менее 750 lux.

Все мы знаем, что существует естественное (солнечный свет) и искусственное освещение (множество видов ламп, светильников, а также мониторы и дисплеи электронной техники). Грамотная комбинация естественного и искусственного освещения позволяет достичь оптимальных условий для работоспособности и жизнедеятельности человека.

Как следует из вышесказанного, чтобы понять, какой уровень освещения имеется в помещении, нужно его измерить. Прибор для измерения освещения называется люксметр.

Основные нормативы, регламентирующие измерение освещенности люксметром

Люксметр – это портативный прибор, принцип работы которого основан на попадании потока света на специальный чувствительный элемент, высвобождении электронов и анализ возникающего вследствие этого процесса тока. Данные выводятся на аналоговый или цифровой дисплей. Благодаря возможности использования различных светофильтров, можно значительно расширить возможности прибора, при этом, не забывая пользоваться специальными коэффициентами пересчета. Нормативы устанавливают, что погрешность при измерениях не должна превышать 10%.

Измерение освещенности люксметром проводят согласно требованиям и методикам ГОСТ 24940-96 Межгосударственный стандарт «Здания и сооружения. Методы измерения освещенности».

Помимо указанного ГОСТа, в России еще в 2012 году был принят собственный национальный ГОСТ Р 59944-2012, который определил методы измерения освещенности. В нем были добавлены термины, но в целом оба ГОСТа в полной мере описывают процедуры, необходимые для замеров и получения корректных показателей.

Любой метод измерения освещенности должен проводиться люксметром, имеющим свидетельство о поверке и метрологической аттестации. При измерении прибор всегда должен находиться в строго горизонтальном положении. Отдельно проводят замеры по естественному и искусственному освещению.

Методика проведения измерений

Перед началом работ люксметр устанавливают на необходимую поверхность таким образом, чтобы элемент датчика был расположен параллельно поверхности. При этом необходимо следить, чтобы на датчик не падала тень, а также вокруг не было активного источника электромагнитного излучения. Все это вызовет значительное отклонение в показателях прибора. После правильной установки снимают показания с прибора и по специальным формулам делают расчеты. Полученный показатель сравнивают с нормативами ГОСТа и делают вывод о качестве освещенности в помещении. По итогам проверки составляется протокол (отдельно по каждому помещению или участку и отдельно по видам освещенности).

На производстве и в местах, где нужна достаточная яркость, измерение освещенности проводится один раз в месяц. В других местах этот диапазон может быть значительно увеличен и достигать 1 раза в год или в два года. Зафиксированные ненадлежащие результаты являются причиной немедленного устранения нарушений и приведения качества света к нормативным показателям.

Цель проведения измерений освещенности – не наказать собственников предприятий, организаций, учреждений или прочих ответственных лиц. Они предназначены для сохранения здоровья человека. Поэтому периодический контроль освещенности крайне необходим и рекомендуем всеми специалистами.

Люксметр прибор для измерения света

Добрый день читатели ресурса. Сегодня в обзоре речь пойдет о приборе способном измерить степень освещенности площади, то есть параметр который важен человеческому взгляду. На всех световых приборах и лампах мы постоянно видим разные цифры, которыми производители щеголяют и пытаются убедить, что именно их товар лучше остальных. Но хитро умалчиваются детали: в каких условиях, с какой стороны и с какого расстояние были сделаны все эти замеры для упаковки. Кто хочет разобраться прошу под кат.

Зачем мне понадобился такой прибор в целом? Началось все с идеи заменить все освещение на светодиодное, не только у себя дома, но и на работе. Купив пару светодиодных ламп в местных магазинах я откровенно был не доволен количеством света от них. Лампы на которых гордо красовалось 10W=100W еле высвечивали половину от громко заявленных показателей, при этом цена такой лампы была около 10 долларов. Есть конечно один производитель с местных магазинах, который делает действительно честные светодиодные лампы, но цена кусается. В местный магазин вернуть товар достаточно легко не понравилось принес назад — получил деньги, по крайней мере в больших сетях с этим проблем нет.
Стал я искать замену более дешевую, но с тем же качеством в Китае. Раньше все вопросы с некачественным лампам решались фотографиями замеров мощности и я всегда выиграл в спорах и видимо не только я. Но через некоторое время китайцы стали хитрее и начали разнообразными способами увеличивать потребляемую мощность ламп, но при этом уровень светового потока оставался по прежнему очень плохим. В результате этого возникла необходимость измерения именно количества света на единицу площади.

Выбрал эту модель из за выносного датчика и из за цены. Правда чтоб воспользоваться купоном пришлось поступить немного не честно, в конце обзора расскажу подробнее.

Общий вид

Коробочка люксметра слегка пострадала, как будто на ней кто то сидел всю дорогу.

Внутри сумочка на молнии с петлей для ремня, ну чтоб на пояс можно было повесить. Между стенками скорее всего мягкий паролон.

Внутри в кармашки уложены основной блок и выносной датчик, сверху валялась инструкция.

В инструкции указаны технические характеристики и нормы по освещению для помещений разного предназначения.


Сам люксметре выглядит примерно вот так:

Немного подробнее:

Основной блок с экраном и переключателем градаций измерения. Так как на экране всего 4 цифры, чтоб отобразить большии значения используются множителия х100 х1000. Буква Н — это положение Hold, чтоб зафиксировать измеренное значение.


Сам прибор питается от 9В батарейки с народным названием «крона». Батарейка как и обещано в комплект не входит и была вынута из мультиметра.

Светочувствительный модуль.
Представляет собой световой датчик, закрытый белой пластиковой полусферой. Чтоб не поцарапался и не загрязнился пластик датчик закрывается крышечкой. Крышечка может потеряться и ее предусмотрительно повесили на цепочку. В целом позаботились обо всем и мне такой подход понравился.

Измерения

Пришло время попробовать прибор в действии. Включаем. Если прибор с открытым выносным датчиком все равно показывает нули необходимо перевести рычаг чувствительности в более высокое положение.

Немного вспомним школьный курс физики:
Световой поток характеризует источник света, а освещенность – поверхность, на которую падает свет. Освещенность измеряется в люксах (Лк). Источник света со световым потоком в 1 Лм, равномерно освещающий поверхность площадью 1 кв.м, создает на ней освещенность в 1 Лк. То есть Люкс – это соотношение количества люмен и освещаемой площади и
1 люкс = 1 люмен на квадратный метр.

Дальнейшие измерения сделаны в показательных целях и значения будут превышать действительные. Насколько я правильно понял, чтоб добиться более точных показателей необходимо мерить световой поток с расстояния 1 м. Я мерил или впритык или на расстоянии 30 см.
Прошу в камментах знающих людей просветить на какой удаленности от источника необходимо делать замеры.

Первый кандидат LED лампа с честным светом 1200 люменов. Получилось аж 2290 люкс с расстояния приблизительно 40 см.

Люминесцентная лампа T8 мощностью 18 W через пластиковый колпак при измерениях на расстоянии 10 см выдала 1920 люкс.

Ну и стресс-тест светодиодным фонариком на диоде Q5. Конечно тут свет сведен в пучок и объективной оценки данное измерение не несет. Хотелось просто увидеть сможет ли прибор измерить сильный световой поток. Фонарик выдавил из прибора 17770 люксов.

Как устройство работает в живую вы можете увидеть в коротком видеообзоре:

В заключении скажу, что качество изготовления прибора мне очень понравилось. Чтоб разобраться какова погрешность измерений надо сравнить его с поверенным аналогичным устройством, к сожалению такой возможности у меня нет. Еще так же надо разобрать как правильно делать измерения, особенно какое расстояние необходимо до источника для точного замера. Надеюсь узнать это из ваших комментариев.
Главный плюс, что теперь у меня появился еще один аргумент против хитрых китайских лампо-производителей.

Товар купил за свои кровные использовав купон для новых пользователей NEWORDER8, который неоднократно тут упоминался в разных обзорах. Пришлось зарегистрировать новый аккаунт, но китайцев видимо данный факт никак не смущает. Так что думаю каждый раз можно поступать так же 😉