Устройство и назначение люксметра Ю-116

Лабораторная работа 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЙ

Цель работы

Ознакомиться с вопросами измерения и расчета естественного освещения помещений. Проанализировать результаты замеров.

Основные положения

Естественное освещение – освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях.

Роль естественного освещения в обеспечении благоприятных условий жизнедеятельности весьма велика. При правильно организованном освещении обеспечивается сохранность зрения человека и нормальное состояние его нервной системы. Производительность труда, качество изготовляемой продукции, а также безопасность в процессе производства и в быту находятся в прямой зависимости от освещения. За счет дневного света в помещении можно добиться высокого уровня освещенности на рабочих местах, причем без всяких затрат электрической энергии.

Световое ощущение глаза возникает в результате воздействия на него только той части потока лучистой энергии, которая содержит волны длиной 380…780 нм, образующие световой поток.

Световой поток F представляет собой мощность лучистой энергии, оцениваемой по световому ощущению, которое она производит на глаз. Световой поток измеряется в люменах.

Важной характеристикой осветительных условий является освещенность E, которая определяется отношением светового потока F к площади освещаемой им поверхности S:

(1)

Следовательно, освещенность представляет собой плотность светового потока на освещаемой поверхности. В качестве единицы освещенности принят люкс (лк).

Непостоянство в помещениях естественного освещения, обусловленное временем года и дня, метеорологическими факторами, вызвало необходимость ввести отвлеченную единицу измерения естественной освещенности, называемую коэффициентом естественной освещенности (КЕО).

Эта относительная величина используется для количественной характеристики освещения помещений и показывает во сколько раз освещенность внутри помещения меньше освещенности снаружи здания _.

Коэффициент естественной освещенности выражается по формуле, %

, (2)

где – освещенность какой-либо точки горизонтальной поверхности, находящейся внутри помещения, создаваемая светом неба (непосредственным или после отражений), лк;

– освещенность какой-либо точки, находящейся снаружи помещения, создаваемая светом полностью открытого небосвода, лк;

Величина коэффициента естественной освещенности определяется типом и размерами световых проемов и их расположением относительно рабочей поверхности.

В зависимости от места расположения световых проемов различают три основных системы естественного освещения: боковое (через окна), верхнее (через фонари) и комбинированное (через окна и фонари).

Достаточность естественного освещения в помещениях регламентируется нормами, которыми установлены значения коэффициентов естественной освещенности в зависимости от условий зрительной работы и назначения помещения (СНиП 23-05-95, СП 23-102-2003, СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03).

В соответствии со СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» в зависимости от степени зрительного напряжения (прил.1, графа 3) все работы делятся на 8 разрядов (I-VIII) и четыре подразряда (а, б, в, г). Так, например, к I разряду относятся граверные отделения типографий, ко II разряду – центральные и цеховые лаборатории и т.д.

Для определения величин нормированного естественного освещения необходимо задаться наименьшим размером объекта различения, характеристикой фона и контрастом объекта с фоном, определить характер зрительной работы, вид освещения (естественный или совмещенный), пояс светового климата и ориентировку световых проемов по сторонам горизонта.

Нормированные значения КЕО ( ) для зданий, располагаемых в различных районах, следует определять по формуле

, (3)

где – нормативное значение КЕО (прил. 1, 2);

– коэффициент светового климата (прил. 3), зависящий от группы административного района (прил. 4).

Полученные по формуле (3) значения следует округлять до десятых долей.

При одностороннем боковом освещении нормируется минимальное значение КЕО в точке, расположенной на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, а при двустороннем боковом освещении – в точке посередине помещения.

При верхнем или комбинированном естественном освещении нормируется среднее значение КЕО в точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола).

Освещенность снаружи и внутри здания при определении КЕО должна измеряться одновременно, на горизонтальных плоскостях, причем при измерениях направленные лучи солнца должны быть исключены.

По данным измерений освещённости определяется фактическое значение КЕО помещения по формуле (2), а затем полученное значение КЕО сравнивается с нормативным значением.

Устройство и назначение люксметра Ю-116

Люксметр Ю-116(рис. 1)предназначен для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания и естественным светом, источники которого расположены произвольно относительно светоприемника люксметра. Он устойчиво работает при температуре окружающего воздуха от минус 10 до плюс 35 ºС и относительной влажности до 80 %.

Прибор состоит из измерителя люксметра и отдельного фотоэлемента с насадками. Селеновый фотоэлемент находится в пластмассовом корпусе и присоединяется к измерителю шнуром с розеткой, обеспечивающей правильную полярность соединения. Светочувствительная поверхность фотоэлемента составляет 30 см².

Принципиальная схема селенового элемента заключается в следующем. На железную пластину нанесен слой селена, который покрыт очень тонким слоем золота или платины. Лучи света легко проходят через верхний слой металла и поглощаются селеном. Под влиянием этих лучей от селена освобождаются электроны, которые проникают в слой золота. Обратного движения эти электроны не имеют, так как между селеном и золотом образуется запирающий слой, обладающий свойством пропускать электроны только в одном направлении и задерживать их в обратном. В этом случае верхний слой металла получает отрицательный заряд, а селен и железная пластинка заряжаются положительно. Если железо с помощью проводника соединить с золотом и в цепь включить стрелочный актинометрический гальванометр (измеритель), то он покажет наличие фототока в цепи. Сила измерительного фототока пропорциональна световому потоку, падающему на фотоэлемент.

Люксметр имеет предел измерений 100 000 лк, что обеспечивается применением насадок. Одна из насадок выполнена из белой светорассеивающей пластмассы, и непрозрачного пластмассового кольца, имеющего сложный профиль. Насадка обозначена буквой К, нанесенной на её внутреннюю сторону и предназначена для уменьшения косинусной погрешности.

Эта насадка применяется не самостоятельно, а совместно с одной из трех других насадок, имеющих обозначение М, Р, Т. Каждая из этих трех насадок совместно с насадкой К образуют три поглотителя с общими номинальными коэффициентами ослабления соответственно 10, 100, 1000 и применяются для расширения диапазонов измерений.

Прибор магнитоэлектрической системы (измеритель) имеет две шкалы: 0…100 и 0…30. При использовании насадок пределы измерений увеличиваются соответственно в 10, 100 и 1000 раз. На каждой шкале точками отмечено начало диапазона измерений: на шкале 0…100 точка находится над отметкой 20, на шкале 0…30 точка находится над отметкой 5. Прибор имеет корректор для установки стрелки в нулевое положение.

Люксметр Ю-116 имеет наименьшую допускаемую погрешность измерения, равную ± 10%. При работе с люксметром нельзя подвергать его ударам и сотрясениям, следует обращаться с ним, как с оптическим прибором. В случае загрязнения насадок и фотоэлемента их поверхность протирают ватным тампоном, смоченным спиртом.

Для получения правильных показаний люксметра необходимо оберегать селеновый фотоэлемент от излишней освещенности, не соответствующей выбранным насадкам. Поэтому, если величина измеряемой освещенности неизвестна, измерения следует начинать с установки на фотоэлемент насадок максимального поглощения (К Т).

При определении освещенности фотоэлемент устанавливают горизонтально на условной рабочей поверхности (0,8 м), а отчет по измерителю, также расположенному горизонтально, производят на некотором расстоянии от фотоэлемента, чтобы тень от проводящего измерения не попадала на фотоэлемент.

Расчет КЕО

1 метод. Предварительный расчет КЕО при боковом освещении без учета противостоящих зданий следует проводить с применением графика, приведенного для помещений общественных зданий на рис. 2.

2 метод. Определение КЕО, %, методом расчета осуществляется по следующей формуле

(4)

где – площадь световых проемов в аудитории при боковом освещении, м²;

– общий коэффициент светопропускания;

– коэффициент учитывающий КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхности помещения (прил. 5).

– площадь пола в аудитории, м²;

– коэффициент запаса (прил. 6);

– световая характеристика окон (прил. 7);

– коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями; при отсутствии противостоящего здания принимается равным 1;

3 метод.Метод А.М. Данилюка позволяет наиболее точно определить КЕО. При боковом освещении КЕО вычисляют по формуле

(7)

где –геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет неба, определяемый по формуле 8.

q – коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба, определяемый под углом θ по прил. 11;

– геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий свет, отраженный от противостоящих зданий; при их отсутствии, = 0;

– коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоящего здания, при его отсутствии = 0;

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 1725; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!