Количественные характеристики



Энергия излучения(лучистая энергия)- энергия электромагнитного излучения (Дж).

Поток излучения (лучистый поток, мощность излучения) – полная энергия, переносимая электромагнитным излучением (в том числе и светом) в единицу времени, Вт. Полная энергия отражает энергию всех электромагнитных волн. Но для светотехники интерес представляют лишь те излучения, которые воспринимаются глазом человека как свет – видимое излучение.

Видимое излучение - участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне длин волн от 380 до 770 нм (1 нанометр = 10-9 м), воспринимаемых человеческим глазом.

Световой поток (F) – мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению,  люмен (лм). Т.е. световой поток – это часть лучистой энергии, воспринимаемая глазом человека как свет. F – численно равная отношению светового потока, идущего от точечного источника, к телесному углу w, в пределах которого он распространяется.

Сила света (Ia) – пространственная плотность светового потока. Единица измерения силы света - кандела (кд)

Ia = dF/dw.                                                                              (1)

В системе СИ сила света является одной из основных единиц, а все остальные светотехнические единицы – производными от силы света.

Освещенность (Е) - поверхностная плотность светового потока, люкс (лк). Освещенность измеряется люксметром или рассчитывается

E = dF/dS.                                                                               (2)

Яркость(В) - отношение силы света, излучаемой в рассматриваемом направлении, к площади светящейся поверхности нит (нт)

B = Ia /( dS∙cos a).                                                                    (3)

К количественным характеристикам относят также светимость (светность) и некоторые другие.

Качественные характеристики

Фон – поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается (характеризуется коэффициентом отражения p).

Коэффициент отражения - отношение отраженного от поверхности светового потока к падающему на нее световому потоку.

р=Fотр/Fпад.

Коэффициент отражения зависит от цвета и фактуры поверхности и колеблется в пределах 0,02-0,95.При р < 0,2 фон считается темным, от 0,2 до 0,4 – средним, и более 0,4 – светлым.

Объект различения, мм – размер наименьшего элемента, который необходимо увидеть в процессе работы.

Контраст объекта с фоном – характеризует соотношение яркостей рассматриваемого объекта и фона. При слабом различении объекта на фоне контраст считается малым, объект заметен на фоне – средним, четко различается – большим.

Коэффициент пульсации, Кп в % - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током. Рассчитывается по формуле:

 

, %                                                          (4)

 

Требования к исполнению светильников

В качестве источников освещения наибольшее распространение получили лампы накаливания и газоразрядные лампы.

Лампы накаливания – источник света – раскаленная спираль из тугоплавкого материала (вольфрамовая). Они дают непрерывный спектр излучения с преобладанием желто-красных лучей. По конструкции бывают вакуумные, газонаполненные, бесспиральные (галогенные), бесспиральные с криптоно-ксеоновым наполнением, зеркальные и др.

Газоразрядные лампы бывают низкого и высокого давления.

Газоразрядные лампы низкого давления – люминесцентные, прямые трубчатые люминесцентные, люминесцентные лампы в виде кольца, компактные (энергосберегающие) люминесцентные лампы. Представляют собой стеклянную трубку, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем твердого кристаллического вещества – люминофора. Колба лампы наполнена дозированным количеством паров ртути (30-80мг) и инертным газом (обычно аргоном) при давлении около 400 Па. По обоим концам трубки укреплены электроды. При включении лампы электрический ток, протекающий между электродами, вызывает в парах ртути электрический разряд, сопровождающийся излучением (электролюминесценция). Это излучение, воздействую на люминофор, преобразуется в световое излучение (фотолюминесценция). В зависимости от состава люминофора люминесцентные лампы обладают различной цветностью, в том числе близкой к естественному.

Газоразрядные лампы высокого давления можно подразделить на три группы: дуговые ртутные люминесцентные (ДРЛ), металлогалогенные (МГЛ) и натриевые лампы высокого давления (НЛВД).

Основные элементы устройства всех ламп одинаковы: в горелке из прочного тугоплавкого химически стойкого прозрачного материала в присутствии газов и паров металлов возникает свечение разряда - электролюминесценция.

Горелка ламп ДРЛ и МГЛ выполнена из кварца, а НЛВД - из специальной керамики - поликора. Горелки содержат зажигающий газ аргон или ксенон и пары металлов при высоком давлении: ртути (у ДРЛ), ртути и смеси галоидов некоторых металлов (у МГЛ - отсюда название этих ламп), ртути и паров натрия (у НЛВД).

Разряд происходит под действием приложенного к электродам горелки напряжения. Для облегчения зажигания в некоторых лампах предусмотрен вспомогательный электрод. Горелка размещена внутри внешней колбы обычно прозрачной у МГЛ и НЛВД или порытой изнутри слоем люминофора (для улучшения цветопередачи) у ДРЛ.

Все типы ламп требуют для своего питания, зажигания, разгорания и работы пускорегулирующего аппарата (ПРА), состоящего, по меньшей мере, из ограничивающего ток сопротивления (обычно дросселя). НЛВД, а в некоторых случаях МГЛ и ДРЛ, обязательно требуют для своего включения импульсного зажигающего устройства ИЗУ, подающего в момент зажигания импульс напряжения до 4000 В. Для некоторых типов МГЛ и НЛВД применяются электронные ПРА, повышающие срок службы, надежность работы ламп и качество создаваемого ими освещения.

Несмотря на относительную дешевизну ламп накаливания, более экономичными являются газоразрядные лампы, поскольку обладают большей светоотдачей и меньшим потреблением электроэнергии.

По распределению светового потока в пространстве различают светильники прямого, преимущественно прямого, рассеянного, отраженного и преимущественно отраженного света. Конструкция светильника должна надежно защищать источник света от пыли, воды и других внешних факторов, обеспечивать электро-, пожаро- и взрывобезопасность, стабильность светотехнических характеристик в данных условиях среды, удобство монтажа и обслуживания, соответствовать эстетическим требованиям. В зависимости от конструктивного исполнения различают светильники открытые, защищенные, закрытые, пылепроницаемые, влагозащитные, взрывозащищенные, взрывобезопасные. На рис.1 приведены некоторые наиболее распространенные типы светильников (ад – для ламп накаливания, еж – для газоразрядных ламп).

 

 

Рис.1. Основные типы светильников:

а – «Универсаль»; б – «Глубокоизлучатель»; в - «Люцета»; г – «Молочный шарик»; д – взрывобезопасный типа ВСГ; е – типа ОД; ж – типа ПВЛП

 

Обеспечение нормального освещения по принятым нормам освещенности является организационно-техническим мероприятием, призванным обеспечить приемлемые эргономические условия труда и быта человека в процессе жизнедеятельности.

Норма освещенности в первую очередь зависит от размера объекта различения, за которым человек наблюдает или с которым работает. Нормы освещенности также зависят от контраста, фона и типа освещения (табл.1).


Таблица 1

Характеристика зрительной работы

Наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм

Разряд зрительной работы

Подразряд зрительльной работы

Контраст объекта с фоном

Характеристика фона

Искусственное освещение

Освещенность, лк

Сочетание нормируемых величин: показателя ослепленности (Р) и коэффициента пульсации (Кп)

При системе комбинированного освещения

При системе общего освещения

Р

Кn , %

Всего В том числе от общего
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Наивысшей точности

менее 0,15

I

а Малый Темный 5000 4500 500 500 - - 20 10 10 10
б Малый Средний Средний Темный 4000 3500 400 400 1250 1000 20 10 10 10
в Малый Средний Большой Светлый Средний Темный 2500   2000 300   200 750   600 20   10 10   10
г Средний Большой Большой Светлый Светлый Средний 1500   1250 200   200 400   300 20   10 10   10

Очень высокой точности

От 0,15

до 0, 30

II

а Малый Темный 4000 3500 400 400 - - 20 10 10 10
б Малый Средний Средний Темный 3000 2500 300 300 750 600 20 10 10 10
в Малый Средний Большой Светлый Средний Темный 2000   1500 200   200 500   400 20   10 10   10
г Средний Большой Большой Светлый Светлый Средний 1000   750 200   200 300   200 20   10 10   10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Высокой точности

От 0,30 до 0,50

III

а Малый Темный 2000 1500 200 200 500 400 40 20 15 15
б Малый Средний Средний Темный 1000 750 200 200 300 200 40 20 15 15
в Малый Средний Большой Светлый Средний Темный 750   600 200   200 300   200 40   20 15   15
г Средний Большой Большой Светлый Светлый Средний 400 200 200 40 15

Средней точности

Свыше 0,5 до 1,0

IV

а Малый   Темный   750   200   300   40   20  
б Малый Средний Средний Темный 500 200 200 40 20
в Малый Средний Большой Светлый Средний Темный 400 200 200 40 20
г Средний Большой Большой Светлый Светлый Средний - - 200 40 20

Малой точности

Свыше 1

до 5

V

а Малый Темный 400 200 300 40 20
б Малый Средний Средний Темный - - 200 40 20
в Малый Средний Большой Светлый Средний Темный - - 200 40 20
г Средний Большой Большой Светлый Светлый Средний - - 200 40 20
Грубая (очень малой точности) Более 5 VI  

Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном

- - 200 40 20
Работа со светящими- ся материалами и изделиями в горячих цехах Более 0,5 VII  

Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном

- - 200 40 20
1 2 3 4

5

6 7 8 9 10
Общее наблюдение за ходом производственного процесса:   - постоянное  

 

VIII

    а

Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном

    -     -     200     40     20

- периодическое при постоянном пребывании людей в помещении

 

- периодическое при периодическом пребывании людей в помещении

 

Общее наблюде-

ние за инженерными коммуникациями

б

То же

- - 75 - -
  в    

То же

- - 50 - -
г

То же

- - 20 - -

Расчет общего освещения

Наиболее часто используют следующие методы расчета количественных характеристик искусственного освещения:

· метод коэффициента использования светового потока, применяемый при расчетах общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности;

· метод точечного источника, применяемый при расчетах освещения при любом расположении освещаемых поверхностей (с учетом размещения рабочих мест).

Самый распространенный - метод коэффициента использования светового потока, т.к. он учитывает отраженный от стен и потолка световой поток. Данный метод предусматривает равномерное расположение светильников в помещениях со светлым потолком и стенами и дает возможность определить освещенность на горизонтальной поверхности.

Исходными данными для расчета являются:

· источник света (лампы накаливания, люминесцентные и лампы ДРЛ);

· размеры помещения – длина А и ширина Б в метрах;

· показатели отражения стен с  и потолка п , %;

· характер выполняемой работы или минимальный уровень освещенности для данного технологического процесса Ен , лк.

 


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 495; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!