Приборы и лабораторное оборудование. Общие сведения об освещении

Общие сведения об освещении

Ощущение зрения происходит под воздействием видимого электромаг­нитного излучения (света) с длиной волны 0,38-0,76 мкм (микрон). Чувстви­тельность зрения максимальна к электромагнитному излучению с длиной вол­ны 0,55 мкм (желто-зеленый цвет) и уменьшается к границам спектра.

Количественные показатели

Световой поток (Ф) - часть потока лучистой энергии, воспринимаемая человеком как свет; характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм).

Сила света (J) - пространственная плотность светового потока, распро­страняющегося равномерно внутри единичного телесного угла, измеряемая в канделлах (кд).

где dФ - световой поток, исходящий от точечного источника света, лм; d - пространственный (телесный) угол, стерадиан (ср).

Освещенность (Е) - поверхностная плотность светового потока, опреде­ляется отношением светового потока dФ, равномерно падающего на освещае­мую поверхность, к ее площади dS (м²). Единица измерения - люкс (лк).

Люкс - освещенность поверхности площадью в I м², на которой распре­делен световой поток в 1 лм.

Яркость (L) - световое ощущение, создаваемое силой света излучаемой, с<вешаемой или светящейся поверхностью dJ в заданном углом а направле­нии, измеряется в кд/м2 (нит):

Фон (р, доли ед.) - поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон характеризуется способно­стью поверхности отражать падающий на нее световой поток и определяется как: отношение отражаемого от поверхности светового потока Ф_огр к падающе­му на нее световому потоку Ф_пад.

 

Контраст объекта различения с фоном (К, доли ед.) - определяется отно­шением абсолютной величины разницы между яркостью объекта (L_o) и фона к яркости фона (L_ф);

Коэффициент пульсации освещенности (К_г„%) - это критерий оценки глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светово­го потока.

где E_maxи Emin- соответственно максимальное и минимальное значение

освещенности за период ее колебания, лк;

Е_ср - среднее значение освещенности за этот же период, лк.

Для газоразрядных ламп К_п-25÷65%, для обычных ламп накаливания K_н=7%, для галогенных ламп накаливания Кп=1%.

Показатель ослепленности (Р) - критерий оценки слепящего действия ос­ветительной установки, определяемый выражением

где S - коэффициент ослепленности, равный отношению пороговых разно­стей яркости при наличии и отсутствии слепящих источников в поле зре­ния;

V₁ и V₂ - видимость объекта различения соответственно при экранирова­нии и наличии ярких источников света в поле зрения. Видимость (V) - способность глаза воспринимать объект. Видимость определяется отношением контраста (К) объекта с фоном к величине порогового или наименьшего различимого глазом контраста (К_пор):

Естественное освещение

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как пра­вило, естественное освещение. Источник естественного (дневного) освещения - солнечная радиация, т.е. поток лучистой энергии солнца, доходящей до земной поверхности в виде прямого или рассеянного света

Естественное освещение помещений подразделяется на боковое (через световые проемы в наружных стенах), верхнее (через фонари, световые проемы в покрытиях зданий, в местах перепада высот здания), комбинированное - соче­тание верхнего и бокового освещения.

В качестве нормируемой величины принята относительная величина - ко­эффициент естественной освещенности (КЕО,%), равный отношению освещен­ности на фиксированной поверхности внутри помещения к одновременной го­ризонтальной освещенности снаружи здания под открытым небом, выра­женный в процентах. Фактическая величина КЕО определяется по формуле

 

где Е_вн - освещенность в фиксированной точке внутри помещения, лк

Е_нар - освещенность снаружи помещения, лк.

В таблице I приведены нормативные значения КЕО, е_н зданий, располо­женных в 1 световом климате РФ.

 

Для остальных поясов светового климата РФ (2,3,4 и 5) нормируемые значения КЕО следует определять по формуле

 

где N - номер группы обеспеченности естественным светом (СНиП 23-05-95,

табл.4, с. 11);

е_н - значение КЕО по табл. 1 для 1 светового климата;

m_N - коэффициент светового климата.

Коэффициент светового климата определяется по номерам группы админи­стративных районов и зависит от ориентации световых проемов по сторонам го­ризонта (табл.2.).

Таблица2.

Значения коэффициента светового климата

 

В случае применения системы совмещенного освещения величина осве­щенности от общего (верхнего) искусственного освещения согласно СНиП 23-05-95 (с. 12) должна находиться в следующих пределах (табл.3).

 

Для производственных помещений допускается нормированные значения КЕО для совмещенного освещения принимать в соответствии с табл. 4:

Искусственное освещение

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света или для освещения помещений в темное время суток, когда отсутствует естественное освещение.

Для освещения помещений, как правило, используются наиболее экономич­ные газоразрядные лампы низкого и высокого давления (люминесцентные, ДРЛ. и др.).

Искусственное освещение может быть двух систем - общее освещение (рав­номерное или локализованное) и комбинированное освещение (общее плюс мест­ное). Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, охранное и дежурное. Аварийное освещение разделяется на освещение безопасности и эва­куационное.

Освещенность рабочей поверхности, создаваемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять не менее 10% норми­руемой для комбинированного освещения при тех источниках света, которые при­меняются для местного освещения. При этом наибольшее и наименьшее значение освещенности должны приниматься согласно табл. 5.

Приборы и лабораторное оборудование

Измерение величины освещенности производится люксметром типа Ю-116 (рис.2), состоящим из селенового фотоэлемента со светофильтрами (насадками) и измерителя, представляющего собой гальванометр с двумя шкалами измерения: 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. Прибор имеет корректор для установки в нулевое положение.

Селеновый фотоэлемент присоединяется к измерителю шнуром с розеткой, обеспечивающей правильную полярность соединения (рис.1).

Для уменьшения косинусной погрешности применяется насадка на фото­элемент, состоящая из полусферы, выполненной из белой светорассеивающей пластмассы, и непрозрачного светорассеивающего кольца сложного профиля. Насадка обозначена буквой К.

Насадка применяется только совместно с одной из трех других насадок, имеющих обозначение М, Р, Т.

Каждая из трех насадок совместно о насадкой К образует три поглотителя светового потока с общим номинальным коэффициентом М-10, Р-100, Т-1000 и применяется для расширения диапазона измерений (табл. 6).

Таблица 6

Диапазон измерений (ЛК)

При исследовании искусственного освещения (общего и комбинирован­ного) применяются светильники с лампами накаливания и люминесцентными лампами (рис.3).

 

 

Рис. 1. Схема фотоэлектрического селенового люксметра Ю~116:

1 - стальная пластинка; 2 - слой селена; 3 - прозрачный запираю­щий слой; 4 - прозрачный слой золота; 5 - металлическая рамка; 6 ~ светофильтр; 7 - гальванометр, градуированный в люксах

 

 

 

Рис.2. Фотоэлектрический селеновый люксметр Ю-116:

1 - гальванометр; 2 - селеновый фотоэлемент; 3 - светофильтр, 4 -включатели шкал;

 

 

Рис.3. Схема расположения светильников в лаборатории:

1 - светильники общего освещения газоразрядными лампами; 2 - све­тильники общего освещения лампами накаливания; 3 - светильни­ки местного освещения газоразрядными лампами; 4 - светильники ме­стного освещения лампами накаливания;

1. Протокол исследования метрологических данных

Список источников

1. СНиП 23-05-95. Строительные нормы и правила. Естественное и искусственное освещение. - М.: Минстрой РФ. 1995.