Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Исследование светильника на распределительном фотометре




Цель работы: Снять кривую светораспределения и определить класс светильника.

Таблица 9.1. Задание по светильникам.

Бригада 3; 7; 11; 2; 6; 10; 1; 5; 9; 4; 8; 12;
Тип светильника “Астра-12” Лц НСП02 ППР-200
Лампа Рл, Вт        

 

Таблица 9.2. Задание по бригадам.

№ бригады                        
l, см                        

 

Программа и методика исследования.

1.Снять эскиз светильника с натурального образца. Используя литературные источники [1, 2, 3], найти место светильника в общей классификации светильников по основному направлению светового потока и по характеру кривой светораспределення. Для этого необходимо выписать справочные данные (Табл. П7) по кривой светораспределения светильника в табл. 9.3. Одновременно выписываются значения КПД и защитного угла, величина которого указывается на эскизном рисунке и в табл. 0.2.

2.Внести в отчет кинематическую и электрическую схемы измерительной установки (рис. 9.1, 9.2.) В табл. 0.1. вписываются данные измерительных приборов, а в табл. 0.2. - данные светильника и лампы (см. лабораторную работу №1). Изучить устройство установки и назначение элементов схемы. Ввернуть исследуемую лампу в патрон и установить патрон на стенде так, чтобы нить лампы находилась против оси вращения редуктора поворотной штанги. Установить расстояние l от центра нити до плоскости фотоэлемента (табл. 9.2).

3.Подготовить измерительные приборы к работе и установить автотрансформатором номинальное напряжение лампы (см. Табл. П1),провести юстировку люксметра по образцовому прибору. При юстировке люксметра тубус на стендовом фотоэлементе необходимо отвинтить, а плоскость эталонного фотоэлемента расположить на одном уровне с плоскостью стендового фотоэлемента. Во время измерения в зоне установки не должно быть передвижения людей и предметов.

Рис. 9.1. Распределительный фотометр.

 

1 - штанга, 2 - фотоэлемент (фотодиод), 3 - тубус, 4 - исполнительный механизм. 5 - транспортир, 6 - реохорд, 7 - светильник, 8 - указатель, 9 - регулировочная гайка, 10 - подвесной крюк.

Рис. 9.2. Принципиальная схема фотометра.

Т - автотрансформатор; EL - исследуемая лампа без светильника • в светильнике; SB1, SB2 - кнопка пуска "ВВЕРХ", "ВНИЗ"; SQ1, SQ2 - конечные выключателя; М - конденсаторный двигатель; РА - микроамперметр фототока; BL - фотоэлемент.

4. Снять кривую светораспределения лампы. Кнопками управления штангу поднимать вверх с интервалами 10о, начиная от 5° относительно оптической оси светильника. В конце каждого интервала фиксируются показания люксметра с включенной и выключенной лампой. В табл. 9.3. заносится разность показаний. При этом нужно следить за напряжением питания лампы, корректируя его до номинального значения с помощью регулятора. Сила света для каждого угла определяется по формуле:

(9.1)

Вычисленные значения сил света вносятся в табл. 9.3.

Перемножая силу света на зональный телесный угол Δwi,, определяют поток лампы в этом зональном углу:

, где (9.2)
Сумма зональных потоков лампы равна световому потку лампы:
(9.3)

Этот световой поток лампы должен быть близок к паспортному значению. Расхождение допустимо не более ± 10%.

Кривые светораспределения строятся для потока условной лампы в 1000 люмен:

(9.4)

Вычисленные таким образом значения сил света также вносятся в табл.9.3.

5. Снять кривую светораспределения светильника. Кривая светораспределения светильника снимается аналогично снятию кривой для лампы накаливания. Производятся те же операции вычисления. При это не нужно забывать, что в формуле (9.4) и в этом случае нужно подставлять величину светового потока лампы.

КПД светильника определяется так:

(9.5)

где Фсв.с - световой поток светильника, лм.

Вычисленные значения силы света светильника вносятся в табл. 9.3.

По данным табл. 9.3. строятся три кривые светораспределения на одном рисунке: лампы накаливания, светильника по справочным (п.7) и экспериментальным данным в полярной системе координат (для условной лампы). По данным таблицы и графика дается оценка результатов, уточняется характеристика светильника.


Пояснение к работе

Продольная кривая светораспределения - геометрическое место концов векторов сил света, построенная в полярной системе координат. Кривая светораспределення является достаточной характеристикой симметричного светильника по направлению потока: прямого, преимущественно-прямого, отраженного и т.п. и по виду кривой светораспределения: глубокого, косинусного, равномерного и т.п. Кроме этого светильник классифицируются по защите от среды [1 ]

Защитный угол определяется по резкому снижению показания люксметра фотометра.

 

 

Контрольные вопросы

1.Что такое фотометрическое тело?

2.Что такое продольная кривая светораспределения? Почему эта кривая "продольная"?

3.Дайте классификацию светильников по направлению и характеру светораспределения.

4.Что такое "блескость"? Чем достигается снижение блескости?

5.Опишите светоизмерительную систему фотометра.

6.Почему при юстировке люксметра фотометра нужно снимать тубус? Оцените "погрешность забывчивости" студента, если он этого не сделал.

7.Почему необходимо делать юстировку люксметра после смены лампы на светильник? Какова будет ошибка, если этого не сделать?

8.Расскажите, как работает конденсаторный двигатель фотометра.

9.Как быстро оценить правильность Ваших экспериментов при снятии характеристики лампы?

10.Для чего предназначен светильник?


 

Таблица 9.3. Кривые светораспределения.

Объект исследования Зональный телесный угол Параметры и юс значения
β                            
Δw, ср - 0,095 0,283 0,463 0,628 0,779 0,897 0,992 1,058 1,091 1,091 1,058 0,998   0,095
Лампа E, лк Jβ, кд Jβ1000,кд ΔФсв.л,лм                              
Светильник Jтабл.1000,кд Е, лк Jβ1000, кд Jβ, кд Фсв.с, лм                              

 


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №11

Фотометрия

Цепь работы: овладеть методикой измерения освещённости Оценить
погрешность измерения.

Задание: Со светоизмерительной лампой типа R-63 исследовать закон квадрата расстояния для освещённости при заданном интервале
расстояния и начальной точкой отсчёта (табл. 2.2) В контрольной
точке, расположенной вблизи двухметровой отметки, снять
зависимость фототока от угла падения луча на фотоэлемент с
полусферической и плоской насадкой. Изучить конструкции
светоизмерительных приборов.

Программа и методика исследования

1 Изучить принцип работы и конструкции фотоизмерительных приборов, используя инструкции к приборам и литературу [1,2] Дать краткое описание и принципиальные схемы исследуемых приборов и фотоэлементов

2 Ознакомиться со светоизмерительной скамьёй. Дать в отчёте её общую и принципиальную схемы (рис 21; 2 2).Вписать в табл 0 1 и 0.2 данные приборов и объектов исследований

3 Провести замеры освещённости в точках указанных в задании, с помощью коррелированного селеновового фотоэлемента. Коэффициент ослабления полусферической насадки определяется по отношению

; К0 принять равным 3. (11.1)

Фотоэлемент 5 устанавливается в первой от лампы заданной точке параллельно плоскости щитка 3

Включить стенд выключателем QF и реостатом R установить напряжение равное номинальному напряжению исследуемой лампы

Таблица 11.1. Характеристика светоизмерительной лампы.

Тип Мощность, Вт Номинальное напряжение лампы, В Осевая сила света, кд
R-63      

№ группы Интервалы, м № бригады.
                       
первая точка, м
  0,40 0,90 0,95 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45
  0,45 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 1,50 1,95 1,00
  0,50 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 1,40 1,45 0,90 0,95

Рис. 11.1. Измерительная скамья: 1- блок питания с автоматом QF; 10 – регулировочный реостат; 2 – светоизмерительная лампа; 3 - щиток с окном “0”; 4 – заслонка окна; 5 – фотоэлемент; 6 – микроамперметр с переключателем; 7 - направляющие рейки; 8 – угломер.


Рис. 2.2. Электрическая схема стенда.

EL - образцовая лампа, BL - коррегированный фотоэлемент.

В каждой точке проводятся два замера с открытым и закрытым окном щитка. При этом необходимо следить, чтобы во время каждого такого замера освещённость в помещении лаборатории не изменялась Данные замеров заносятся в табл. 11.3. Количество точек замера определяется интервалом и длиной скамьи.

 

Таблица 11.3. Измерение освещённости фотоэлемента.

№ точки L I1 I2 ΔI E Eр ΔE ΔE%
Ед. изм. м мкА лк %
                 
                 
                 
                 
                 

 

L - расстояние от источника, м; I1, I2 - показание микроамперметра при открытом и закрытом окне щитка, ΔI - разность этих показаний, умноженная на коэффициент ослабления Ко.

4. Определить освещенность по показаниям микроамперметра:

где Кфэ=133 мкА/лм - чувствительность фотоэлемента;

Афэ=25∙10-4, м2 –площадь фотоэлемента.

Погрешность не должна превышать ±10%.

5. Далее проводится измерение показаний микроамперметра при различных углах падения света без полусферического рассеивателя и с ним Данные заносятся в табл.11.4. При этом (113)

где Iά=0 - осевая сила света источника кд (табл. 11.4).

β - угол падения луча на фотоэлемент.

Строится график Еp = f(β) значение Е наносится условными знаками
(“Δ”, ”*”). При использовании полусферической насадки следует учесть К0.
Построить так же Зависимость Еp = f(L).

ΔЕ = Ер – Е

Таблица № 4. Угловая погрешность фотоэлемента.

  Угол падения β                  
  Ер                  
Плоская насадка I1                  
I2                  
ΔI                  
Е                  
ΔЕ%                  
Полусферическая насадка I1                  
I2                  
ΔI                  
Е                  
ΔЕ%                  

6. Провести проверку люксметров в лаборатории Проверка производится на фотометрической скамье вблизи отметки - 2м: в выбранной точке устанавливается фотоэлемент люксметра и проводится измерение освещенное: при открытом Е0 и закрытом Е3 окне щитка. Данные измерения и вычисления тарировочных коэффициентов вносятся в табл. 11.5.


 

Таблица 11.5. Тарировка люксметров L=____м; Ер=____лк

тип прибора Ю-16 Ю-117 ЛКП
     
Е0, лк      
Е3, лк      
ΔЕ, лк      
КТ2      

 

В таблице 11.5. ΔЕ=Е03 (включена и выключена лампа).

КТ2р/ΔЕ - тарировочный коэффициент люксметра.

Ер - освещенность из табл. 11.3 для выбранной точки.

 

Пояснения к работе

Освещенность в какой-либо точке плоскости от точечного источника
пропорциональна силе света в направлении этой точки, косинуса угла падения луча на плоскость и обратно пропорциональна квадрату расстояния между источником и точкой (формула 11.3).

При замерах отклонения от этого закона возможны из-за:

а) неточных измерений углов и расстояний;

б) неправильного и неполного учета засветок;

в) отсутствия линейности измерительной схемы;

г) при значительных углах β из-за шероховатостей поверхности фотоэлемента измеряется освещенность не плоскости, а объемного тела

В последнем случае погрешность может быть уменьшена применением
специальных насадок Селеновые фотоэлементы быстро" утомляются", имеют
линейность только при Rнар = 0, "стареют" Поэтому при любом их использовании необходима тарировка или подстройка.


Контрольные вопросы

1. Дайте полную классификацию фотоэлементов по селективности Каковы спектры чувствительности этих фотоэлементов?

2 Как классифицируются селективные фотоэлементы?

3 Схема включения и работа фотоэлемента с внешним фотоэффектом

4 Схемы включения и работа вентильного фотоэлемента. Режим фотогенератора и фотодиода.

5 Основной закон светотехники. Снабдите формулировку рисунком.

6 Что такое сила света, сила излучения?

7 Перечислите известные Вам приборы для измерения облученностей,
выпускаемые промышленностью и расскажите общие принципы их работы

8 Что такое освещенность, облученность'?

9 Если известны все светотехнические параметры бактерицидной лампы, как измерить бактерицидную облученность с помощью люксметра?

10. При измерении люксметром облученности в бактерицидных, витальных и фитоустановках, какие нужно учесть погрешности и как?

 

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...