Основные светотехнические величины

Правильно спроектированное и рационально выполненное освещение производственных помещений оказывает положительное психофизическое воздействие на работающих, способствует повышению эффективности и безопасности труда, снижает утомление и травматизм, сохраняет высокую работоспособность.

Ощущение зрения происходит под воздействием видимого излучения (света), который представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны 0,38…0,76 мкм. Чувствительность зрения максимальна к электромагнитному излучению с длиной волны 0,555 мкм (желто-зеленый цвет) и уменьшается к границам видимого спектра.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям относятся:

световой поток Ф - часть лучистого потока, воспринимаемая человеком как свет; характеризует мощность светового излучения, измеряется в люменах (лм);

сила света J - пространственная плотность светового потока; определяется как отношение светового потока dФ, исходящего от источника и равномерно распространяющегося внутри элементарного телесного угла dw, к величине этого угла; ; измеряется в кандалах (кд);

освещенность Е - поверхностная плотность светового потока dФ, равномерно падающего на освещаемую поверхность dS (м2), к ее площади; ; измеряется в люксах (лк);

яркость L поверхности под углом a к нормали - это отношение силы света dJa, излучаемой, освещаемой или светящейся поверхностью в этом направлении, к площади dS проекции этой поверхности, на плоскость, перпендикулярную к этому направлению; , измеряется в кд / м2.

Для качественной оценки условий зрительной работы использует такие показатели, как фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещенности, показатель освещенности, спектральный состав света.

Фон - это поверхность, на которой происходит различие объекта. Фон характеризуется способностью поверхности отражать падающий на нее световой поток. Эта способность (коэффициент отражения r) определяется как отношение отраженного от поверхности светового потока Фотр к падающему на неё световому потоку Фпад; . В зависимости от цвета и фактуры поверхности значения коэффициента отражения находятся в пределах от 0,02…0,95; при r >0,4 фон считается светлым; при r =0,2…0,4 - средним и при r <0,2 - тёмным.

Контраст объекта с фоном К - степень различия объекта и фона - характеризуется соотношением яркостей рассматриваемого объекта (точки, линии, знаки, пятна, трещины, риски или других элементов) и фона;  считается большим, если К>0,5 (объект резко выделяется на фоне), среднем при К=0,2…0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости) и малым при К<0,2 (объект слабо заметен на фоне).

Коэффициент пульсации освещенности Ке - это критерий глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока

, (1.1)

где Еmax, Еmin, Еср - максимальное, минимальное, среднее значение освещенности за период колебаний; для газоразрядных ламп Ке=25…65%, для обычных ламп накаливания Ке=7%, для галогенных ламп накаливания Ке=1%.

Показатель освещенности Р0 - критерий оценки слепящего действия, создаваемого ослепительной установкой

, (1.2)

где V1 и V2 - видимость объекта, различия соответственно при экранировании и наличии ярких источников света в поле зрения.

Экранирование источников света осуществляется с помощью щитков, козырьков и т.п.

Видимость V - характеризует способность глаза воспринимать объект. Она зависит от освещенности, размера объекта, его яркости, контраста объекта с фоном, длительности экспозиции. Видимость определяется числом пороговых контрастов в контрасте объекта с фоном, то есть , где kпор - пороговый или наименьший различимый глазом контраст, при небольшом уменьшении которого объект становиться не различимым на этом фоне.

Для измерения и контроля освещенности применяют люксметры Ю-116 и Ю-117, принцип действия которых основан на фотоэлектрическом эффекте. При освещение фотоэлемента в цепи соединенного с ним гальванометра возникает фотопоток, обуславливающий отклонение стрелки миллиамперметра, шкалу которого градуируют в люксах. Для использования в люксметрах наиболее пригоден селеновый фотоэлемент, так как его спектральная чувствительность близка к спектральной чувствительности глаза.

Освещенность в диапазоне от 0 до 100 лк измеряют открытым фотоэлементом без насадок. Использование насадок различных типов, имеющих обозначение К, М, Р, Т значительно расширяет диапазон измерений освещенности, который доходит до 100000 лк.

Для измерения яркости используют фотометры, в которых яркость поля прибора сравнивается с яркостью исследуемой поверхности.

Для освещения производственных, служебных и бытовых помещений используют естественный свет и свет от источников искусственного освещения.