 |
Характеристики освещения и световой среды.
|
|
|
|
Освещение (естественное, искусственное и совмещенное) и формируемую им световую среду характеризуют следующие основные показатели.
Световой поток Ф, люмен (лм ) -часть потока световой энергии, которую воспринимает и оценивает орган зрения человека. Полный световой поток характеризует излучение, распространяемое от источника по всем направлениям. Для практических целей важнее оценить поток, идущий в определенном направлении или падающий на конкретную поверхность (площадь).
Сила света J, кандела (кд) -величина пространственной плотности светового потока (т. к. источник света может излучать энергию в разных направлениях неравномерно).
Освещенность Е, люкс (лк) - отношение падающего на поверхность светового потока Фпад (лм) к величине площади этой поверхности S (м?). Освещенность поверхности не зависит от ее световых свойств.
Е= лк (1)
Коэффициент отражения r, % -характеризует способность поверхности отражать падающий на нее световой поток; определяется как отношение отраженного светового потока Фотр к падающему потоку Фпад; r зависит от цвета
и фактуры поверхности и может изменяться в широких пределах от 0,02 до 0,95 (т.е. от 2 до 95 %). Световые свойства поверхностей характеризуют коэффициенты отражения - r, пропускания, поглощения а, при этом во всех случаях r + +а=1. Данные коэффициенты - это часть светового потока, которую, соответственно, поверхность отражает, пропускает или поглощает. Солнце и искусственные источники света - первичные источники светового потока, генераторы излучений. Поверхности объектов, от которых свет отражается - вторичные источники света.
Яркость поверхности L, кд/м? -отношение силы света (J кд), излучаемого поверхностью, к площади (S,м?) этой поверхности. Величина яркости объекта тем больше, чем больше коэффициент отражения r и падающий на поверхность световой поток Ф. Избыточная яркость обычно связана не со слишком большой освещенностью Е, а с очень высокой отражательной способностью поверхности (например, зеркальным отражением). При этом может возникать явление ослепленности. Если объект и поверхность (фон), на которой располагается объект, имеют близкую по величине яркость, то интенсивность восприятия световых потоков, поступающих от фона и объекта, одинакова (или различается слабо). Соответственно, зрительный анализатор не различает объект на данном фоне.
|
|
|
Фон -поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон считается: - светлым - при коэффициенте отражения поверхности более 0,4 (r > 40%); - средним - при r от 0,2 до 0,4 (r = 20 - 40%); - темным - при r менее 0,2 (r < 20%). Чтобы объект был хорошо виден, яркости объекта и фона должны различаться, контрастировать.
Контраст объекта различения с фоном К -определяется отношением разности между яркостью объекта (Lо, кд/м?) и фона (Lф, кд/м?) к яркости фона.
Контраст объекта различения с фоном считается большим - при К более 0,5 (объект и фон сильно отличаются по яркости); средним - при К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются по яркости); малым - при К менее 0,2 (объект и фон мало отличаются по яркости).
Объект различения - рассматриваемый объект, отдельная его часть или дефект, которые требуется различать в процессе работы. Размер объекта различения -минимальный размер наблюдаемого объекта (его части или дефекта) определяет характеристику работы и ееразряд. Например, при размере объекта менее 0,15 мм работе присваивают разряд наивысшей точности (I разряд); при размере 0,15 - 0,3 мм - разряд очень высокой точности (II разряд); при размере 0,3 - 0,5 мм - разряд высокой точности (III разряд) и т.д. (см. табл.11). Чем меньше размер объекта различения (выше разряд работы) и меньше контраст объекта различения с фоном, на котором выполняется работа, тем больше требуется освещенность Е (лк) рабочих мест, и наоборот.
|
|
|
Наименьшие размеры объекта различения и соответствующие им разряды зрительной работы устанавливают при расположении объектов различения на расстоянии не более 0,5 м от глаз работающего.
Коэффициент пульсации освещенности Кп, % -критерий оценки колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока ламп при питании их переменным током. Кп для газоразрядных ламп составляет 25 - 65%; ламп накаливания - менее 7%; галогенных ламп - около 1%.
Показатель ослепленности Р - критерий оценки слепящего действия источника света.
Виды и конструктивные особенности производственного
Освещения.
Световую среду формируют Солнце и световые установки.
Различают три вида производственного освещения: естественное, искусственное и совмещенное.
Естественное освещение.
Естественным называют освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Является обязательным для производственных помещений с постоянным пребыванием людей (исключение - помещения, предназначенные (в установленном порядке) для определенных видов работ, и помещения, размещение которых разрешено в подвальных и цокольных этажах зданий и сооружений - транспортные туннели, электрощитовые, вентиляционные камеры, светокопировальные и фотомастерские, проходы, переходы и т.д.). Интенсивность естественного освещения помещений зависит от времени суток и года, атмосферных явлений, ориентировки зданий С - Ю, В - 3, высоты, расстояния и окраски соседних зданий, величины и формы окон, внутренней отделки (окраски) и глубины помещений и т.п
5. Искусственные источники света и светильники.
Электрическое освещение при недостаточном естественном освещении и в темное время суток выполняют с помощью ламп накаливания (ЛН) и газоразрядных ламп (ГЛ).
На качество освещения влияют: световой поток лампы; тип и свет светильника; цвет окраски помещения и оборудования; их состояние (свежесть окраски, запыленность).
|
|
|
Основные характеристики ламп: номинальное напряжение, электрическая мощность, световой поток, световая отдача (КПД), срок службы.
Лампы накаливания.
В лампах накаливания используют способность нагретого до высокой температуры тела излучать свет: электрический ток, проходя через тонкую нить тугоплавкого металла (вольфрама), раскаляет ее, благодаря чему она начинает ярко светиться. Вольфрамовую нить для повышения температуры и уменьшения распыления помещают в стеклянную колбу, наполненную при изготовлении инертным газом (аргоном, ксеноном, криптоном и их смесями).
Достоинства ламп накаливания: 1 -просты в изготовлении и эксплуатации; 2 - работают в широком диапазоне температур и атмосферного давления при любом положении в пространстве; 3 - в спектре света отсутствует ультрафиолетовое излучение; 4 - материалы, из которых они изготовлены, экологически безопасны.
Недостатки ламп накаливания: 1 -при создании высокого уровня освещенности возможен перегрев помещения; 2 - относительно небольшой срок службы (около 1000 часов); 3 - повышенная чувствительность к колебаниям напряжения в сети; 4 - неблагоприятный спектральный состав с преобладанием желтых и красных лучей, что значительно отличается от спектра солнечного света; 5 - низкая светоотдача - 7-20 лм/Вт (светоотдача лампы - это отношение светового потока лампы к ее электрической мощности); 6 - большая яркость (чтобы предотвратить прямое попадание света в глаза и вредное воздействие большой яркости на зрение, нить накаливания лампы необходимо закрывать); 7 - не дают равномерного распределения светового потока (при применении открытых ламп почти половина светового потока не используется для освещения рабочих поверхностей, поэтому лампы накаливания устанавливают в осветительной арматуре).
Газоразрядные лампы.
В газоразрядных лампах видимое излучение возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов или паров металлов, которыми заполняется колба лампы. Газоразрядные лампы называют люминесцентными, т.к. изнутри колбы покрыты люминофором, который под действием ультрафиолетового излучения электрического разряда светится; таким образом люминофор преобразует невидимое УФ- излучение в видимый свет.
|
|
|
Газоразрядные люминесцентные лампы:
1) низкого давления - с разным распределением светового потока по спектру лампы: ЛБ - белого света (наиболее экономичные); ЛТБ - теплого белого света; ЛХБ - холодного белого света; ЛД - дневного света; ЛДЦ - с улучшенной цветопередачей; ЛЕ - близкие по спектру к солнечному свету;
2) высокого давления: ДРЛ - дуговые ртутные лампы с исправленной цветностью; ДКсТ - ксеноновые, основанные на излучении дугового разряда в тяжелых инертных газах; ДHаТ - натриевые высокого давления; ДРИ - металлогалогеновые с добавкой йодидов металлов (применяют для освещения помещений большой высоты и площади).
Для производственных помещений машиностроительных предприятий (где работа не связана с различением цветов) и наружного освещения применяют лампы ДРЛ.
Газоразрядные лампы по сравнению с лампами накаливания имеют преимущества:1 - высокая светоотдача, в несколько раз большая, чем у ламп накаливания; 2 - весьма продолжительный срок службы - 8000- 14000 часов; 3 - благоприятный и разнообразный спектральный состав (подбирая сочетание инертных газов, паров металла, заполняющих колбы ламп, и люминофоров, можно получить свет практически любого спектрального диапазона - красный, желтый, зеленый, в том числе близкий к спектру солнечного освещения - «дневной свет»); 4 - лампы высокого давления (в отличие от ламп низкого давления), например ДРЛ, ДHаТ и др. отлично работают в очень широком диапазоне температур окружающего воздуха - от минус 60 до плюс 400С.
Недостатки газоразрядных ламп: 1 - относительно сложная схема включения и необходимость применения специальных пусковых приспособлений; 2 - могут создавать опасный стробоскопический эффект - явление искажения зрительного восприятия вращающихся, движущихся или сменяющихся объектов в мелькающем свете, возникающее при совпадении во времени кратности частотных характеристик движений объекта и изменения светового потока (движущиеся предметы кажутся неподвижными, вместо одного предмета видны изображения нескольких; в результате возрастает опасность травматизма); 3 ртутьсодержащие газоразрядные лампы по окончании срока эксплуатации подлежат специальному складированию (переработке) в целях обеспечения безопасности человека и окружающей среды.
Светильники.
Светильники - это комплект лампы (источника света) и осветительной арматуры.
|
|
|
Основные назначения светильников: перераспределение светового потока источников света в требуемых для осветительных установок направлениях; защита ламп, оптических элементов и электрических аппаратов светильников от воздействия окружающей среды.
Светильники классифицируют: по назначению - для общего и местного освещения; по конструктивному исполнению - открытые, закрытые, защищенные, пыле - и влагонепроницаемые, взрывозащищенные и т.п.; по распределению светового потока - прямого, рассеянного или отраженного света. Выбор светильника осуществляют с учетом особенностей помещения.
|
|
|
