Приборы и методика измерения освещенности

Таблица 1

Приближенные значения коэффициентов отражения стен и потолка

Характер отражаемой поверхности	Коэффициент отражения ρ, %
Побеленный потолок; побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами
Побеленные стены при незанавешенных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок
Бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок, бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями
Стены и потолки в помещениях с большим количеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич не оштукатуренный; стены с темными обоями

Для определения коэффициента использования необходимо вычислить индекс помещения i, учитывающий влияние соотношения размеров и конфигурации помещения и высоты подвеса светильников над рабочей поверхностью, по формуле:

i=АВ/[Н_Р (А+В)],

где А, В — длина и ширина помещения в плане, м;

Н_Р — высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

По полученному индексу помещения и предположительно заданным коэффициентам отражения потолка и стен определяется усредненное значение коэффициента использования светового потока, давший название методу расчета. Он определяется по справочнику Кнорринга Г.В. [1] в зависимости от типа светильника.

По полученному в результате расчета световому потоку выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют необходимую электрическую мощность. При выборе лампы допускается отклонение светового потока от расчетного в пределах 10–20 %.

Если световой поток Ф_Л отличается от стандартного более чем на 10–20 %, то корректируется число светильников п.

Метод удельной мощности является упрощенной формой метода коэффициента использования и применим на всех стадиях проектирования для определения мощности или числа ламп, но только для общего равномерного освещения в пределах тех конкретных исходных данных, для которых составлены таблицы 3, 4. К таким исходным данным относятся: тип светильника, освещенность, коэффициент запаса, коэффициенты отражения, коэффициент z, значения расчетной высоты подвеса светильника и площадь помещения.

Для люминесцентных ламп таблицы приводятся только для освещенности 100 лк, так как в этом случае имеет место прямая пропорциональность между Е и Р (Р – удельная мощность, Вт/м²). При других значениях Е можно делать пересчет с учетом коэффициента запаса k_з, к.п.д. светильников и других параметров:

.

 

Для определения необходимой мощности лампы выбранного типа светильника необходимо:

1) по таблице для этого светильника найти удельную мощность Р_табл;

2) рассчитать единичную мощность лампы по формуле

Р_л = Р_табл S / N;

3) выбрать ближайшую стандартную лампу.

Таблица 3

Удельная мощность общего равномерного освещения для светильников с лампами накаливания (ρ_n=50%, ρ_с=30%, k_з =1,3, z =1,15)

Светильники УПМ-15, У, ''Астра-1,11,12''	Hр, м	S, м2	Удельная мощность, Вт/м2, при освещенности, лк, равной
2-3	10-15	2,5	4,5	8,0	11,3	18,4	26,4	53,6
15-25	2,1	3,7	6,5	9,1	14,5		26,7
25-50	1,8	3,2	5,6	7,7	12,5	17,8	22,5
50-100	1,5	2,7	4,7	6,5	10,6		19,4

Таблица 4

Удельная мощность общего равномерного освещения

при освещенности 100 лк для светильников с люминесцентными

лампами (ρ_n=70%, ρ_с=50%, k_з =1,5, z =1,1)

Hр, м	S, м2	Удельная мощность, Вт/м2, для светильников и типов ламп
ЛБ-40	ЛХБ-40, ЛТБ-40, ЛД-40	ЛДЦ-40	ЛБ-40	ЛХБ-40, ЛТБ-40, ЛД-40	ЛДЦ-40
	10-15	7,4	8,7	10,5	7,4	8,5	10,8
15-25	6,3	7,5		6,5	7,8	9,3
25-50	5,2	6,3	7,5	5,5	6,5	7,9
50-100	4,4	5,2	6,2	4,7	5,6	6,7

 

Приборы и методика измерения освещенности

 

Для контроля за освещенностью рабочих мест наибольшее распространение получили люксметры Ю-16, Ю-17, Ю-116 и др. Все они представляют собой сочетание селенового фотоэлемента и миллиамперметра, градуированного в люксах.

Рис. 1. Люксметр Ю-116

 

Люксметр Ю-116 состоит из фотоэлемента 1 (рис.1) с набором поглотительных насадок 3, 4, 5, 6 и гальванометра 2. Действие прибора основано на фотоэлектрическом эффекте.

Световой поток, падающий на селеновый фотоэлемент, вызывает электрический ток. величина которого фиксируется стрелкой гальванометра пропорционально величине светового потока. Прибор имеет две шкалы измерения (от 0 до 30 лк и от 0 до 100 лк) и соответствующие им кнопки управления. При на­жатии левой кнопки отсчет показаний ведется по шкале 0-30 лк, при нажатии правой кнопки – по шкале 0-100 лк. Наибольшую погрешность изме­рений прибор дает при малых отклонениях стрелки гальванометра. Поэтому на каждой шкале точкой обозначено допустимое начало измерений. На шкале 0-30 лк эта точка находится над от­меткой 5 лк, на шкале 0-100 лк – под отметкой 20 лк.

Для измерения больших освещенностей (свыше 100 лк) на фотоэлемент надевают светопоглотительные насадки К, М, Р, Т. Насадка К выполнена в виде полусферы из белой светорассеивающей пластмассы и служит для уменьшения косинусной погрешности, связанной с углом падения света на фотоэлемент. Насадка К применяется только совместно с одной из насадок М, Р или Т. При использовании насадок К и М коэффициент ослабления светового потока составляет 10, при использовании насадок К и Р – 100, а насадок К и Т – 1000. Показания прибора при использовании насадок умножают на соответствующий коэффициент ослабления.

Люксметры градуированы для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания, поэтому при измерении освещенности от люминесцентных ламп необходимо вводить поправки. Так, например, для ламп типа ЛД (дневного света) поправочный коэффициент равен 0,9, а для ламп типа ЛБ (белого света) – 1,1, для естественного освещения – 0,8.

 

Порядок выполнения работы

1. Исследовать естественное освещение лаборатории.

Выключив в лаборатории искусственное освещение, измерить естественную освещенность и определить коэффициент естественной освещенности в пяти точках помещения лаборатории по ее характерному разрезу. Первое измерение провести на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, следующие – на расстоянии 1-2 м друг от друга по направлению к световым проемам. Освещенность определяется на высоте рабочих поверхностей (0,8 м от пола).

Для определения коэффициента естественной освещенности КЕО в любой точке лаборатории необходимо одновременно измерить освещенности на улице Е_Н и в исследуемой точке внутри лаборатории Е_В. Значение коэффициента естественной освещенности для исследуемой точки определяется по формуле:

 

.

 

При проведении измерений одна группа студентов должна работать внутри лаборатории, а другая – снаружи. Одновременность измерений в каждой точке достигается по сверенным секундомерам. При измерении фотоэлемент люксметра необходимо установить горизонтально, чувствительной стороной вверх. Корпус гальванометра тоже располагают горизонтально. Во избежания излишнего засвечивания селенового фотоэлемента и зашкаливания стрелки гальванометра измерение по шкале 0-100 лк следует начинать с установки на фотоэлемент насадок К и Т, обладающих наибольшим коэффициентом ослабления света. Если стрелка не доходит до отметки 20 лк на шкале, то отсчет ведут по шкале 0-30 лк. Если в этом случае показания стрелки менее 5 лк, необходимо установить другие насадки – К и Р или К и М и повторить измерения, каждый раз нажимая сначала правую, а затем левую кнопку люксметра. При малых освещенностях (менее 100 лк) измерения ведут без насадок открытым фотоэлементом. Показания люксметра при использовании насадок следует умножить на коэффициент ослабления.

При измерении освещенности вне помещения фотоэлемент люксметра следует располагать не ближе 10 м от здания, так, чтобы на него воздействовал свет всего небосвода.

По полученным значениям КЕО построить график изменения освещенности по линии характерного разреза помещения лаборатории.

По СНиП 23-05-95 [1] определить разряд работы и наименьший размер объекта различения, допустимые в лаборатории при существующем естественном освещении. В помещениях с боковым одностороннем освещением минимальное значение КЕО нормируется в точке, расположенной на расстоянии 1 м от наиболее удаленной от световых проемов стены.

2. Исследовать искусственное освещение в лаборатории.

Каждой бригаде предлагается провести исследования освещенности искусственным светом в одной из лабораторий.

При этом исследуется освещенность от нескольких светильников различной арматуры на всех рабочих местах, заданных преподавателем; определяется зависимость освещенности от напряжения сети, от высоты подвеса светильников; дается санитарно-гигиеническая оценка освещенности, определяется разряд зрительной работы и наименьший размер объекта различия, допустимые в лаборатории при искусственном освещении, создаваемым заданными преподавателем светильниками.

2.1. Измерить освещенность рабочих мест от различных светильников: ''Люцетта'', СПБ, ''Глубокоизлучатель зеркальный'', '' Глубокоизлучатель эмалированный'', ''Кольцевой светильник'', ''Универсаль''. Построить графики зависимости освещенности от положения рабочей поверхности Е = f(n) для каждого светильника, n количество точек замеров. Сделать вывод о роли арматуры светильников.

2.2 Исследовать зависимость освещенности рабочего места от напряжения Е = f(U) при его уменьшении до 180 В для глубокоизлучателей зеркального и эмалированного. Построить графики зависимостей, сравнить их, сделать выводы.

2.3 Исследовать зависимость освещенности от высоты подвеса светильника Е = f(h). Построить график, оценить изменение наклона кривой при переходе границы света и тени с темной окраски стен на светлую. Сделать вывод о влиянии коэффициента отражения стен на освещенность рабочей поверхности.

2.4. Рассчитать освещенность методом коэффициента использования. Каждой бригаде произвести расчет освещенности для лаборатории с искусственным освещением, создаваемым светильником, заданным преподавателем. Сравнить результаты с экспериментальными, полученным в п.2.1.

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: