Выбор ламп и применяемых в них светильников
В качестве источников света в производственных помещениях применяют лампы накаливания и газоразрядные лампы.
1.7.1 Лампы накаливания общего назначения. В осветительных установках производственных зданий применяются лампы накаливания многих типов.
Конструктивно лампы накаливания состоят из колбы шароконусной или грибовидной формы, в которую заварена гребешковая ножка со смонтированным на ней вольфрамовым телом накала (рисунок 1).
Некоторые общие их отличительные особенности: это относительно невысокая световая отдача (показатель экономичности энергопотребления от 7 до 22 лм/Вт); небольшая продолжительность горения(1 – 2 тыс. час); сильное влияние напряжения на срок службы (на каждые 5% изменения напряжения продолжительность горения ламп изменяется на
±50%); заметное влияние напряжения на световой поток (изменение напряжения на 5% соответствует изменению светового потока на ±1,5%); повышение потребляемой мощности на 8% приводит к росту силы тока на 3%.
По назначению лампы накаливания классифицируют на лампы общего назначения и лампы специального назначения (для сигнализации, транспортные, метрологические и др.)
Наибольшее распространение имеют лампы накаливания общего назначения, изготовляемые на напряжения 127 и 220В, мощность от 15 до 1500 Вт. Световая отдача лежит в пределах от 7 (15Вт) до 19,7 лм/Вт (1500 Вт), продолжительность горения 1 тыс.ч.
Выпускаются также лампы общего назначения, рассчитанные на напряжения 127 – 135 и 220 – 235 В. Продолжительность горения ламп при низших значениях напряжения – на пределе составляет 2,5 тыс. ч, при высшем – 1 тыс. час.
В сетях малого напряжения (36 и 12 В) используются лампы мощностью от 15 до 100 Вт.
 |
L – полная длина лампы; H – высота светового центра; D – диаметр лампы; d – диаметр с цоколями
Рисунок 1 – Конструкция ламп накаливания с цоколями различного типа
Следует отметить, что продолжительность горения лампы при номинальном напряжении должна быть не менее 700 ч. Отношение светового потока каждой лампы, измеряемого после 750 ч горения при расчетом напряжении к начальному, приводится ниже (таблица 2).
Таблица 2 – Срок (ориентировочной) службы ламп накаливания
| Номинальная мощность, Вт | Отношение светового потока каждой лампы после 750 ч горения к начальному значению в зависимо- сти от напряжения, % | |
| 125–135 (В) | 215–225, 220– 230, 230–240, 235–245 (В) | |
| 15; 25 | ||
| 40 – 200 | ||
| 300; 500 | ||
| 750; 1000 |
В последнее время широкое распространение получили лампы накаливания, колбы которых покрыты отражающим белым диффузным слоем и зеркальным, мощностью от 115 до 1000 Вт. Продолжительность горения ламп всех указанных типов 1 тыс. ч, световая отдача лежит в пределах 10 – 15,5 лм/Вт.
Все большее распространение в разных областях осветительной техники получают галогенные лампы накаливания.
В осветительных установках производственных зданий применяются лампы типа КГ 220 – 1000, КГ 220 – 1500 и КГ 220 – 2000 для напряжения 220В, мощностью1000, 1500 и 2000 Вт. Их световая отдача 22 лм/Вт, продолжительность горения 2 тыс.ч. Эти дампы отличаются большой стабильностью светового потока, который снижается к концу срока службы только на несколько процентов.
Лампы накаливания для общего освещения могут применяться во вспомогательных и подсобных помещениях без постоянного пребывание людей и в некоторых производственных помещениях с грубыми зрительными работами, не требующими высокой освещенности.
Лампы накаливания должны применяться для общего освещения также в случаях, когда по тем или иным причинам невозможно или недопустимо использование газоразрядных ламп. К числу таких случаев относятся:
• осветительные установки, питаемые постоянным током или переключаемые на него в аварийных случаях;
• установки, в которых могут иметь место хотя бы кратковременные понижения напряжения до уровня ниже 90% номинального;
• при специальных требованиях по ограничению радиопомех;
• помещениях с условиями среды, для которых отсутствуют светильники с газоразрядными лампами (например, взрывоопасные, с высокой температурой воздуха и т.п.);
• установки местного освещения;
• аварийное освещение помещений, рабочее освещение которых выполняется лампами ДРЛ (дуговые ртутные люминесцентные), ДРИ (дуговые ртутные с йодидами), ДНТ (дуговые натриевые трубчатые) во всех случаях или люминесцентными лампами в помещениях, где температура воздуха может быть ниже+10 °С. ГОСТ 2239-79 «Лампы накаливания общего назначения» распространяется на лампы накапливания общего назначения, предназначенные для светильников внутреннего и наружного освещения, а лампы на повышенное напряжение 225 – 235, 235 – 240В следует применять в осветительных приборах, устанавливаемых в труднодоступных местах помещения: лестничных клетках; чердаках, вентиляционных камерах и др.
Использовать лампы на повышенное напряжение в сетях со стабильным напряжением 220В нецелесообразно из-за резкого снижения светового потока.
К лампам накаливания предъявляются высокие требования:
• лампы должны изготавливаться в климатическом исполнении ХЛ ГОСТ 15543-70;
• лампы должны быть прочными в условиях эксплуатации ГОСТ 17516-72;
• требования безопасности должны соответствовать ГОСТ
12.2.007.13-75;
• для проверки соответствия ламп требованиям ГОСТ 2239-79 изготовитель проводит приемно-сдаточные, периодические и типовые испытания.
1.7.2 Газоразрядные и люминесцентные лампы. Различают газоразрядные лампы низкого давления – люминесцентные и ртутно- кварцевые лампы высокого давления с исправленной цветностью типа ДРЛ (дуговая ртутная люминесцентная).
Для освещения производственных и общественных помещений, как правило, предусматриваются газоразрядные лампы.
Широкое распространение получили люминесцентные лампы, используемые для создания особо благоприятных условий зрительной работы (при выполнении точных работ, в учебных помещениях и др.), в помещениях с недостаточным естественным освещением, в которых постоянно пребывают люди, а также при работах с различением цветных оттенков.
Принцип действия люминесцентных ламп основан на использовании фотолюминесцентных люминофоров, возбуждаемых ультрафиолетовым излучением электрического разряда в парах ртути при низком
давлении (5 – 10Па). Невидимое ультрафиолетовое излучение плазмы (ионизированных паров металла) преобразуется с помощью люминофоров в излучение, ощущаемое глазом.
Существуют люминесцентные лампы с разрядом в инертных газах – безртутные лампы, которые имеют три важных преимущества: они нетоксичны, работоспособны при низких температурах и пригодны для люминофоров, возбуждающихся коротковолновыми ультрафиолетовыми излучениями. Световая отдача и срок службы у них значительно ниже, что ограничивает применение этих ламп.
Люминесцентные лампы по сравнению с лампами накаливания обладают рядом преимуществ:
• высокой световой отдачей (до 95 лм/Вт, что в 4 – 5 раз больше, чем у ламп накаливания);
• большим сроком службы (до 15000час);
• малой себестоимостью изготовления в связи с высокой степенью механизации, простотой конструкции, доступностью сырья и материалов;
• благоприятным спектром излучения, обеспечивающим качество цветопередачи;
• большой длиной трубки при низкой, температуре ее поверхности, что позволяет размещать лампы близко к работающим и обеспечивать равномерное распределение освещенности в поле зрения.
Наряду с достоинствами люминесцентные лампы имеют следующие недостатки:
• малая мощность (4 – 150) Вт, что недостаточно для освещения высоких помещений;
• большие размеры трубок;
• трудность перераспределения и концентрации их светового потока в пространстве;
• ненадежная работа при низких температурах окружающей среды;
• подключение к электрической сети только через пускорегулирующие аппараты (ПРА), причем напряжение на люминесцентных лампах при горении должно быть приблизительно вдвое ниже напряженности в сети;
• снижение напряженности сети приводит к снижению светового потока и уменьшению ресурса работы лампы;
Люминесцентные лампы предназначены для освещения в различных областях применения. Конструктивно подразделяются на прямые, трубчатые, фигурные (U - образные) и кольцевые (рисунок 2).
а – прямые трубчатые; б – U - образные; в – кольцевые; г – комнатные
Рисунок 2 – Люминесцентные лампы
1.7.3 Газоразрядные лампы высокого давления. Ртутные лампы высокого давления представляют собой трубку большей частью из кварцевого стекла, по концам которой впаяны активированные самоклеящиеся вольфрамовые электроды. Внутрь трубки после тщательного обезвоживания вводится строго дозированное количество ртути и спектрально чистый аргон при давлении 1,5 – 3 кПа. Аргон служит для облегчения зажигания разряда и защиты электродов от распыления в начальной стадии разгорания лампы, так как при комнатной температуре давление паров ртути очень низкое (около 1,5Па). В отдельных типах ламп кварцевая разрядная трубка помещается в вакуумированную внешнюю колбу. Лампы включают в сеть с соответствующей пускорегулирующей аппаратурой. Общий вид и габаритные размеры некоторых ламп показаны на рисунке 3.
 |
Рисунок 3 – Общий вид и габаритные размеры некоторых ламп
1.7.4 Выбор источников света. Газоразрядные лампы должны применяться, как правило, для общего освещения: помещений с работами разрядов 1 – IV и VII, с недостаточным или отсутствующим естественным освещением, для общего освещения в системе комбинированного освещения, в общественных, административных и других зданиях, кроме вспомогательных помещений.
В указанных случаях допустимо использовать лампы накаливания, если технически невозможно применение газоразрядных ламп.
Для местного освещения применение люминесцентных ламп желательно. Люминесцентные лампы неизбежно используются при повышенных требованиях к цветопередаче независимо от разряда работы. Увеличение высоты и усложнение доступа являются противопоказания- ми для освещенности люминесцентными лампами. В неотапливаемых помещениях люминесцентные лампы не применяют.
Допускают применение в одном помещении ламп разных типов: для общего и местного освещения, для рабочего и аварийного освещения.
1.7.5 Светильники. Создание в производственных помещениях высококачественного и экономичного освещения невозможно без применения рациональных светильников.
Электрический светильник представляет собой совокупность источника света и арматуры.
Наиболее важной функцией осветительной арматуры является перераспределение светового потока, которое повышает экономичность осветительной установки. Для характеристики светильника с точки зрения распределения световой энергии в пространстве составляют кривую светораспределения – характеристику силы света в полярной системе координат (рисунок 4).
Другим не менее важным назначением осветительной арматуры является предохранение глаз работающих от воздействия чрезмерно больших яркостей источников света. Применяющиеся источники света имеют яркость колбы, в десятки и сотни раз превышающую допустимую яркость в поле зрения.
Степень возможного ограничения слепящего действия источника света определяется защитным углом светильника. Защитный угол – это угол между горизонталью и линией, соединяющей нить накала (поверхность лампы) с противоположным краем отражателя (рисунок 5).
Осветительная арматура служит для предохранения источника света от загрязнения и механического повреждения. Она необходима также для подводки электрического питания и крепления ламп. Выбор тех или
других светильников по светораспределению зависит от характера выполняемых в помещении работ, возможности запыления воздушной среды, коэффициентов отражения окружающих поверхностей и др.
Важной характеристикой светильника является его коэффициент полезного действия. Осветительная арматура поглощает часть светового потока, излучаемого источником света. Отношение фактического светового потока светильника к световому потоку повещенной в него лампы называется коэффициентом полезного действия.
 |
1 – лампы накаливания; 2 – та же лампа, установленная в светильнике типа «Астра-23»
Рисунок 4 – График распределения силы света в пространстве
а – светильник с лампой нака- ливания;
б – светильник с люминесцент- ными лампами
Рисунок 5 – Защитный угол светильника
По распределению светового потока в пространстве различают светильники прямого, преимущественно прямого, рассеянного, отраженного и преимущественно отраженного света (рисунок 6).
По степени защиты от пыли, воды и взрывов в соответствии с правилами устройств электроустановок (ПУЭ) различают следующие светильники:
• светильники открытые – лампа не отделена от внешней среды;
Рисунок 6 – Методы освещения
• защитные – лампа отделена от внешней среды оболочкой, до- пускающей свободный проход воздуха;
• закрытые – оболочка защищает от проникновения крупной пыли;
• пылезащищенные – оболочка не допускает проникновения внутрь светильника тонкой пыли;
• влагозащищенные – корпус и патрон противостоят воздействию влаги и обеспечивают сохранность изоляции вводных проводов;
• взрывозащищенные, которые делятся на взрывонепроницаемые (В) – оболочка светильника выдерживает полное давление взрыва, продукты взрыва должны выходить из светильника через щели охлажденными; повышенной надежности против взрыва (Н) – исключается возникновение искры, электрической дуги или опасных температур на поверхности светильника.
Кроме того, необходимо учитывать целесообразное для рас- сматриваемого случая светораспределение.
Основные образцы светильников с лампами накаливания и основные типы светильников внутреннего освещения (рисунки 7, 8), а также типы светильников внутреннего освещения с люминесцентными лампами (рисунок 9).
Главное требование к светильникам любого назначения и исполнения – светильники должны быть рассчитаны так, чтобы при нормальной эксплуатации они не представляли угрозы имуществу, здоровью и жизни людей.
1.7.6 
Размещение светильников. В плане и разрезе помещения размещение светильников определяется следующими размерами (рисунки 7, 10): Н – высотой помещения; hc– расстоянием светильников от перекрытия («свесом»); hП = Н – hc – высотой светильника над по 
лом; hр – расчетной высотой; L – расстоянием между соседними светильниками или рядами люминесцентных светильников (если они расположены по длине и ширине помещения, то расстояние между ними обозначается La, Lв); l – расстояние от крайних светильников или рядом светильников до стен.
а – ЛПД2, «Астра – 32»; б – УПД, Гс-М, ГсУ-М, СУ-М, «Астра-1»,
«Астра-2», «Астра-12»; в – УПС, «Астра-2», «Астра-22», «Астра-23»; г – УПМ-15; д – у-15; е – УП-24; ж – НСП07; з – ППД-500; и – ППР-500; к – ППД-100, ППД-200; л – НСП03; м – НСП02, ППР-100, ППР-200; н – НСР01, НСП09; о – НПП01; п – артикул 135 (ПСХ)
Рисунок 7 – Светильники с лампами накаливания для производственных зданий
а – НПБОО, ПЛ-11, арт. 38; б – арт. 198, ПЛ-11А; в – НП091; г – ПП- 07; НПП07; е – НПО19, НПО20; ж – ПУН60-М; з – ПУН100-М; и – НБО05; к – НС-2; л – НСП-14; м –арт. 341; н –арт. 254; о –БУМ-60М;
п – ПО-02; р –ПО-21; с – ПКР-2 (арт.119); т – СК-300; у –ПЛК-150; ф
–ПКР-300
Рисунок 8 – Светильники с лампами накаливания для общественных зданий, получившие наибольшее распространение
| Наименование, ус- ловное обозначе- ние | Люминесцентный с диффуз- ным отражателем | Люминесцентный с диф- фузным отражателем и решеткой | Люминесцентный с диффузным отражате- лем с перфорацией в верхней его части | Школьный люминес- центный ШОД | Потолочный уплотненный люминесцент- ный | ||||||||
| двухлампо- вый ОД-2 | четырехлампо- вый ОДР-2 | двухлам- повый ОДР-2 | четырехлам- повый ОДР- 4 | без решет- ки ОДО-2 | с решет- кой ОДОР-2 | ||||||||
| Эскизный чер- теж |  |  | |||||||||||
| светораспреде- ление | Прямого света, косинусное | Прямого света, косинусное | Прямого света, косинусное | рассеянного света, пре- имущественно прямое | рассеянного све- та, преимущест- венно прямое | ||||||||
| Коэффициент усиливания | 3,0 | 3,2 | 2,5 | 2,6 | 2,0 | 2,0 | |||||||
| Мощность лам- пы, Вт | 2х40/2х80 | 4х40/4х80 | 2х40/2х80 | 4х40/4х80 | 2х40/2х80 | 4х40/4х80 | 2х40/2х80 | 4х40, 3х80, 4х80 | |||||
| К.п.д. | 0,72 | 0,65 | 0,75 | 0,68 | 0,75 | 0,60 | |||||||
| Защитный угол | 15 в поперечной плос- кости | 15 в двух главных плоскостях | – | ||||||||||
| Наименьшая высота подве- са | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | ||||||||
Рисунок 9 – Основные типы светильников с люминесцентными лампами
Важное требование при выборе светильников – доступность их для обслуживания. Рекомендуемая высота подвеса светильников 2,5 м при установке на стойках вдоль ограждений технологических площадок, не более 3,5 м при установке на стенах и потолках площадок верхних отметок.
Расстояние от крайних светильников до стен принимается в пределах 0,3 – 0,5 расстояния между соседними светильниками в зависимости от наличия вблизи стен рабочих мест. Светильники с «точечными» источниками света располагаются по вершинам квадратных, прямоугольных или треугольных полей.
В узких помещениях допустимо однорядное расположение. При прямоугольных полях рекомендуется Lа / Lв ≤1,5,
где Laи Lв – расстояние по длине и ширине помещения.
.
а – схема размещения светильников в разрезе помещения; б, в – схема размещения светильников в плане помещения для ламп накаливания и люминесцентных ламп соответственно.
Рисунок 10 – Схема размещения светильников в помещении Причем увеличение L в одном направлении следует компенсировать увеличением его в другом. Светильники с люминесцентными лампами в помещениях для работы рекомендуется устанавливать рядами, преимущественно параллельно длинной стороне помещения или стене с окнами
Некоторые преимущества имеют непрерывные ряды или ряды с небольшими разрывами (светящимися линиями).
При выборе расстояния между соседними светильниками необ ходимо руководствоваться величиной λ=L / hp. Величина λ зависит от типа кривых светораспределения светильников, λ = 0,6÷2,6. Например, для люминесцентных ламп с равномерным светораспределением λ=2.
1.7.7 Средства индивидуальной защиты органов зрения. Для защиты глаз от механических повреждений, лучистого и теплового воздействия применяют специальные очки, щитки, маски. Стекла очков лучше использовать небьющиеся из сталинита. Очки не должны ограничивать поле зрения, должны быть легкими, не раздражать кожу, хорошо прилегать к лицу и не покрываться влагой.
Для защиты глаз от лучистой энергии, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, яркого света применяют очки со специальными светофильтрами типа «ТИС». При газосварке применяют защитные очки с желто-зелеными светофильтрами различной насыщенности, в зависимости от яркости пламени горелки.
Для защиты глаз и лица при электросварке применяют щитки и маски. При подборе защитных очков для лиц с плохим зрением (близорукость, дальнозоркость) и особенно для лиц, выполняющих особо точные работы, желательно защитные функции очков сочетать с коррекцией зрения и подбирать специальные (оптические) стекла.
1.7.8 Эксплуатация осветительных установок. Контроль освещения. Тщательный и регулярный уход за установками естественного и искусственного света имеет значение для создания рациональных условий освещения, в частности, обеспечения требуемых вели- чин освещенности без дополнительных затрат электроэнергии.
В установках с люминесцентными лампами и лампами ДРЛ необходимо следить за исправностью схем включения (не должно быть видимых глазу миганий ламп), а также пускорегулирующих аппаратов, о неисправности которых, например, можно судить по значительному шуму дросселей (необходимо их исправить или заменить).
Сроки чистки светильников и застекления в зависимости от запыленности помещения предусматриваются действующими нормами и должны производиться для стекол световых проемов не реже двух раз в год для помещений с незначительным выделением пыли и не реже четырех раз в год для помещений со значительными выделениями пыли, для светильников – от четырех до двенадцати раз в год в зависимости от характера запыленности производственного помещения.
Своевременно должна производиться замена перегоревших
ламп, которая осуществляется двумя способами: индивидуальным – заменяются лампы после выхода их из строя, и групповым – через определенный интервал одновременно заменяются и перегоревшие и работающие лампы (ДРЛ через 7500ч, люминесцентные 40 Вт – через 8000ч, люминесцентные 65 – 80 Вт – через 6300ч).
На крупных предприятиях (при установленной общей мощности на освещение свыше 250 кВт) следует иметь специально выделенное лицо, ведающее эксплуатацией освещения (инженер или техник).
При оценке производственного освещения не реже одного раза в год после очередной чистки светильников и замены перегоревших ламп следует проверять уровень освещенности в контрольных точках. В настоящее время основными приборами для измерения освещенности являются люксметры Ю-116, Ю-117, Аргус-07 (приложение В; стр.28)
Полученная фактическая освещенность должна быть больше или равна нормируемой освещенности, умноженной на коэффициент запаса. При несоблюдении этого соотношения осветительная установка непригодна для дальнейшей эксплуатации и требует реконструкции или капитального ремонта.
Исходные данные
Содержание работы
В процессе выполнения лабораторной работы студенты должны:
• изучить системы производственного освещения и источники света
(осветительные приборы);
• ознакомиться с основными характеристиками производственного освещения и его нормированием на рабочих местах;
• изучить приборы и экспериментальную установку;
• провести эксперименты, рассчитать значение освещенности на рабочем месте и сравнить его с нормативной величиной;
• сделать выводы по работе и написать отчет.
Средства измерения освещенности и яркости представлены в таблице3.
Таблица 3 – Средства измерения освещенности и яркости
| Наименование прибора, тип | Измеряемый параметр, еди- ница | Пределы измерений | Основная погреш- ность из- мерений, % |
| Люксметр – пульсметр «Аргус - 07» | Освещенность, лк Коэффициент пульсации из- лучения, % | 10 – 2000 лк 1 – 100 % | 5 – 8 |
| Фотометр - ярко- метр «Аргус - 02» (приложение Б) | Яркость, кд/м2 | 1 – 200000 кд/м2 | |
| Люксметр Ю-116 (приложение В) | Освещенность, лк | 5 – 50 лк (без насадок) 50 – 100000 лк (с насадками) | ± 10 |
| Люксметр Ю-117 | Освещенность, лк | 0,1 – 10 лк (без насадок) 1,7 – 100000 лк (с насадками) | ± 10 |
2.1 Устройство прибора «Аргус-07»
Люксметр-пульсметр «Аргус-07» предназначен для измерения освещенности, создаваемой естественным светом и различными источниками искусственного освещения в диапазоне oт 10 до 2000 лк в спектральном диапазоне от 0,38 до 0,80 мкм и коэффициента пульсации излучения искусственного освещения.
При этом источники освещения могут быть расположены произвольно относительно измерительной головки люксметра.
Принцип работы прибора основан на преобразовании светового потока, создаваемого протяженными объектами, в непрерывный электрический сигнал, пропорциональный освещенности, который затем преобразуется аналого-цифровым преобразователем в цифровой код, индицируемый на цифровом табло индикаторного блока.
В измерительной головке установлен первичный преобразователь излучения – полупроводниковый кремниевый фотодиод с системой свето- фильтров, формирующих спектральную чувствительность, соответствующую кривой видности.
В задней части прибора размещены элементы питания (батарейка типа «Крона»).
Показания освещенности индицируются в единицах люкс. Показания коэффициента пульсации индицируются в процентах, при этом прибор определяет максимальное, минимальное и среднее значение освещенности
пульсирующего излучения и рассчитывает значение коэффициента пульсации по формуле в соответствии со СНиП 23.05-96.
2.2 Порядок применения прибора «Аргус-07»
1. Установить измерительную головку прибора в месте, где необходимо измерить освещенность. Индикаторный блок можно разместить в месте, удобном для снятия показаний с индикаторного табло.
2. Включить прибор. Для измерения освещенности переключатель прибора установить в положение «lх». При этом показания на цифровом табло отсчитываются в люксах. Если в левой части табло загорается индикатор разряда батареи «bat», необходимо сменить элемент питания.
3. Для измерения коэффициента пульсации переключатель прибора установить в положение «К». При этом показания на цифровом табло отсчитываются в процентах. Для обеспечения необходимой точности показания индицируются с десятыми долями процента (например, показание 50,9 соответствует 50,9 %).
ВНИМАНИЕ
1. При измерении коэффициента пульсации прибор интернирует измеренный сигнал, время интегрирования и установления показаний
– 10 с.
2. При измерений коэффициента пульсаций необходимо убедиться, что освещенность, создаваемая исследуемым источником излучения, находится в пределах от 10 до 2000 лк.
3. Для некоторых типов люминесцентных ламп (например ЛЭ) коэффициент пульсации может быть больше 100%
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Задание 1 Исследование естественного освещения в лаборатории
1. Наметить точки замера освещенности в помещении.
При боковом освещении они должны располагаться на линии пересечения вертикальной плоскости характерного разреза помещения (ось оконного проема и т.п.) и горизонтальной плоскости, находящейся на высоте условной рабочей поверхности (в лабораторных условиях на уровне; столов). На линии разреза точки намечаются на расстоянии 1, 2, 3, 4 м и от оконного проема.
2. Измерить освещенность в точках и результаты измерений за- нести в таблицу 4. При проведении замеров пластину фотоэлемента держать параллельно полу. Искусственное освещение при выполнении работы должно быть выключено.
Таблица 4 – Показатели освещенности по результатам измерений
| Точки измере- ния | Ен, лк | Ев, лк | КЕО, % | Разряд работы | Характер работы | Размер объекта |
3. Измерить наружную освещенность и результат занести в таблицу 4.
Так как наружная освещенность определяется на горизонталь- ной плоскости, освещенной всей небесной полусферой, то измерять ее следует на открытой со всех сторон площадке, где небосклон не закрыт близко стоящими зданиями или деревьями.
В случае невозможности определить точно наружную освещенность, фотоэлемент поместить снаружи окна в горизонтальном положении. Показания люксметра удвоить, так как пластину фотоэлемента освещает только половина небосвода.
4. По формуле:
где Евн – освещенность точки внутри помещения; Енар – освещенность точки вне помещения; для каждой из точек подсчитать КЕО.
5. По полученным данным построить график изменения КЕО в лаборатории (по оси ординат отложить значения КЕО, по оси абсцисс – расстояние в метрах от окна до точки измерения).
6. В зависимости от величины КЕО с учетом освещения определить по таблице А.1 приложения А характеристику и разряд зрительной работы, которую можно выполнять в каждой точке замера. Результаты заносятся в таблицу 4. Здание лаборатории находится в III поясе светового климата с устойчивым снежным покровом.
7. Определить, можно ли выполнять следующие работы: чертежные (толщина линии 0,3 мм) в трех метраже от окна; измерительным инструментом (толщина риски микрометра 0,15 мм) в 4м от окна.
8. Сделать вывод о соответствии естественной освещенности в лаборатории (таблица 4) нормированной (приложения А, таблица А.1.).
9. Работа оформляется в соответствии с таблицей 4.
Задание 2 Исследование искусственного освещения
1. Ознакомиться с устройством люксметра и правилами пользования им.
2. Составить схему лаборатории и наметить точки замера освещенности. Точки (от 12 до 16) желательно расположить по всей площади помещения и пронумеровать их.
3. Провести измерения освещенности в каждой точке на уровне рабочей поверхности.
4. Полученные результаты записать по схеме точек замера.
5. В таблицу 5 занести наиболее различающиеся значения, освещенности в лаборатории (5 точек). Определить по таблице А.1 приложения А характеристику и разряд зрительной работы в лаборатории для каждой точки, в зависимости от вида освещения с учетом коэффициента различения объекта с фоном и характеристик фона.
Таблица 5 – Значения освещенности 5-ти конкретно определенных для замера точек
| Номер точки измерения | Еизм, лк | Характеристика работы | Разряд зри- тельной рабо- ты | Вывод |
6. Сделать вывод о возможности выполнения рукописных работ (наименьший размер объекта различения от 0,15 до 0,3 м) в исследуемых точках.
7. Дать характеристику освещения рабочих мест: вид освещения, тип источника, характеристика фона, контраст различения объекта с фоном, соответствие искусственного освещения нормам.
8. Работа оформляется в соответствии с таблицей 5.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Нормы освещенности
Таблица А.1 – Нормы освещенности по СНиП 23-05-95
| Искусственное освещение | естественное | Совмещенное | ||||||||||||
| освещение | освещение | |||||||||||||
| Освещенность, лк | Состояние | КЕО, еН1, % | КЕО, еН2, % | |||||||||||
| Класс | Наи- | Раз- | Под | Контраст | Харак- | При систе- | норматив- | При | При | При | При | |||
| точно- | меньший | ряд | раз- | объекта с | тери- | ме комби- | ных вели- | вехнем | бо- | вехнем | боко- | |||
| сти ра- | или экви- | зри- | ряд | фоном | стика | нированно- | чин: пока- | или | ко- | или | вом | |||
| боты | валент- | тель- | зри- | фона | го освеще- | При | зателя ос- | ком- | вом | ком- | осве- | |||
| ный раз- | ной | тел | ния | систе- | лепленно- | бини- | ос- | бини- | ще- | |||||
| мер объ- | рабо- | ь- | ме | сти (Р) и | рован- | ве- | рован- | нии | ||||||
| екта | ты | ной | обще- | коэффици- | ном | ще- | ном | |||||||
| ра- | го ос- | ента пуль- | осве- | нии | осве- | |||||||||
| бо- | веще- | сации (КП) | щении | щении | ||||||||||
| ты | все- | В т.ч. | ния | Р | Кп, | |||||||||
| го | от | % | ||||||||||||
| об- | ||||||||||||||
| щего | ||||||||||||||
| а | малый | темный | - | |||||||||||
| - | ||||||||||||||
| б | малый | средний | ||||||||||||
| средний | темный | |||||||||||||
| Наи- | Менее | в | малый | светлый | - | - | 2,0 | 6,0 | ||||||
| высшей | 0,15 | средний | средний | |||||||||||
| точно- | большой | темный | ||||||||||||
| сти | г | средний | светлый | |||||||||||
| большой | светлый | |||||||||||||
| большой | средний |
Продолжение таблицы А.1
| а | малый | темный | - | |||||||||||
| - | ||||||||||||||
| б | малый | средний | ||||||||||||
| средний | темный | |||||||||||||
| Очень | От 0,15 | II | в | малый | светлый | - | - | 4,2 | 1,5 | |||||
| высокой | до 0,30 | средний | средний | |||||||||||
| точности | большой | темный | ||||||||||||
| г | средний | светлый | ||||||||||||
| большой | светлый | |||||||||||||
| большой | средний | |||||||||||||
| а | малый | темный | ||||||||||||
| б | малый | средний | ||||||||||||
| От 0,30 | III | средний | темный | |||||||||||
| Высокой | до 0,50 | в | малый | светлый | - | - | 3,0 | 1,2 | ||||||
| точности | средний | средний | ||||||||||||
| большой | темный | |||||||||||||
| г | средний большой большой | светлый светлый средний |
Продолжение таблицы А.1
| Средней точно- сти | Св.0,5 до 1,0 | IV | а | малый | темный | |||||||||
| б | малый средний | средний темный | ||||||||||||
| в | малый средний большой | светлый средний темный | 1,5 | 2,4 | 0,9 | |||||||||
| г | средний большой большой | светлый светлый средний | - | - | ||||||||||
| Малой точности | Св.1 до 5 | V | а | малый | темный | |||||||||
| б | малый средний | средний темный | - | - | ||||||||||
| в | малый средний большой | светлый средний темный | - | - | 1,8 | 0,6 | ||||||||
| г | средний большой большой | светлый светлый средний | - | - | ||||||||||
| Грубая очень малой точности | Более 5 | VI | Независимо от харак- теристик фона | - | 1,8 | 0,6 |
Продолжение таблицы А.1
| Работа со све- тящимися мате- риалами и изде- лия в горячих цехах | Бо- лее 0,5 | VII | То же | - | - | 1,8 | 0,6 | |||||||
| Общее наблю- дение за ходом производствен- ного процесса (постоянное | VIII | а | То же | - | - | 1,8 | 0,6 | |||||||
| Периодическое при постоянном пребывание людей в поме- щении | б | То же | - | - | - | - | 0,3 | 0,7 | 0,2 | |||||
| Периодическое при переменном пребывании лю- дей в помеще- нии | в | То же | - | - | - | - | 0,75 | 0,2 | 0,5 | 0,2 | ||||
| Общее наблю- дение за инже- нерными ком- муникациями | г | То же | - | - | - | - | 0,3 | 0,1 | 0,2 | 0,1 |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Фотометр «Аргус - 02»
Фотометр – яркомер «Аргус – 02» – предназначен для измерения яркости протяженных объектов в диапазоне от 1 до 200000 кд/м2 в спектральном диапазоне от 0,38 до 0,80 мкм
Устройство и принцип работы
Принцип работы прибора основан на преобразовании светового потока, создаваемого протяженными объектами, в непрерывный электрический сигнал, пропорциональной яркости объекта в заданном угле поля зрения, который затем преобразуется аналого- цифровым преобразователем в цифровой код, индицируемый на цифровом табло индикаторного блока. В измерительной головке установлен первичный преобразователь излучения – полупроводниковый кремневый фотодиод с системой корригирующих светофильтров и оптических элементов, формирующих угол поля зрения прибора. На передней панели индикаторного блока прибора размещен переключатель пределов измерений и выход аналогового сигнала. В задней части прибора размещены элементы питания (батарейка типа «Крона»).
Показания индицируются в единицах кд/м2 или ккд/м2 (1000 кд/м2).
Порядок работы
1. Установить фотометрическую головку на расстоянии, при котором площадь светящегося объекта превышает поле зрения прибора (для несамосветящихся объектов). Для дисплеев, кинескопов и телевизионных экранов расстояние до фотометрической головки 2 – 10мм.
2. Включить прибор. Для этого переключатель на лицевой панели индикаторного блока установить в положение «кд/м2» или «ккд/м2». При этом должны появиться показания на цифровом табло индикаторного блока. Если в левой части табло загорается индикатор заряда батареи «bat», необходимо сменить элемент питания.
3. При установке переключателя в положение «кд/м2» на табло индицируется яркость в единицах канделы на квадратный метр, а в положении «ккд/м2» – в единицах килоканделы на квадратный метр.
4. Если в положении «кд/м2» на табло индицируется единица наивысшего разряда, а цифры остальных разрядов не горят, это означает перегрузку для данного предела измерений. В этом случае необходимо выбрать следующий предел измерений, установив переключатель в положение «ккд/м2». По окончанию работы, во избежание прежде- временной разрядки элементов питания, необходимо включить при- бор установив переключатель в положение «off».
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Люксметры Ю-116, Ю-117
Устройство и порядок их применения
Люксметры (Ю-116, Ю-117) применяются для контроля и измерения освещенности, создаваемой естественным и искусственным освещением.
Принцип действия люксметров этих типов основан на явлении фотоэлектрического эффекта (превращение световой энергии в электрическую), имеющего место при попадании света на поверхность фотоэлементов, включенную в замкнутую цепь с электрическим прибором. Величина возникающего в цепи тока, от которого зависит величина отклонения стрелки прибора, пропорциональна освещенности на рабочей поверхности фотоэлемента. Шкала прибора градуирована в единицах освещенности – люксах.
Люксметр Ю-116 представляет собой сочетание селенового фотоэлемента со светорассеивающей насадкой 2 и зеркального миллиамперметра 3 (рисунок В.1).
 |
а – общий вид; б – принципиальная схема Рисунок В.1 – Люксметр Ю-116
Для увеличения предела измерений люксметр снабжен переключателем пределов измерения 4 (на лицевой стороне корпуса измерителя) и светофильтром-поглотителем 5 (на фотоэлементе).
Прибор имеет две шкалы, одна из которых отградуирована на
150 люкс, вторая на 500. Прибор имеет корректор для установки стрелки в нулевое положение. Светофильтр-поглотитель состоит из металлической рамки, в которую вставлены два молочных стекла с
тонкой металлической решеткой между ними. Коэффициент ослабления светофильтра равен 100.
Диапазон измеряемых уровней освещенности люксметром Ю- 116 со светофильтром – до 50000лк. Основная погрешность люксметра в рабочей части шкалы не превышает 10%, при использовании светофильтра – 15% от измеряемой величины.
Прибор градуирован для измерения освещенности, создаваемой лампами накаливания. Поэтому при измерении освещенности, создаваемой различными источниками света, показания люксметра следует умножить на поправочный коэффициент К, значения которого приведены в таблице В.1.
Таблица В.1 – Поправочный коэффициент К в зависимости от различных источников света
| Наименование источника осве- щения | Значение поправочного коэффи- циента К |
| Лампы накаливания | |
| Лампы марки ЛД | 0,88 |
| Лампы марки ЛДЦ | 0,95 |
| Лампы марки ЛБ | 1,15 |
| Лампы марки ДРЛ | 1,20 |
| Естественное освещение | 0,80 |
В случае использования светофильтра полученную величину освещенности нужно умножить на коэффициент ослабления свето- фильтра, равный 100.
Перед измерением освещенности необходимо подготовить люксметр к работе, а именно:
1. Открыть футляр вынуть из него люксметр, расположить измеритель горизонтально.
2. Проверить находится ли стрелка измерителя на нулевом делении шкалы: в случае отклонения необходимо обратиться к преподавателю или лаборанту для регулирования показаний прибора.
3. При измерении естественной освещенности снаружи или внутри помещений вблизи светопроемов необходимо надеть светофильтр.
4. Установить ручку переключателя на пределе 500.
Для измерения освещенности положить или внести фотоэлемент
(в горизонтальной плоскости) в место измерения и провести отсчет
по шкале в делениях. При отключении прибора менее чем на 10 делений (погрешность люксметра имеет максимальную величину в начале шкалы) перевести переключатель на меньший предел. Если освещенность понизится до значений менее 500лк, снять светофильтр.
Во время измерения искусственной освещенности светофильтр, как правило, не применяется, а ручка переключателя вначале находится на пределе 500лк. Измеряемая величина освещенности равна отсчитанному числу делений по шкале, умноженному на цену деления.
При эксплуатации люксметров необходимо: не допускать длительного воздействия на поверхность фотоэлемента освещенности, превышающей установленный на люксметре предел измерения; предохранять поверхность фотоэлемента от загрязнений, попадания брызг и прикосновений; беречь приборы от толчков и тряски.
У люксметров после окончания измерений фотоэлементы должны быть уложены в футляры приборов.