Основните светлинни характеристики на лампите. Основни характеристики на осветлението

Лабораторен доклад #3

По дисциплина: Безопасност на живота

(наименование на учебната дисциплина по учебен план)

Тема: "Изследване на основните показатели на естественото осветление"

Завършено: студент гр. CCI-09/Михайлов А.А./

(подпис) (пълно име)

Проверено: асистент ____________ /Ковшов С.В./

(длъжност) (подпис) (трите имена)

Санкт Петербург

Цел на работата:Измерване на основните параметри, характеризиращи естествената осветеност на помещенията; запознаване с методиката на тяхното нормиране и изчисляване.

Основни характеристики на осветлението

(1)

където: E max и E min - съответно максималната и минималната стойност на осветеността за периода на нейното колебание, lx; E cf - средната стойност на осветеността за същия период, lx.
Индексът на заслепяване P е критерий за оценка на ефекта на заслепяване на осветителна инсталация, определен от израза:

(2)

където: S е коефициентът на отблясъци, равен на съотношението на разликите в праговите яркости в присъствието и отсъствието на източници на отблясъци в зрителното поле.

зрителен анализатор

Визуалният анализатор има най-висока адаптационна стойност. При тъмна адаптация чувствителността достига някакво оптимално ниво след 40-50 минути; светлинната адаптация, т.е. намаляване на чувствителността, продължава 8-10 минути. Окото директно реагира на яркостта, която е съотношението на интензитета на светлината (интензитета), излъчвана от дадена повърхност, към площта на тази повърхност. Яркостта се измерва в нита (nt; nt); 1 nt \u003d 1 cd / m 2. При много висока яркост (повече от 30 000 нита) се получава ефект на заслепяване. Хигиенно приемлива яркост до 5000 нита.

Контрастът се отнася до степента на възприемана разлика между две яркости, разделени в пространството или времето. Контрастната чувствителност ви позволява да отговорите на въпроса колко един обект трябва да се различава по яркост от фона, за да бъде видян.

При оценката на възприемането на пространствени характеристики основното понятие е зрителната острота, която се характеризира с минималния ъгъл, под който две гледна точкание като отделни. Зрителната острота зависи от осветеността, контраста, формата на обекта и други фактори. С увеличаване на осветеността зрителната острота се увеличава. С намаляването на контраста зрителната острота намалява. Зрителната острота зависи и от местоположението на проекцията на изображението върху ретината. Оптичният анализатор включва два вида рецептори: колбички и пръчици. Първият е апаратът за хроматично зрение, вторият - ахроматичен. Когато енергията на действащите вълни е еднаква, разликите в техните дължини се усещат като разлики в светлината на светлинните източници или повърхностите на обектите, които я отразяват. Окото различава седем основни цвята и повече от сто техни нюанса. Цветните усещания се причиняват от излагане на светлинни вълни с дължина от 380 до 780 nm. Приблизително границите на дължините и съответните им усещания (цветове) са следните: 380-455 nm (виолетово); 455-470nm (синьо); 470-500 (синьо); 500-550 (зелен); 540-590 (жълто);

590-610 (оранжев); 610-780 (червено). Зрителният анализатор има определена спектрална чувствителност, която се характеризира с относителната видимост на монохроматичното излъчване. Най-голямата видимост през деня съответства на жълто, а през нощта или привечер - зелено-синьо. Диапазонът от преходи от бяло към черно образува ахроматична серия.

Усещането, причинено от светлинен сигнал, продължава известно време, въпреки изчезването на сигнала или промяната в неговите характеристики. Инерцията на зрението според различни изследователи е в диапазона 0,1-0,3 s. Усещанията, които възникват след отстраняването на стимула, се наричат последователни образи. С кратък ярък сигнал изображението се появява от тъмнината няколко пъти в бърза последователност. При ниска яркост след 0,5-1,5 s се появява негативно последователно изображение (т.е. светлите повърхности изглеждат тъмни и обратно). При цветен сигнал изображението се оцветява в допълнителен цвят. При рязко действие на периодичен стимул възниква усещане за трептене, което при определена честота се слива в равномерна немигаща светлина. Честотата, при която трептенията изчезват, се нарича критична честота на сливане на трептене. В случай, че светкавиците се използват като сигнал, възниква въпросът за избора

оптимална честота. Оптималното е частно и - pi-случаи 3-10 Hz. Инерцията на зрението предизвиква стробоскопичния ефект. Ако времето, разделящо отделните актове на наблюдение, е по-малко от времето на изчезване на визуалния образ, тогава наблюдението се усеща субективно като непрекъснато. При стробоскопичния ефект е възможна илюзия за движение при периодично наблюдение на отделни обекти или илюзия за неподвижност (забавено движение), която възниква, когато движещ се обект периодично заема предишното си положение.При възприемане на обекти в двуизмерно и триизмерно пространство , се прави разлика между зрително поле и дълбочина.Бинокулярното зрително поле обхваща в хоризонтална посока 120-160°, вертикално нагоре - 55-60° и надолу - 65-72°.Когато се възприема цвят, размерът на зрителното поле се стеснява. Зоната на оптимална видимост е ограничена от полето: нагоре - 25 °, надолу - 35 °, надясно и наляво с 32 °. Дълбокото зрение е свързано с възприемането на пространството. Грешката в оценката на абсолютното разстояние на разстояние до 30 m е средно 12% от общото разстояние.

Номинално напрежение на източника на светлина- напрежението, за което е проектиран конкретен източник на светлина, както и за което може да бъде включен със специално оборудване, предназначено за това. Измерва се във волтове (V, V).

Номинална мощност на източника на светлина- мощността, консумирана от източника на светлина, когато е свързан към номиналното напрежение, необходима за преобразуване на електрическата енергия в светлина. Измерено във ватове (W, W).

Светлинен поток - мощността на оптичното лъчение, излъчвано от светлинен източник във всички посоки, оценено по ефекта му върху човешкото око. Основният фотометричен параметър, който характеризира способността на източника на светлина да осветява обект. Размерът на светлинния поток зависи от дължината на вълната, излъчвана от светлинния източник. Измерено в лумени (Lm, Lm)

Светлинна ефективност - съотношението на светлинния поток, излъчван от източника, към консумираната от него мощност. Служи като характеристика на ефективността на светлинните източници. Измерено в лумени на ват (Lm/W, Lm / W ).

Например, светлинната ефективност на осветително тяло със светлинен поток 11 600 lm и мощност 110 W е 11 600: 110 = 105 lm/W.

Бъдете внимателни, когато купувате, обърнете внимание на светлинната ефективност на модула на осветителното тяло, а не на светлинната ефективност на светодиодите, тъй като модулът причинява загуби на светлинен поток поради ефективността на драйвера, както и конструктивните характеристики на осветително тяло.

Цветната температура характеризира цвета на излъчването на източник на светлина. Измерено в градуси Келвин (K)

Колкото по-ниска е цветната температура, толкова "по-топла" е светлината, колкото по-висока - толкова "по-студена". Например лампа с цветна температура от 5000 до 6000 К излъчва студена бяла светлина, 4000 до 4500 К е неутрално бяла, а 2700 до 3000 К е топло бяла.

На изображението можете да видите кои източници на естествена и изкуствена светлина отговарят на една или друга цветова температура.

Индексът на цветопредаване (коефициентът) характеризира степента, в която естественият цвят на даден обект съвпада с видимия цвят, когато е осветен от определен източник на светлина.

Означава се CRI (индекс на цветопредаване) или Ra.

Фактор на мощността или "косинус фи" (cos) е отношението на активната мощност към привидната мощност. Тъй като активната мощност е по-малка от привидната мощност, факторът на мощността винаги е по-малък от единица.

Коефициент на пулсация - критерий за оценка на дълбочината на колебанията в осветеността, създадена от светлинен източник във времето.

LED лампи - до 5%

Лампи с нажежаема жичка, халогенни лампи - до 5%

Флуоресцентни лампи - 5 - 45%

Живачни, натриеви лампи - до 80%

Метален халоген - до 100%

Осветеността е физическа величина, равна на светлинния поток, падащ перпендикулярно на единица осветена повърхност. Измерва се в лукс (lx,лукс).

1 лукс е равен на светлинен поток от 1 лумен, падащ върху повърхност от 1 m2.

Например, осветеността на земята със слънчева светлина по обяд е приблизително 100 000 лукса, осветеността на улицата с изкуствено осветление е приблизително 4 лукса.

Нормализираните параметри на осветеност за различни обекти се регулират от закона.

Вътрешно вътрешно осветление	Необходима осветеност, lx
Стаи с високо ниво на осветеност : Офиси, работни зали, операционни зали, касови помещения, дизайнерски, проектантски и чертожни офиси, компютърни зали, лаборатории, аудитории, хранителни магазини, фризьорски салони, технически помещения	400-500
Помещения със средни изисквания за осветеност: Търговски площи на други магазини, конферентни и заседателни зали, читални, изложбени зали, хотели	200-300
Занимални, класни стаи, детски градини	400
Стаи с умерено осветление: Вестибюли и гардеробни на промишлени сгради, фоайета и съблекални на обществени сгради, коридори и пътеки на обществени сгради, коридори и пътеки на жилищни сгради, стълбищни клетки на промишлени сгради, тоалетни	75-150
Стълбища на жилищни сгради
Вътрешно специално осветление	Необходима осветеност, lx
Производствени помещения, работилници	500
Складове, спортни съоръжения	200
Автомобили, гари, летища, селскостопански съоръжения	300
Пешеходни преходи, тунели	100
Технически, сервизни помещения	100
Стаи с високо съдържание на прах и влага	200
Външно осветление	Необходима осветеност, lx



Територията на промишлено предприятие, складов комплекс, територията на бензиностанция
Паркинг, гаражни кооперации, парк, площад, булевард, територия на къщата, територия на автомобили, гари, летища

Проектирането на осветителни системи в съответствие с нормализираните параметри се извършва от специалисти по специални програми. По-долу е даден пример за проект за осветяване на стая с площ 6x6 метра с LED осветителни тела (връзка към Dvo18-30-01) с мощност 30 W:

Можете да намерите повече информация за нормализираните параметри на осветеност в Кодекса на правилата.

В съответствие с GOST 17677-82 има няколко вида KSS. Възможността за използване на осветително устройство в определена зона зависи от вида на KSS.

Тип KSS		Зона от посоки на максимален интензитет на светлината (в горната и/или долната полусфера)
Обозначаване	Име
	концентриран
	Дълбок	0°-30°; 180°-150°
	косинус	0°-35°; 180°-145°
	Полуширок	35°-55°; 145°-125°
		55°-85°; 125°-95°
	Униформа
	синусите	70°-90°; 110°-90°

Колкото по-тесен е ъгълът на разпределение на светлинния поток, толкова по-малък е диаметърът, толкова по-висока е насочеността и контрастът на светлинното петно. Колкото по-широк е ъгълът на разпределение на светлинния поток, толкова по-голям е диаметърът на светлинното петно и толкова по-равномерно е осветяването. Нека разгледаме KSS тип D на стандартна офисна лампа

От графиката може да се определи, че това осветително тяло излъчва интензитет на светлината от приблизително 425 cd в посока вертикално надолу, а под ъгъл от 30 ° интензитетът на светлината е приблизително 325 cd

Лекция номер 5.

7.1. Основни характеристики на осветлението.

7.2. Класификация на индустриалното осветление.

7.3. Основни изисквания и индустриално осветление.

7.4. Регулиране на промишлено осветление.

7.5. Източници на светлина и осветителни тела.

Осветлението е един от най-важните производствени фактори. Правилно проектираното и рационално внедрено промишлено осветление има положителен психофизиологичен ефект върху работещите, подобрява ефективността и безопасността на труда, намалява умората и нараняванията и поддържа висока ефективност. Следователно осветлението на промишлените помещения се настройва в съответствие с определени норми и правила.

7.1. Основни характеристики на осветлението.

Видимата светлина е електромагнитно излъчване с дължина на вълната 0,38 ... 0,76 микрона. Чувствителността на зрението е максимална към електромагнитно излъчване с дължина на вълната 0,555 микрона (жълто-зелен цвят) и намалява към границите на видимия спектър. Електромагнитното лъчение с дължина на вълната 0,01 - 0,38 микрона съответства на ултравиолетовото лъчение, 0,77 - 340 микрона - на инфрачервеното лъчение.

Носителите на електромагнитното излъчване са фотоните.

Осветлението се характеризира с количествени и качествени показатели.

Количествени показатели на осветлението.

Светлинен потокЕ- електромагнитно излъчване, възприемано от човек като светлина; измерено в лумени (lm);

Всички източници на светлина излъчват светлинен поток в пространството неравномерно, така че беше въведена концепцията за интензитет на светлината.

Силата на светлинатаДж – пространствена плътност на светлинния поток; се определя като съотношението на светлинния поток dF към стойността на телесния ъгъл dΩ , в които се разпространява: Дж = dF / dΩ; измерено в кандели (cd);

Осветление Е– характеризира повърхностната плътност на светлинния поток; инцидент върху осветената повърхност: E=dF / dS, измерено в лукс (lx \u003d lm / m 2);

ЯркостЛ - характеризира повърхностната плътност на светлинния поток, излъчван от повърхността в посока α (повърхности под ъгъл α към нормалното е отношението на интензитета на светлината DJ α , излъчена, осветена или светеща повърхност в тази посока към зоната dS проекция на тази повърхност върху равнина, перпендикулярна на тази посока): L = DJ α / (dS cosα) , измерено в cd/m2.

Луната - E като сателит и L - като фенер.

Наричат се повърхности, чиято яркост в отразена или пропусната светлина е еднаква във всички посоки дифузия.

Показатели за качество на осветлението.

За качествена оценка на условията на визуална работа се използват такива показатели като фон, контраст на обекта с фона, коефициент на пулсация на осветеност, индекс на осветеност и спектрален състав на светлината.

Коефициент на отражение ρ- се определя като съотношението на светлинния поток, отразен от повърхността Еотрицателна спрямо падащия върху нея светлинен поток Етампон: ρ = Еотрицателно / Еподложка.

Заден план– това е повърхността, върху която се извършва разграничаването на обекта. Фонът се характеризира с коефициента на отражение ρ. За ρ > 0,4 се взема предвид фонът светлина;при ρ = 0,2...0,4 – средени за ρ< 0,2 – тъмно.

Контрастът на обекта с фона к – характеризиращ се със съотношението на яркостта на разглеждания обект (точки, линии, знаци, петна, пукнатини, рискове и т.н.) и фона:

к = (Л Е – Л ОТНОСНО .) / Л Е, се счита за голям, ако k > 0,5 (обектът се откроява рязко на фона), среден при k = 0,2 ... 0,5 (обектът и фонът се различават значително по яркост) и малък при k< 0,2 (объект слабо заметен на фоне).

Ако яркостта на фона и обекта са еднакви, те могат да се различават по цвят.

Видимост Vхарактеризира способността на окото да възприема обект. Зависи от осветеността, размера на обекта, неговата яркост, контраста на обекта с фона, продължителността на експозицията. V= k / k тогава , Където к от – прагили най-малката видима за окото контраст, с лек спад, при който обектът става неразличим на този фон K POR = 0,01 - 0,015. Видимостта е рязко намалена, когато в зрителното поле се появят източници на ярка светлина - ефектът на заслепяване - ...

Ослепителен индекс P О – критерий за оценка на отблясъците действие, създадено от осветителната инсталация,

Р О = 1000 (V 1 / V 2 – 1),

Където V 1 И V 2 - видимостта на обекта на разграничение, съответно при екраниране и наличието на ярки източници на светлина в зрителното поле. Екранирането на източници на светлина се извършва с помощта на щитове, козирки и др. Максимална стойност Р Оне d.b. над 40.

Коефициент на пулсации на осветеносттак д – това е критерият дълбочина на колебанията в осветеността в резултат на промени във времето на светлинния поток

к д = 100 (Е макс – Е мин )/ (2 Е ср )

Където д макс , Е мин , Е ср – максимални, минимални и средни стойности на осветеност за периода на колебание; за газоразрядни лампи к д = 25...65 %, за обикновени лампи с нажежаема жичка к д = 7 %, за халогенни лампи с нажежаема жичка к д = 1 %.

Светлинните пулсации причиняват зрителна умора, стробоскопичен ефект, водят до нараняване. Методи за ограничаване на пулсациите: равномерно редуване на захранването на лампата от различни фази (3-фазни мрежи), използването на фосфор с високо последействие, захранването на лампи с повишени честотни токове - 400 Hz, използването на 2 лампи, захранвани от верига с разделена фаза .

Характеристики

Правилно проектираното и рационално изпълнено осветление на производствените помещения има положителен психофизиологичен ефект върху работниците, подобрява ефективността и безопасността, намалява умората и нараняванията и поддържа висока ефективност.
Усещането за зрение възниква под въздействието на видимо лъчение (светлина), което е електромагнитно лъчение с дължина на вълната 0,38 ... 0,76 микрона. Чувствителността на зрението е максимална към електромагнитно излъчване с дължина на вълната 0,555 микрона (жълто-зелен цвят) и намалява към границите на видимия спектър.
Осветлението се характеризира с количествени и качествени показатели. Количествените показатели включват:
светлинен поток Ф - част от лъчистия поток, възприемана от човек като светлина; характеризира силата на светлинното излъчване, измерена в лумени (lm);
светлинен интензитет J - пространствена плътност на светлинния поток; се определя като отношението на светлинния поток dФ, излъчван от източника и равномерно разпространяващ се вътре в елементарния телесен ъгъл dΩ, към стойността на този ъгъл; J=dФ/dΩ ; измерено в кандели (cd);
осветяване E-повърхност плътност на светлинния поток; се определя като отношението на светлинния поток dФ, равномерно падащ върху осветената повърхност dS (m2), към нейната площ: E = dФ / dS, измерена в лукс (lx);
яркостта L на повърхността под ъгъл α спрямо нормалата е отношението на светлинния интензитет dJα, излъчван, осветен или осветен от повърхността в тази посока, към площта dS на проекцията на тази повърхност върху равнина, перпендикулярна на тази посока ; L = dJα/(dScosa), измерено в cd m2.
За качествена оценка на условията на визуална работа се използват такива показатели като фон, контраст на обекта с фона, коефициент на пулсация на осветеност, индекс на осветеност и спектрален състав на светлината.
Фонът е повърхността, върху която се разграничава обектът. Фонът се характеризира със способността на повърхността да отразява падащия върху нея светлинен поток. Тази способност (коефициент на отражение p) се определя като съотношението на светлинния поток, отразен от повърхността Fotr, към светлинния поток, падащ върху нея Fpad; p = Phot/Fpm. В зависимост от цвета и текстурата на повърхността, стойностите на коефициента на отражение са в диапазона от 0,02 ... 0,95; при p > 0,4 фонът се счита за светъл; при p = 0,2 ... 0,4 - средно и при p< 0,2 - темным.
Контрастът на обекта с фона k - степента на разграничение между обекта и фона - се характеризира със съотношението на яркостта на разглеждания обект (точка, линия, знак, петно, пукнатина, риск или други елементи) и фона; k = (Lop-Lo)/Lop се счита за голям, ако k > 0,5 (обектът се откроява рязко на фона), среден при k = 0,2 ... 0,5 (обектът и фонът се различават забележимо по яркост) и малък за k< 0,2 (объект слабо заметен на фоне).
Коефициентът на пулсация на осветеността kE е критерий за дълбочината на флуктуациите на осветеността в резултат на промените в светлинния поток във времето
kE= 100(Emax-Emin)/(2Ecp),
където Еmin, Еmax, Еср - минимални, максимални и средни стойности на осветеност за периода на колебание; за газоразрядни лампи KE= 25...65%, за обикновени лампи с нажежаема жичка kE= 7%, за халогенни лампи с нажежаема жичка kE= 1%.
Индексът на заслепяване Ro е критерий за оценка на ефекта на заслепяване, създаден от осветителната инсталация,
Po=1000(V1/V2-1),
където V1 и V2 са видимостта на обекта на разграничаване, съответно, с екраниране и наличие на ярки източници на светлина в зрителното поле.
Екранирането на източници на светлина се извършва с помощта на щитове, козирки и др.
Видимостта V характеризира способността на окото да възприема обект. Зависи от осветеността, размера на обекта, яркостта му, контраста на обекта с фона, продължителността на експозицията. Видимостта се определя от броя на праговите контрасти в контраста на обекта с фона, т.е. V = k/kthr, където kthr е прагът или най-малкият контраст, различим от окото, с леко намаление, при което обектът става неразличим спрямо този фон.
При осветяване на промишлени помещения се използва естествено осветление, създадено от пряка слънчева светлина и дифузна светлина на небето и променящо се в зависимост от географската ширина, времето на годината и деня, степента на облачност и прозрачността на атмосферата; изкуствено осветление, създадено от електрически източници на светлина, и комбинирано осветление, при което естественото осветление, което е недостатъчно според нормите, се допълва с изкуствено осветление.
Структурно естественото осветление е разделено на странично (едностранно и двустранно), осъществявано през светлинни отвори във външните стени; горни - чрез аерационни и противовъздушни лампи, отвори в покрива и таваните; комбиниран - комбинация от горно и странично осветление.
Според конструкцията изкуственото осветление бива два вида - общо и комбинирано. Системата за общо осветление се използва в помещения, където се извършва една и съща работа в цялата площ (леярни, заваръчни, галванични цехове), както и в административни, офисни и складови помещения. Има общо равномерно осветление (светлинният поток се разпределя равномерно по цялата площ, без да се взема предвид местоположението на работните места) и общо локализирано осветление (като се вземе предвид местоположението на работните места).
При извършване на прецизна визуална работа (например водопроводни, стругови, контролни) на места, където оборудването създава дълбоки, резки сенки или работните повърхности са разположени вертикално (щампи, гилотинни ножици), заедно с общото осветление се използва локално осветление. Комбинацията от местно и общо осветление се нарича комбинирано осветление. Не се допуска използването на едно локално осветление в производствените помещения, тъй като се образуват резки сенки, зрението бързо се уморява и съществува опасност от производствени наранявания.
Според функционалното предназначение изкуственото осветление се разделя на работно, аварийно и специално, което може да бъде охранително, дежурно, евакуационно, еритемно, бактерицидно и др.
Работното осветление е предназначено да осигури нормалното протичане на производствения процес, преминаването на хора, движението и е задължително за всички производствени помещения.
Аварийното осветление е организирано за продължаване на работа в случаите, когато внезапното изключване на работното осветление (при аварии) и свързаното с това прекъсване на нормалната поддръжка на оборудването може да причини експлозия, пожар, отравяне на хора, нарушаване на технологичния процес и др. Минимум осветеността на работните повърхности в случай на аварийно осветление трябва да бъде 5% от нормализираната осветеност на работното осветление, но не по-малко от 2 лукса.
Евакуационното осветление е предназначено да осигури евакуацията на хора от производствената зона при аварии и изключване на работното осветление; организирани на места, опасни за преминаване на хора: в стълбищни клетки, по главните пътеки на промишлени помещения, в които работят повече от 50 души. Минималната осветеност на пода на главните проходи и на стъпалата с евакуационно осветление трябва да бъде най-малко 0,5 лукса, на открити площи - най-малко 0,2 лукса.
По границите на териториите, охранявани от специален персонал, се разполага охранително осветление. Най-ниската осветеност през нощта е 0,5 лукса.
Сигналното осветление се използва за фиксиране на границите на опасни зони; това показва наличието на опасност или безопасен път за евакуация.
Традиционно индустриалното осветление включва бактерицидно и еритемно облъчване на помещенията.
Създава се бактерицидно облъчване ("осветление") за дезинфекция на въздух, питейна вода, храна. Най-голямата бактерицидна способност се притежава от ултравиолетови лъчи с λ = 0,254 ... 0,257 микрона.
Излагането на еритема се създава в промишлени помещения, където няма достатъчно слънчева светлина (северни райони, подземни съоръжения). Максималният еритемен ефект се упражнява от електромагнитни лъчи с λ = 0,297 µm. Те стимулират метаболизма, кръвообращението, дишането и други функции на човешкия организъм.

4. Нормиране на промишленото осветление

Естественото и изкуственото осветление в помещенията се регулира от нормите на SNiP в зависимост от естеството на зрителната работа, системата и вида на осветлението, фона, контраста на обекта с фона. Характеристиката на визуалната работа се определя от най-малкия размер на обекта на разграничение (например, при работа с устройства, дебелината на линията за градуиране на мащаба, при рисуване, дебелината на най-тънката линия). В зависимост от размера на обекта на разграничение, всички видове работа, свързани със зрително напрежение, се разделят на осем категории, които от своя страна, в зависимост от фона и контраста на обекта с фона, се разделят на четири подкатегории. .
Изкуственото осветление се нормализира чрез количествени (минимална осветеност Emin) и качествени показатели (индикатори за слепота и дискомфорт, коефициент на пулсация на осветеността kE).
Прието е отделно нормиране на изкуственото осветление в зависимост от използваните светлинни източници и осветителната система. Нормативната стойност на осветеността на газоразрядните лампи, при равни други условия, поради по-голямата им светлинна мощност е по-висока от тази на лампите с нажежаема жичка. При комбинирано осветление делът на общото осветление трябва да бъде най-малко 10% от номиналната осветеност. Тази стойност трябва да бъде най-малко 150 лукса за газоразрядни лампи и 50 лукса за лампи с нажежаема жичка.
За да се ограничи отблясъкът на общите осветителни тела в промишлени помещения, индексът на отблясъците не трябва да надвишава 20 ... 80 единици, в зависимост от продължителността и категорията на зрителната работа. При осветяване на промишлени помещения с газоразрядни лампи, захранвани от променлив ток с индустриална честота 50 Hz, дълбочината на пулсацията не трябва да надвишава 10 ... 20%, в зависимост от естеството на извършената работа.
При определяне на нормата на осветеност трябва да се вземат предвид и редица условия, които налагат увеличаване на нивото на осветеност, избрано според характеристиките на зрителната работа. Трябва да се осигури увеличаване на осветеността, например, с повишен риск от нараняване или при извършване на интензивна зрителна работа от I ... IV категории през целия работен ден. В някои случаи е необходимо да се намали степента на осветеност, например, когато хората остават на закрито за кратко време.
Естественото осветление се характеризира с това, че създаденото осветление варира в зависимост от времето на деня, годината, метеорологичните условия. Следователно като критерий за оценка на естественото осветление се приема относителна стойност - коефициентът на естествена осветеност на КЕО, който не зависи от горните параметри.
KEO е съотношението на осветеността в дадена точка от вътрешността на помещението Evn към едновременната стойност на външната хоризонтална осветеност En, създадено от светлината на напълно открито небе, изразено в проценти, т.е.
KEO = 100 Eur/En.
Прието е отделно разпределение на KEO за странично и горно естествено осветление. При странично осветление минималната стойност на KEO се нормализира в рамките на работната зона, която трябва да се осигури в най-отдалечените от прозореца точки; в помещения с горно и комбинирано осветление - според средното КЕО в работната зона.
Нормализираната стойност на KEO, като се вземат предвид характеристиките на визуалната работа, осветителната система, местоположението на сградите в страната
en = KEO ts,
където KEO - коефициент на естествена осветеност; определени от SNiP;
m - коефициент на светлинен климат, определен в зависимост от местоположението на сградата в страната;
c е коефициентът на слънчево греене на климата, определен в зависимост от ориентацията на сградата спрямо кардиналните точки;
коефициентите m и c се определят съгласно таблиците на SNiP.
Комбинираното осветление е разрешено за промишлени помещения, в които се извършва визуална работа от I и II категории; за строящи се производствени помещения в северната климатична зона на страната; за помещения, в които според условията на технологията се изисква поддържане на стабилни параметри на въздушната среда (зони на прецизни металообработващи машини, електропрецизно оборудване). В същото време общото изкуствено осветление на помещенията трябва да се осигури от газоразрядни лампи, а стандартите за осветеност трябва да се увеличат с една стъпка.

3. Основни изисквания към промишленото осветление

Основната задача на промишленото осветление е да поддържа осветеност на работното място, която съответства на естеството на зрителната работа. Увеличаването на осветеността на работната повърхност подобрява видимостта на обектите чрез увеличаване на тяхната яркост, увеличава скоростта на разграничаване на детайлите, което влияе върху растежа на производителността на труда. И така, при извършване на определени операции на основната поточна линия за сглобяване на автомобили с увеличаване на осветеността от 30 на 75 lx, производителността на труда се увеличава с 8%. С по-нататъшно увеличение до 100 лукса - с 28% (според проф.). По-нататъшното увеличаване на осветеността не увеличава производителността.
При организиране на промишлено осветление е необходимо да се осигури равномерно разпределение на яркостта върху работната повърхност и околните предмети. Гледането от ярко осветена към слабо осветена повърхност принуждава окото да се пренастрои, което води до зрителна умора и съответно до намаляване на производителността на труда. За подобряване на равномерността на естественото осветление в големите работилници се извършва комбинирано осветление. Светлият цвят на тавана, стените и оборудването допринася за равномерно разпределение на яркостта в зрителното поле на работещия.
Индустриалното осветление трябва да гарантира липсата на резки сенки в зрителното поле на работещия. Наличието на резки сенки изкривява размера и формата на обектите, тяхното разграничаване и по този начин увеличава умората, намалява производителността на труда. Особено вредни са движещите се сенки, които могат да доведат до нараняване. Сенките трябва да бъдат омекотени, като се използват например лампи със светлоразсейващи млечни стъкла, при естествена светлина, като се използват слънцезащитни устройства (щори, козирки и др.).
За да се подобри видимостта на обектите в зрителното поле на работника, не трябва да има директни и отразени отблясъци. Блясъкът е повишена яркост на светещи повърхности, причиняваща нарушение на зрителните функции (слепота), т.е. влошаване на видимостта на обектите. Блясъкът се ограничава от намаляване на яркостта на източника на светлина, правилния избор на защитния ъгъл на лампата, увеличаване на височината на окачването на лампите, правилната посока на светлинния поток към работната повърхност, както и чрез промяна на ъгъла на наклона на работната повърхност. Когато е възможно, лъскавите повърхности трябва да бъдат заменени с матови.
Колебанията в осветеността на работното място, причинени например от рязка промяна в мрежовото напрежение, причиняват повторна адаптация на окото, което води до значителна умора. Постоянността на осветеността във времето се постига чрез стабилизиране на плаващото напрежение, твърдо монтиране на осветителни тела и използване на специални вериги за включване на газоразрядни лампи.
Когато организирате промишлено осветление, трябва да изберете необходимия спектрален състав на светлинния поток. Това изискване е особено важно за осигуряване на правилно възпроизвеждане на цветовете и в някои случаи за подобряване на цветовите контрасти. Оптималният спектрален състав осигурява естествена светлина. За да се създаде правилно възпроизвеждане на цветовете, се използва монохроматична светлина, която подобрява някои цветове и отслабва други.
Осветителните инсталации трябва да са удобни и лесни за използване, издръжливи, да отговарят на изискванията за естетика, електробезопасност и да не са причина за експлозия или пожар. Осигуряването на тези изисквания се постига чрез използване на защитно заземяване или заземяване, ограничаване на захранващото напрежение на преносими и локални лампи, защита на елементите на осветителната мрежа от механични повреди и др.

5. Сравнение на газоразрядни лампи и лампи с нажежаема жичка

Източниците на светлина, използвани за изкуствено осветление, се разделят на две групи - газоразрядни лампи и лампи с нажежаема жичка. Лампите с нажежаема жичка са термични източници на светлина. Видимата радиация в тях се получава в резултат на нагряване на волфрамова нишка с електрически ток. В газоразрядните лампи излъчването на оптичния диапазон на спектъра възниква в резултат на електрически разряд в атмосфера от инертни газове и метални пари, както и поради луминесцентни явления, които превръщат невидимото ултравиолетово лъчение във видима светлина.

При избора и сравняването на източниците на светлина един с друг се използват следните параметри: номинално захранващо напрежение U (V), електрическа мощност на лампата P (W); светлинният поток, излъчван от лампата Ф (lm), или максималния светлинен интензитет J (cd); светлинна ефективност 1/ = F / R (lm / W), т.е. отношението на светлинния поток на лампата към нейната електрическа мощност; живот на лампата и спектрален състав на светлината.

Поради лекотата на използване, лекотата на производство, ниската инерция при включване, липсата на допълнителни стартови устройства, надеждната работа по време на колебания на напрежението и при различни метеорологични условия на околната среда, лампите с нажежаема жичка се използват широко в промишлеността. Наред с отбелязаните предимства, лампите с нажежаема жичка имат и значителни недостатъци: ниска светлинна ефективност (за лампи с общо предназначение 1/ = 7 ... 20 lm / W), сравнително кратък експлоатационен живот (до 2,5 хиляди часа), жълти и червени лъчи , което значително отличава техния спектрален състав от слънчевата светлина.

Основното предимство на газоразрядните лампи пред лампите с нажежаема жичка е голямата светлинна ефективност от 40 ... 110 lm / W. Те имат значително по-дълъг експлоатационен живот, който за някои видове лампи достига 8 ... 12 хиляди часа , От газоразрядните лампи можете да получите светлинен поток от всеки желан спектър, като изберете подходящо инертни газове, метални пари, луминоформи. Според спектралния състав на видимата светлина се разграничават дневна светлина (LD), дневна светлина с подобрено цветопредаване (LLD), студено бяла (LHB), топло бяла (LTB) и бяла (LB) лампи.

Основният недостатък на газоразрядните лампи е пулсирането на светлинния поток, което може да доведе до появата на стробоскопичен ефект, който се състои в изкривяване на зрителното възприятие.

Изхвърляне на лампи с нажежаема жичка.Лампите с нажежаема жичка са изработени от стъкло и метал и не съдържат вредни за околната среда вещества. Следователно изхвърлянето през контейнера за битови отпадъци и контейнера за отпадъци не е проблем. Но стъклото от лампите не се изхвърля в стъкления контейнер, тъй като стъклото на лампата има различна структура от стъклото на бутилка.
Въпреки че халогенните лампи с нажежаема жичка съдържат халоген и халогенни съединения, това количество е много малко (около една милионна от грам). Дори счупването на голям брой лампи не представлява опасност за хората и околната среда. Следователно лампите могат да се изхвърлят в битовите отпадъци.
Изхвърляне на газоразрядни лампи.Подобно на газоразрядните лампи с високо налягане, флуоресцентните и компактните флуоресцентни лампи съдържат малки количества живак и рециклируем фосфор. Следователно те не могат да се изхвърлят в обикновен контейнер за отпадъци или в стъклен контейнер за бутилки, а трябва да се изхвърлят като специални отпадъци, например в обществени пунктове за събиране на ценни материали (отпадъци).
Натриевите лампи с ниско налягане и натриевите ксенонови лампи се изхвърлят без особени затруднения.

6. Принципът на действие на Луксметъра

Осветеността се препоръчва да се измерва с луксомер като Yu-16, Yu-17 или, по-добре, тип Yu-117. Светломерът е малко по размер преносимо устройство, което осигурява директно отчитане на осветеността в луксове на скалата на устройството. Принципът на действие на светломера се основава на явлението фотоелектричен ефект. Когато повърхността на фотоклетката е осветена в затворена верига, състояща се от фотоклетка и магнитоелектричен измервателен уред, възниква ток, който отклонява движещата се част на измервателния уред. Текущата стойност и съответно отклонението на стрелката на измервателния уред са пропорционални на осветеността на работната повърхност на фотоклетката.
Предназначение:
Контрол на осветеността, създадена от лампи с нажежаема жичка и естествена светлина, чиито източници са разположени произволно спрямо светлинния приемник на светломера.
Принцип на работа:
Магнитоелектрически.

Общо описание:
Диапазон на измерване - 0.1 ... 100000 lx
Допустима грешка:
- в основния диапазон - + -10% от стойността на измерената осветеност;
- в диапазона от 0,1 ... 0,2 лукса - + -30% от стойността на измерената осветеност.

Тегло, кг:
2 в калъф

Размери, mm:
300х155х135 в кутия

Захранване:
Не

8. Системи и видове осветление

При осветяване на промишлени помещения се използва естествено осветление, създадено от капандури (пряко и отразено), изкуствено, извършено с електрически лампи и комбинирано, при което през деня недостатъчното естествено осветление се допълва от изкуствена светлина. В спектъра на естествената (слънчева) светлина, за разлика от изкуствената, има много повече ултравиолетови лъчи, необходими на човека; естественото осветление се характеризира с висока дифузност (разсейване) на светлината, което е много благоприятно за зрителните условия на работа.

Естественото осветление е разделено на странично, чрез светлинни отвори във външните прозорци; горната, извършена през аерационни и покривни светлини, отвори в таваните, както и през светлинни отвори на места, където височините на съседните участъци на сградите се различават; комбинирано, когато към горното осветление се добавя странично осветление.

Общото осветление се разделя на общо равномерно осветление (с равномерно разпределение на светлинния поток, с изключение на местоположението на оборудването) и общо локализирано осветление (с разпределение на светлинния поток, като се вземе предвид местоположението на работните места). Не се допуска използването на едно локално осветление вътре в сградите.

В машиностроителните предприятия се препоръчва използването на комбинирана осветителна система при извършване на прецизна визуална работа (шлосерски, стругови, фрезови, контролни операции и др.), където оборудването създава дълбоки, резки сенки или работните повърхности са разположени вертикално (щанци, гилотинни ножици). Системата за общо осветление може да се препоръча в помещения, където се извършва една и съща работа в цялата площ (в леярни, монтажни цехове), както и в административни, офисни, складови и проходни помещения. Ако работните места са концентрирани в отделни зони, например на конвейери, маркиращи плочи, препоръчително е да поставите общи осветителни тела на място.

Според функционалното предназначение изкуственото осветление се разделя на следните видове: работно, аварийно, евакуационно, охранително, дежурно.

Работното осветление е задължително във всички помещения и в осветените зони за осигуряване на нормална работа, преминаване на хора и движение.

Аварийното осветление е организирано да продължи да работи в случаите, когато внезапното изключване на работното осветление (в случай на авария) и свързаното с това прекъсване на нормалната поддръжка на оборудването може да причини експлозия, пожар, отравяне на хора, дългосрочно прекъсване на технологичен процес, прекъсване на съоръжения като електроцентрали, контролни зали, водоснабдителни помпени агрегати и други производствени помещения, в които е недопустимо спиране на работа.

Най-ниската осветеност на работните повърхности, които изискват поддръжка по време на аварийна работа, трябва да бъде 5% от осветеността, нормализирана за работно осветление с обща система за осветление, но не по-малко от 2 лукса вътре в сградите.

Трябва да се осигури евакуационно осветление за евакуация на хора от помещенията в случай на аварийно изключване на работното осветление на места, опасни за преминаване на хора, в стълбищни клетки, по главните пътеки на промишлени помещения, в които работят повече от 50 души. Евакуационното осветление трябва да осигурява най-ниската осветеност на закрито на пода на главните проходи и на стъпалата от най-малко 0,5 лукса, а на открити площи - най-малко 0,2 лукса. Изходните врати на обществени помещения, в които могат да се намират повече от 100 души едновременно, трябва да бъдат обозначени със светлинни сигнали-указатели.

За да продължат да работят, аварийните осветителни тела са свързани към независим източник на захранване, а телата за евакуация на хора са свързани към мрежа, независима от работното осветление, започвайки от таблото на подстанцията. За аварийно и евакуационно осветление трябва да се използват само лампи с нажежаема жичка и флуоресцентни лампи.

В извънработно време, съвпадащо с часовете на тъмнина, в много случаи е необходимо да се осигури минимално изкуствено осветление за охраната. За охранително осветление на обекти на предприятия и аварийно осветление на помещения се отделя част от лампи за работно или аварийно осветление.

Усещането за зрение възниква под въздействието на видимо лъчение (светлина), което е електромагнитно лъчение с дължина на вълната 0,38 ... 0,76 микрона. Чувствителността на зрението е максимална към електромагнитно излъчване с дължина на вълната 0,555 микрона (жълто-зелен цвят) и намалява към границите на видимия спектър.

Осветлението се характеризира с количествени и качествени показатели. Количествените показатели включват:

светлинен поток Ф - част от лъчистия поток, възприеман от човек като светлина; характеризира силата на светлинното излъчване, измерена в лумени (lm);
силата на светлината J е пространствената плътност на светлинния поток; се определя като отношението на светлинния поток dФ, излъчван от източника и равномерно разпространяващ се вътре в елементарния телесен ъгъл dΩ, към стойността на този ъгъл; J=dФ/dΩ ; измерено в кандели (cd);
осветяване Плътност на светлинния поток на E-повърхността; се определя като съотношението на светлинния поток dФ, равномерно падащ върху осветената повърхност dS (m 2), към неговата площ: E \u003d dФ / dS, измерено в лукс (lx);
яркост L повърхност под ъгъл α спрямо нормалата е отношението на светлинния интензитет dJ α, излъчена, осветена или светеща повърхност в тази посока, към площта dS на проекцията на тази повърхност върху равнина, перпендикулярна на тази посока; L = dJ α /(dScosa), измерено в cd · m 2 .

Заден план е повърхността, върху която се разграничава обектът. Фонът се характеризира със способността на повърхността да отразява падащия върху нея светлинен поток. Тази способност (коефициент на отражение p) се определя като съотношението на светлинния поток, отразен от повърхността Ф otr, към светлинния поток, падащ върху него Ф pad; p \u003d F от / F pm.
В зависимост от цвета и текстурата на повърхността, стойностите на коефициента на отражение са в диапазона от 0,02 ... 0,95; при p > 0,4 фонът се счита за светъл; при p = 0,2 ... 0,4 - средно и при p
Контраст на обекта с фона k - степента на разграничаване на обекта от фона се характеризира със съотношението на яркостта на разглеждания обект (точки, линии, знаци, петна, пукнатини, рискове или други елементи) и фона; k = (L op -L o) / L op се счита за голям, ако k > 0,5 (обектът се откроява рязко на фона), средно при k = 0,2 ... 0,5 (обектът и фонът се различават значително по яркост) и малък за к
Коефициент на пулсации на осветеност k E - това е критерий за дълбочината на колебанията в осветеността в резултат на промяна във времето на светлинния поток
k E \u003d 100 (E max -E min) / (2E cp),

където E min , E max , E cf - минималните, максималните и средните стойности на осветеност за периода на колебание; за газоразрядни лампи K E = 25...65%, за обикновени лампи с нажежаема жичка k E = 7%, за халогенни лампи с нажежаема жичка k E = 1%.
Индекс на заслепяване R o - критерий за оценка на ефекта на заслепяване, създаван от осветителната инсталация,
P o =1000(V 1 /V 2 -1),

където V 1 и V 2 - видимостта на обекта на разграничение, съответно, при екраниране и наличието на ярки източници на светлина в зрителното поле.

Екранирането на източници на светлина се извършва с помощта на щитове, козирки и др.
Видимост V характеризира способността на окото да възприема обект. Зависи от осветеността, размера на обекта, неговата яркост, контраста на обекта с фона, продължителността на експозицията. Видимостта се определя от броя на праговите контрасти в контраста на обекта с фона, т.е. V = k/k пори, където k пори е прагът или най-малкият контраст, различим от окото, с леко намаление, при което обектът става неразличим на този фон.