- •Исследование характеристик освещения и источников света
- •1. Цели и задачи
- •2. План выполнения лабораторной работы
- •3. Теоретические основы производственного освещения
- •3.1. Классификация (виды) производственного освещения
- •3.2. Основные светотехнические характеристики зрительной работы
- •К количественным характеристикам освещения относятся:
- •К качественным характеристикам относятся:
- •3.3. Источники света и их характеристики
- •3.3.1. Источники искусственного света
- •3.3.2. Естественное освещение
- •3.4. Нормирование освещенности
- •4. Экспериментальная работ а
- •4.1 Устройство и работа стенда
- •4.2 Устройство и работа люксметра ю-116
- •4.3 Методика проведения и оформления результатов исследования
- •4.3.1 Определение световой отдачи ламп (шифр сол)
- •4.3.2 Определение коэффициента отражения (шифp ко)
- •4.3.3 Естественное освещение лаборатории (404а или 401а) шифp еол
- •4.3.4 Нормирование освещенности помещений (шифр но)
- •5 Содержание отчета
- •6 Контрольные вопросы
К количественным характеристикам освещения относятся:
А. Световой поток F – это та часть электромагнитных излучений, которая воспринимается зрением человека как свет. Единицей измерения светового потока является люмен (лм).
Б. Сила света J – это интенсивность светового потока в любом направлении от светящейся точки. Или иначе, это пространственная плотность светового потока.
J = F/W, где W - телесный (пространственный) угол в стерадианах (сp).
W = S/R2, где S - площадь, вырезанная из сферы произвольного радиуса R в метрах.
Единицей силы света является кандела (кд) 1кд = 1лм/1сp.
Сила света J постоянной по всем направлениям от центра сферы может быть только для точечных источников света. Для реальных осветительных приборов сила света по направлениям пространства не равномерна и представляется в виде некоторой кривой в полярной системе координат (рис. 3), называемой кривой силы света.

Рисунок 3 – Кривая силы света
В. Освещенность
– отношение светового потока к площади
,
освещаемой им поверхности:
,
(лк)
Единица освещенности – люкс (лк). Это освещенность поверхности площадью 1 м2 при световом потоке падающего на нее излучения, равном 1 люмену. Освещенность нормируется и контролируется на производстве.
Г. Яркость:
,
(кд/м2)
где
– угол между нормалью освещаемой
поверхности и направлением светового
потока от источника света.
Яркость освещенных
поверхностей зависит от их световых
свойств, от степени освещенности, а в
большинстве случаев так же от угла
,
под которым рассматривается поверхность.
Д. Коэффициент
отражения
– это отношение отраженного светового
потока
к
падающему световому потоку
:
![]()
Е. Коэффициент
поглощения
– это отношение поглощенного светового
потока
к падающему световому потоку
:
![]()
Ж. Коэффициент
пропускания
– это отношение прошедшего через
прозрачную поверхность светового потока
к падающему на данную поверхность
светового потока
:
![]()
Коэффициенты
зависят от цвета (белый, черный и т.д.),
физических свойств материала (металл,
стекло, бумага, шероховатость и др.) и
состояния освещенных поверхностей, но
сумма их всегда равна единице, т.е.
.
Численные значения вышеуказанных коэффициентов некоторых материалов указаны в таблице 1.
Таблица 1
|
Материал |
Коэффициенты | ||
|
отражения
|
поглощения
|
пропускания
| |
|
Зеркало Краска белая Бумага белая Краска желтая Необработанная поверхность чугуна Сукно черное Стекло оконное Стекло матовое Стекло молочное |
0,98 0,80 0,75 0,40 0,10 0,02 0,08 0,10 0,45 |
0,02 0,20 0,25 0,60 0,90 0,98 0,02 0,05 0,15 |
– – – – – – 0,90 0,85 0,40 |
З. Коэффициент
естественной освещенности
– есть отношение освещенности внутри
помещения
к освещенности уличной
:
,
%
Естественное
освещение, из-за его непостоянства во
времени оценивается только величиной
коэффициента
.
К качественным характеристикам относятся:
А. Фон – это поверхность, прилегающая к объекту различения. Например, чертеж на белой бумаге. Линии чертежа – это объект различения. Белая бумага, на которой расположен чертеж с линиями, обозначениями и др. – это фон.
В зависимости от
величины коэффициента отражения
фоновых поверхностей фон считается:
- светлым при
;
- средним при
;
- темным при
.
Б. Контраст
объекта различения с фоном
:
![]()
где
– яркость объекта и фона.
В зависимости от
величины
контраст считается:
- большим при
(объект и фон резко различаются по
яркости);
- средним при
(объект и фон заметно отличаются по
яркости);
- малым при
(объект и фон мало или почти неразличимы
по яркости).
Соотношения
характеристик фона и контраста (
и
)
на практике в значительной мере определяют
зрительные условия труда.
В. Спектральный состав света
Спектр естественного света гораздо шире и богаче спектра искусственного света. Благодаря этому жизнедеятельность человека протекает наиболее благоприятно в условиях естественного освещения.
Г. Блесткость или ослепленность – это наличие ярких источников света в поле зрения, оказывающее неблагоприятное ощущение и раздражающие человека.
В ряде случаев на
практике, вместо понятия блескости,
пользуются показателем ослепленности
,
выражающийся формулой:
![]()
где -
видимость объекта различения соответственно
при экранизировании и наличии ярких
источников света в поле зрения.
Видимость
характеризует способность глаза
воспринимать объект;
зависит
от освещенности, размера объекта, его
яркости, контраста объекта с фоном,
длительности наблюдения и др.
Д. Пульсация
освещенности,
выражаемая коэффициентом пульсации
:
![]()
где
- соответственно максимальный, минимальный
и средний световой поток в единицу
времени. Пульсация освещенности
характерна для газоразрядных ламп,
питаемых переменным током.
Е. Цилиндрическая
освещенность
- это средняя освещенность боковой
поверхности вертикального цилиндра,
размеры которого стремятся к нулю.
Определяется делением вертикальной
освещенности в плоскости, перпендикулярной
к поверхности светового луча, на
.
Ж. Показатель
дискомфорта
- это характеристика качества освещения,
определяющая степень дополнительной
напряженности зрительной работы,
вызванной наличием резкой разницы
яркостей одновременно видимых поверхностей
в освещенном помещении.
