лабы / чьето / ЛР№6

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра безопасности жизнедеятельности

отчет

по лабораторной работе № 6

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

Тема: Санитарно-гигиеническая оценка параметров производственного освещения

Студент гр. 7884	____________________	Веренич Т.Д.
Преподаватель	__________________________	Трусов А.А.

Санкт-Петербург

2021

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

САНИТАРНО-ГИГЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

ЦЕЛЬ: изучение требований к освещённости рабочих мест и методов их обеспечения и контроля.

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Рациональное освещение при выполнении зрительных работ различных видов является важным вопросом безопасности жизни и деятельности. Неправильно организованное освещение приводит к зрительному и общему утомлению, повышает напряжённость труда, снижает его производительность и качество. Длительная работа при неправильном освещении может привести к снижению остроты зрения и заболеваниям глаз. Плохое освещение помимо повышенного утомления может привести к ошибочным действиям, создающим аварийные ситуации или нарушающим ход технологического процесса. Требования к качеству освещения ещё больше увеличиваются при одновременной зрительной работе в отражённом свете и с самосветящимися объектами, например, экранами ЭВМ.

Основные факторы, определяющие высокое качество освещения – достаточная и равномерно распределённая в помещении освещённость, постоянство освещённости во времени, отсутствие слепимости и резких теней на освещаемых поверхностях. Нормы освещённости устанавливаются строительными нормами и правилами СНиП 23-05-95. В частности, к характеристикам зрительной работы относятся её разряд, зависящий от размера наименьшего объекта различения, контраста объекта с фоном и вида фона. Нормы составлены с учётом того, что основными источниками искусственного освещения на производстве являются газоразрядные лампы, оптимальная освещённость от которых выше, чем от ламп накаливания. Это объясняется различием спектрального состава света ламп и особенностями его зрительного восприятия человеческим глазом. Значения освещённости указываются для двух систем искусственного освещения – общего и комбинированного, при котором к общему добавляется местное.

Световой поток, определяемый соотношением (1), световой поток Ф, лм, является эффективным потоком и определяется действием на селективный приёмник, спектральная чувствительность которого нормализована функциями относительной спектральной световой эффективности излучения V(λ)для длин волн λ от 0,38 до 0,78 мкм:

(1)

где φ(λ) – спектральная плотность потока излучения, Вт/мкм.

Сила света I, кд (1 кд = 1 лм/ср) – пространственная плотность светового потока в заданном направлении, которая определяется соотношением (2):

(2)

где Ω – телесный угол, определяемый отношением площади сферической поверхности, заключённой внутри конуса телесного угла с вершиной в центре сферы, к квадрату радиуса этой сферы.

Освещённость E, лк, (1 лк = 1 лм/м²) равна отношению светового потока к площади освещаемой поверхности S, на которую он падает и равномерно по ней распределяется (3):

(3)

Яркость поверхности L_α,β, кд/м² – отношение силы света (4) излучающего элемента к площади его проекции на плоскость, перпендикулярную заданному направлению α,β:

(4)

В качестве меры интенсивности светового воздействия на глаз принимается яркость воспринимаемого объекта. Для диффузных поверхностей, у которых яркость одинакова в всех направлениях (5):

(5)

где Е – освещённость, создаваемая сторонним источником света, ρ – коэффициент отражения, определяемый как отношение отражённого поверхностью светового потока к падающему на неё потоку.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

№	Тип	Мощность, Вт	Световой поток, лм	Тц, К	Срок службы, ч
1	Лампа накаливания	40	475	2500	1000
2	Светодиодная лампа Paraphom Classic A60	12	650	3000	25000
3	Галогенная лампа RAR20 HalogenA 10º	50	650	2800	2500
4	Компактная люминесцентная лампа	20	1100	2700	8000
5	Индукционная лампа Genura R80	23	1100	2700	15000

Таблица 1 – Параметры исследуемых ламп

1. По экспериментальным результатам (таблица 2) построим графики зависимостей распределения освещенности на горизонтальной плоскости для трех значений высоты на рисунках 1 – 3:

Таблица 2 – Экспериментальные значения распределения освещенности для всех ламп для различных высот

Лампа
Накаливания	150	8,1	100	0
	130	8,3		10
	97,5	10,8		20
	163,1	9,6	85	0
	131,3	12,1		10
	112,8	13,3		20
	234,4	14,6	55	0
	218,8	15,1		10
	180,6	15		20
Светодиодная Paraphorm Classic A60	402,6	30,9	100	0
	349,2	34,2		10
	314,2	35,2		20
	502,5	33,5	85	0
	455,8	35,4		10
	403,9	36,1		20
	1002,7	38,1	55	0
	906,1	37,4		10
	714	37,2		20
КЛЛ	148,7	2,6	100	0
	165,9	4,5		10
	182,7	6,4		20
	289,4	5,4	85	0
	252,5	5,9		10
	280,8	7,4		20
	566,8	6,6	55	0
	624,6	8		10
	548,6	7,8		20
Галогенная PAR 20 Halogen A 10	2084,9	15,7	100	0
	719,1	14,9		10
	385,1	14,6		20
	2814,4	16	85	0
	863,2	15,1		10
	478	14,3		20
	3779,7	16	55	0
	1366,4	15,3		10
	619,9	14,8		20
Индукционная Genura R80	180,4	1,7	100	0
	165,5	2		10
	161,4	2		20
	230,4	1,9	85	0
	226	2		10
	214,5	2,4		20
	447,8	2,3	55	0
	469,4	2,4		10
	437,9	2,4		20

Рисунок 1 – График зависимости распределения освещенности на горизонтальной плоскости на высоте 100 см

Рисунок 2 – График зависимости распределения освещенности на горизонтальной плоскости на высоте 85 см

Рисунок 3 – График зависимости распределения освещенности на горизонтальной плоскости 55 см

2. Рассчитаем среднее значение освещенности для каждой из ламп для всех значений высоты. Полученные результаты представим в таблице 3:

Таблица 3 – Расчетные средние значения освещенности для исследуемых ламп

Номер лампы	1	2	3	4	5
	125,8	355,3	165,8	1063,0	169,1
	135,7	454,1	274,2	1385,2	223,6
	211,3	874,3	580,0	1922,0	451,7

Можно заметить, что при увеличении высоты подвеса лампы освещённость поверхности уменьшается. Увеличение расстояния от источника света до рабочей поверхности приводит к большему рассеиванию света, вследствие чего уменьшается освещённость поверхности.

3. По экспериментальным данным построим ВАХ лампы накаливания на рисунке 4, зависимость освещенности от падения напряжения для лампы на рисунке 5 и график зависимости коэффициента пульсации от напряжения на рисунке 6. Данные для построения приведем в таблице 4:

Таблица 4 – Экспериментальные значения для лампы накаливания

	240	220	200	180	160	140	120	100
	0,6	0,5	0,45	0,4	0,35	0,27	0,2	0,15
	1154,8	1074,1	1010,2	927,5	841,3	743,3	606,2	463,1
	25,4	24,6	23,7	23	22,6	22,2	21,4	20,3

Рисунок 4 – Вольтамперная характеристика лампы накаливания

Рисунок 5 – График зависимости освещенности от напряжения

Рисунок 6 – График зависимости освещенности от напряжения

ВЫВОД: в данной работе были исследованы параметры освещения рабочего места при использовании различных ламп, оценены их сходства и различия, исследован стробоскопический эффект.

При оценке распределения освещённости на рабочих поверхностях построены графиками измерения освещенности, чтобы наглядно показать распределение освещённости. По графикам видно, что максимум освещённости наблюдается в центре поверхности (точка 0 на графиках), т.е. непосредственно под светильником. При удалении от центра освещённость поверхности снижается, что объясняется направленностью излучения источника света. Сравнивая различные лампы, можно отметить высокую освещённость непосредственно под светильником для галогенной лампы (значительно больше всех других типов), но освещённость по краям области ненамного превышает другие типы ламп. Остальные типы значительно стабильнее по распределению освещённости, выделяется среди них светодиодная лампа – освещённость выше оставшихся типов. Самые низкие значения у лампы накаливания. Сопоставляя значения освещённости и мощности представленных типов ламп, можно сделать такие выводы: максимальную эффективность обеспечивают светодиодные лампы, чуть хуже – лампы галогенные, и минимальная эффективность – у лампы накаливания. Индукционная и люминесцентная лампы по эффективности превосходят лампы накаливания.

Сравнивая зависимости освещённости от падения напряжения для лампы накаливания отмечаем, что у лампы накаливания зависимость резко уменьшается. С уменьшением напряжения наблюдается падение освещённости, что объясняется понижением мощности. Различия в уровне освещённости можно объяснить технологическим устройством лампы (в лампе накаливания повышение температуры приводит к испарению вольфрама и конденсации его на стенках колбы, что уменьшает её светоотдачу).

При исследовании стробоскопического эффекта вращающийся диск освещался тремя люминесцентными лампами, включёнными в одну фазу трёхфазной сети. При определённой частоте вращения диска наблюдается появление стробоскопического эффекта – вращающийся диск в мерцающем свете кажется неподвижным. Данный эффект обусловлен совпадением частотных характеристик движения диска и изменения светового потока во времени. После включения люминесцентных ламп в разные фазы цепи стробоскопический эффект исчезает. Таким образом, был исследован стробоскопический эффект, приводящий к увеличению напряжённости труда и росту травматизма на рабочем месте. Для устранения вредного воздействия стробоскопического эффекта люминесцентные лампы включаются в разные фазы трёхфазной сети, при этом кривые, соответствующие изменению светового потока каждой из ламп во времени, соответствующие изменению светового потока каждой из ламп во времени, оказываются сдвинутыми по отношению друг к другу на 120º, что практически устраняет пульсацию суммарного светового потока.