Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабораторные работы / Лабораторная работа 4.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
27.06.2026
Размер:
533.25 Кб
Скачать

2 ХОД РАБОТЫ

2.1 Описание лабораторной установки

На рисунке 2.1 представлен внешний вид макета, который имеет каркас из алюминиевого профиля (1), пол (2), потолок (3), боковые стенки (4), заднюю и переднюю стенки (5). Задняя и боковые стенки являются съёмными и могут устанавливаться любой из двух сторон внутрь макета помещения, фиксируясь в проёмах каркаса с помощью магнитных лент. Одна сторона стенок окрашена в светлый тон, другая в тёмный тон. Передняя стенка жёстко вмонтирована в каркас и выполнена из прозрачного стекла. В передней нижней части каркаса предусмотрено окно для установки измерительной головки (6) люксметра-пульсметра (7) внутрь каркаса. На уровне пола размещён вентилятор (8) для наблюдения стробоскопического эффекта и охлаждения ламп в процессе работы. На потолке размещены 8 патронов, в которых установлены светодиодная лампа (9), три люминесцентные лампы на 9 Вт (10, 13) и сзади люминесцентной лампы на 11 Вт (12), галогенная лампа позади люминесцентной лампы и две лампы накаливания (11). Расположение ламп отмечено на полу их схематическим изображением и цифрами, соответствующими номерам ламп на лицевой панели макета. На передней панели каркаса расположены органы управления и контроля, в том числе: переключатель для включения вентилятора, ручка регулирования частоты вращения вентилятора, переключатели (1−8) для включения ламп. Электропитание ламп накаливания и люминесцентных ламп осуществляется от разных фаз. Схема позволяет включать отдельно каждую лампу с помощью соответствующих переключателей, расположенных на передней панели каркаса.

7

Рисунок 2.1 – Внешний вид лабораторного стенда

2.2 Сбор данных с оборудования и расчёт значений

Были произведены измерения при помощи портативного люксметрапульсометра ТКА-ПКМ 08 в пяти разных точках: в левом верхнем углу (1), левом нижнем углу (2), в центре (3), в право м верхнем углу (4) и правом нижнем углу (5) (рисунок 2.2).

8

Рисунок 2.2 – Схема точек измерений

В таблице 2.1 представлены полученные значения освещённости для светлого фона.

Таблица 2.1 – Результаты измерений освещенности на стенде для светлого фона

 

 

 

 

 

 

Среднее

 

Освещён-

Освещён-

Освещён-

Освещён-

Освещён-

значение

 

1, лк

2, лк

3, лк

4, лк

5, лк

, лк

Источник света

ность

ность

ность

ность

ность

освещён-

 

 

 

 

 

 

ности

Светодиодная

333,9

205,6

142,1

205,6

276,5

232,74ср

лампа

 

 

 

 

 

 

Лампа

764,5

600,1

573,2

738,5

859,6

707,18

накаливания

 

 

 

 

 

 

Люминес-

676,6

694,9

536,3

496,7

639,4

608,78

центная лампа

 

 

 

 

 

 

В таблице 2.2 представлены полученные значения коэффициента

пульсаций освещенности для светлого фона.

 

 

 

9

Таблица 2.2 – Результаты измерений коэффициента пульсации для светлого фона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднее

 

 

Коэффи-

 

Коэффи-

Коэффи-

Коэффи-

 

 

Коэффи-

значение

Источник

 

циент

 

циент

циент

циент

 

 

циент

коэффи-

Светоди-

 

п1, %

 

п2, %

п3, %

п4, %

 

 

п5, %

пср, %

света

 

пульсации

пульсации

пульсации

пульсации

 

 

пульсации

циента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пульсации

одная

 

63,4

 

 

64,4

 

51,1

46,8

 

 

54,9

56,12

лампа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лампа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

накалива-

 

14,6

 

 

15,3

 

15,5

14,5

 

 

15

14,98

ния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Люминес-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

центная

 

33,1

 

 

36

 

35

32,7

 

 

34

34,16

лампа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Были

проведены

 

измерения освещённости

 

 

и коэффициентов

пульсаций освещенности

 

для темного фона,

результаты представлены в

таблице 2.3 и таблице 2.4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.3 – Результаты измерений освещенности на стенде для темного фона

 

 

 

 

 

 

Среднее

 

Освещён-

Освещён-

Освещён-

Освещён-

Освещён-

значение

Источник

1, лк

2, лк

3, лк

4, лк

5, лк

, лк

света

ность

ность

ность

ность

ность

освещён-

 

 

 

 

 

 

ности

Светодиод-

256,3

120,9

73,9

141,5

206,6

159,84ср

ная лампа

 

 

 

 

 

 

Лампа

491,4

293

280,5

457,7

590,5

422,62

накаливания

 

 

 

 

 

 

Люминес-

 

 

 

 

 

 

центная

367,9

318,2

220,1

248,1

345,6

299,98

лампа

 

 

 

 

 

 

10

Таблица 2.4 – Результаты измерений коэффициента пульсации для темного фона

 

 

 

 

 

 

Среднее

 

Коэффи-

Коэффи-

Коэффи-

Коэффи-

Коэффи-

значение

Источник

циент

циент

циент

циент

циент

коэффи-

света

пульсации

пульсации

пульсации

пульсации

пульсации

циента

 

п1, %

п2, %

п3, %

п4, %

п5, %

пульсации

 

, %

Светодиод-

67,3

68,4

59,9

45,5

57

59,62пср

ная лампа

 

 

 

 

 

 

Лампа

14,8

20,9

18

14,6

15,2

16,7

накаливания

 

 

 

 

 

 

Люминес-

 

 

 

 

 

 

центная

30,4

36,6

33,1

27,8

32,1

32

лампа

 

 

 

 

 

 

Коэффициент пульсации лампы накаливания не превышает допустимый предел в 20%, следовательно, только лампа накаливания соответствует нормативным значениям.

Было произведено сравнение полученных результатов с нормированными. Для сравнения были взяты следующие условия: печатные буквы, минимальный размер которых равен приблизительно 2 миллиметра в ширину и 2 миллиметра в высоту; работа производится с черными буквами на светлом фоне. Условия удовлетворяют пятому разряду «г» с требуемым освещением 100 лм. Результат сравнений представлен в таблице 2.5.

Таблица 2.5 – Сравнение фактических и нормированных значений освещённости

Источник света

Характеристика

Фактическое

Нормированное

Отклонение,

фона

значение

значение

лк

 

ср

, лк

ср

, лк

 

 

 

 

 

 

 

 

Светодиодная

Светлый

232,74

 

100

132,74

 

 

 

 

 

лампа

 

 

 

 

 

Тёмный

159,84

 

100

59,84

 

 

 

 

 

 

Лампа

Светлый

707,18

 

100

607,18

накаливания

Тёмный

422,62

 

100

322,62

 

 

 

 

 

 

Люминесцентная

Светлый

608,78

 

100

508,78

лампа

Тёмный

299,98

 

100

199,98

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Сравнение с нормированными значениями показало, что все виды ламп при различных характеристиках фона имеют освещенность, превышающую

нормированное значение.

 

=

 

 

 

макета

 

– среднее

 

 

 

Формула расчёта фактического светового потока:

 

 

помещения.ср

 

факт

ср

 

,

 

 

(2.1)

 

 

 

 

 

 

 

где

 

значение

освещённости;

 

– площадь

 

С помощью формулы 2.1 были вычислены значения фактического светового потока для каждого вида ламп при темной и светлой окраске стен

при площади

 

м2, результат представлен в таблице 2.6.

 

Таблица 2.6 – Значения фактического светового потока

 

 

 

 

 

= 0,52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Источник света

Характеристика

 

ср, лк

 

, м

2

факт, лм

фона

 

 

 

Светодиодная лампа

Светлый

 

232,74

 

0,52

121,02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тёмный

 

159,84

 

0,52

83,12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лампа накаливания

Светлый

 

707,18

 

0,52

367,73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тёмный

 

422,62

 

0,52

219,76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Люминесцентная лампа

Светлый

 

608,78

 

0,52

316,57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тёмный

 

299,98

 

0,52

155,99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Формула расчёта коэффициента использования осветительной

установки:

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

факт

 

 

 

 

 

 

 

 

η = ламп

 

 

 

 

(2.2)

где

факт – фактический световой

поток, ламп – номинальный световой

поток.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С помощью формулы 2.2 были вычислены значения коэффициентов использования осветительной установки, результат представлен в таблице

2.7.

12

Таблица 2.7 – Значения коэффициента использования световой установки

Источник света

Характеристика

факт, лм

ламп, лм

η

фона

Светодиодная

Светлый

232,74

53

4,39

лампа

Тёмный

159,84

0,27

 

 

 

 

 

 

Лампа

Светлый

707,18

730

13,34

накаливания

Тёмный

422,62

0,58

 

 

 

 

 

 

Люминесцентная

Светлый

608,78

600

1,01

лампа

Тёмный

299,98

0,41

 

 

 

 

 

 

Были получены значения коэффициента пульсации при включении разного количества фаз. Результаты представлены в таблице 2.8.

Таблица 2.8 – Влияние числа фаз на пульсацию

Количество фаз

Коэффициент пульсации

п

, %

Одна фаза

27,4

 

Две фазы

20,7

 

 

Три фазы

6,4

 

 

Только при трех фазах коэффициент пульсации не превышает допустимый предел в 20%, следовательно, только три фазы соответствуют нормативным значениям.

В ходе проведенного эксперимента с вентилятором был сделан вывод, что стробоскопический эффект опасен тем, что при определённой частоте освещения движущиеся объекты кажутся неподвижными или движущимися неправильно. Это может привести к серьезным последствиям, так как человек может ошибочно принять работающий механизм за остановленный, что искажает восприятие скорости и повышает риск травм.

Стробоскопический эффект создает ложное зрительное восприятие движения, что делает его особенно опасным в производственных и технических условиях.

13