Пульсация светового потока

Для люминесцентных ламп, работающих в сетях переменного тока, как и для любых других разрядных ламп, характерно колебание светового потока во времени, определяемое безынерционностью излучения электрического разряда.

Частота колебаний светового потока люминесцентных ламп практически соответствует удвоенной частоте электрического тока, а глубина колебаний соответствует разности между максимальным значением светового потока и минимальным, определенным длительностью послесвечения люминофоров, обладающих заметной инерционностью.

Пульсация светового потока люминесцентных ламп принято оценивать коэффициентом пульсации, под которым понимается отношение разности значений максимального и минимального световых потоков к удвоенному среднему его значению за период.

Пульсация светового потока вызывает повышенное утомление зрения, а также искажает восприятия движущихся предметов (стробоскопический эффект), особо нежелательное в производственных условиях.

Согласно СНиП 23-05-95, коэффициент пульсации определяется формулой:

К_п = (Е_макс – Е_мин)/2Е_ср,

где Е_макс и Е_мин – соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк;

Е_ср – среднее значение освещенности за тот же период, лк.

Для уменьшения глубины колебаний светового потока люминесцентных ламп прибегают к включению их в разные фазы электрической трехфазной сети. Включение каждой лампы осуществляется через балластное сопротивление. Для уменьшения глубины колебаний светового потока возможно также применение двухламповых схем с искусственным сдвигом фаз.

Устройство и принцип работы дрт

Дуговые трубчатые лампы (ДРТ) выполнены из одной кварцевой разрядной колбы высокого давления. В колбу впаяны вольфрамовые электроды и введено дозированное количество ртути. Чтобы облегчить зажигание лампы, вдоль нее размещена полоска медной фольги, которая через конденсатор подсоединяется к одному из электродов.

В сеть лампу включают последовательно с дросселем по резонансной схеме (рис. 1).

Рис. 1. Схема включения лампы ДРТ

Конденсатор С2, подключенный кратковременно в цепь последовательно с Др LL, образует с ним резонансный контур. В результате резонанса U на Др и С2 возрастает в два раза по сравнению с напряжением сети. Этого напряжения становится достаточно для зажигания лампы дугового разряда. Токопроводящая полоса подключается через конденсатор С3. С1 предназначен для повышения мощности.

Лампа ДРТ – источник, прежде всего, УФ-излучения. Электроэнергия, подведенная к лампе, преобразуется: УФ-излучение – 18%; ИК-излучение – 15%; видимое излучение – 15%; тепловые потери – 52%.

Ход работы

1. Собрать схему (рис. 2).

2. Люксметром в течение 5 мин измерять значения освещенности через каждые 30 секунд.

3. Вычислить коэффициент пульсации.

4. Разобрать схему и составить отчет.

Рис. 2. Схема лабораторной установки

Результаты измерений и вычислений свести в таблицу

Т, с	Е, лк
	Емакс	Емин	Еср
30 60 90 120 … 300

Контрольные вопросы

1. Что такое фотобиологические процессы?

2. Три группы фотобиологических действий излучения.

3. Эритемное излучение.

4. Бактерицидное излучение.

5. Что такое коэффициент пульсации?

6. Схема включения лампы ДРТ в сеть.

7. Принцип зажигания ДРТ.

8. Физические процессы, происходящие в лампе ДРТ.

Содержание отчета

1. Принцип работы и схема включения лампы ДРТ в сеть.

2. Вычисление коэффициента пульсации.

3. Выводы по работе.

Лабораторная работа № 7

Исследование светотехнических характеристик светильников местного освещения типа СМО-1 с лампами накаливания

(2 часа)

Цель работы. Изучить назначение осветительной арматуры. Изучить и практически исследовать светотехнические характеристики светильников местного освещения типа СМО-1.

Оборудование и приборы:

1). светильник местного освещения с лампой накаливания типа СМО-1;

2). люксметр Ю – 116;

3). соединительные провода.

Объект исследования

Объектом исследования является светильник местного освещения с лампой накаливания.

Общие положения

Осветительные приборы принято делить на две группы: осветительные приборы ближнего действия – светильники и осветительные приборы дальнего действия – прожекторы.

Светильник, как и любой другой прибор, состоит из источника света и устройства, предназначенного для рационального перераспределения светового потока, защиты глаз от чрезмерной яркости, предохранения лампы от механических повреждений и загрязнений, а также крепления источника и подведения к нему электрического тока.

Совокупность приспособлений, предназначенных для выполнения перечисленных функций, обычно называют осветительной арматурой. Основным назначением осветительной арматуры является перераспределение светового потока источника света с целью наиболее рационального его использования, т.е. обеспечить преимущественное направление светового потока на освещаемые поверхности.

Перераспределение светового потока источника света достигается использованием рассеивателей, отражателей и в ряде случаев оптических преломляющих систем. В зависимости от материала рассеивателя, профиля и материала поверхности отражателя можно в широких пределах варьировать распределение силы света светильника от практически равномерного во всех направлениях пространства (шар молочного стекла) до резко выраженного в заданном направлении (зеркальный глубокоизлучатель).

Не менее существенно и второе назначение осветительной арматуры – защиты глаз от чрезмерной яркости источника света.

Осветительная арматура наряду с рассмотренными выше функциями служит для предохранения хрупкой стеклянной колбы лампы от механических повреждений, а также от запыления и загрязнения. Это назначение осветительной арматуры становится наиболее важным при освещении пожароопасных и взрывоопасных помещений, в которых к конструкции осветительной арматуры предъявляются повышенные требования.

Отражатели в светильниках, предназначенных для перераспределения светового потока источников света, выполняются обычно из металла, причем в зависимости от назначения светильника могут обладать либо рассеянным отражением (диффузные отражатели), либо направленным отражением (зеркальные отражатели).

Светораспределение светильников с диффузным отражателем, внутренняя поверхность которого обычно покрывается белой эмалью, обладающей незначительной составляющей направленного отражения, практически не зависит от формы отражателя. Такие светильники, благодаря простоте изготовления, относительной дешевизне и нетребовательности к условиям эксплуатации наиболее широко распространены в практике освещения промышленных предприятий.

В противоположность диффузным отражателям форма зеркального отражателя существенно влияет на светораспределение светильника, что позволяет выбором соответствующего профиля зеркального отражателя получить светильник заданной кривой силы света.

В качестве материала для изготовления зеркальных отражателей может быть использовано стекло или металл (сталь, алюминий).

Некоторое промежуточное положение занимают отражатели с направленно-рассеянным отражением. К таким отражателям относятся металлические отражатели с травленой или неполированной поверхностью, а также отражатели, покрытые алюминиевой краской.

В последнее время все большее применение для изготовления осветительных арматур находят различного рода пластмассы. Хорошие светотехнические свойства, удобство обработки и значительно большая механическая прочность, по сравнению со стеклом, обеспечивают хорошие возможности для использования пластмасс в арматуростроении.