3. Експериментальна частина

Прилади. Переносний фотоелектричний люксметр Ю 116 призначений для вимірювання освітленості. Може використовуватись для контролю освітленості і проведення науково-дослідних робіт.

Люксметр складається з вимірювача і окремого фотоелемента з насадками. Принцип дії приладу базується на явищі фотоелектричного ефекту. Під дією світлового потоку на чутливий елемент селенового фотоелемента в ланцюзі виникає електричний ток, що викликає відхилення стрілки приладу пропорційно освітленості фотоелемента. Прилад відградуйовано у люксах.

На вимірювачі приладу є дві шкали: 0 – 30 та 0 – 100 лк. На кожній шкалі точками відмічено початок вимірювання діапазона: на шкалі 0 – 30 точка знаходиться над відміткою 5, на шкалі 0 – 100 лк точка знаходиться на відміткою 17. Вимірювання на ділянках шкал нижче 5 і 17 відповідно не рекомендовано через значну похибку. Таким чином діапазон вимірювань 5 – 30 і 17 – 100 лк має найменшу похибку вимірювання. На передній панелі вимірювача є дві кнопки перемикання шкал і таблиця зі схемою використання насадок. Для встановлення стрілки вимірювача в нульове положення при відключенні фотоелемента є коректор. На боковій стінці корпуса вимірювача розміщено зніздо для при’єднання селенового фотоелемента.

Селеновий фотоелемент розміщений в пластмасовому корпусі і приєднується до вимірювача шнуром з вилкою для забезпечення вірної полярності підключення. Для розширення діапазону вимірювань на фотоелемент встановлюють спеціальні насадки (М, Р, Т і К) з різними коефіцієнтами послаблення.

Насадка М має коефіцієнт послаблення 10 і розширює діапазони вимірювання до 50-300 і 170 – 1000 лк. Насадка Р коефіцієнт послаблення 100, діапазони вимірювань 500-3000 і 1700 – 10000 лк. Накладка Т - коефіцієнт послаблення 1000, діапазони вимірювань 5000-30000 і 17000 – 100000 лк. Кожна з насадок (М,Р,Т) встановлюється на фотоелемент тільки разом з насадкою К, яка зменшує косінусну похибку і виконана у вигляді напівсфери з білої світлорозсіючої пластмаси з непрозорим пластмасовим кільцем, що має складний профіль. Самостійно (без інших насадок) насадка К не застосовується.

Для визначення освітленості фотоелемент встановлюють горизонтально на робочому місці, відлік показань проводять за шкалою вимірювача, також розміщеного горизонтально. Для визначення освітленості слід показник вілдповідної шкали помножити на коефіцієнт послаблення насадки. При роботі без насадок показник знімають безпосередньо з приладу.

При експлуатації люксметра необхідно захищати селеновий фотоелемент від надлишкового освітлення. Якщо величина освітленості невідома, то треба починати вимірювання з установки на фотоелемент послідовно насадок К,Т; К,Р; К,М і при кожній насадці спочатку натискать праву, а потім ліву кнопку перемикача шкал. Після завершення вимірювань:

• відключити фотоелемент від вимірювача люксметра;

• встановити на фотоелемент насадку Т;

• скласти фотоелемент в футляр.

На полу лабораторії в площині характерного розрізу приміщення наносять мітки на відстані 1, 2, 3, 4 і 5 м від світлового отвору (вікна).

Порядок проведення роботи.

Перед початком виконання лабораторної роботи ознайомитись з правилами техніки безпеки під час проведення робіт в лабораторії.

Практичне визначення КПО в точках характерного перерізу приміщення лабораторії.

1.Ознайомитись з конструкцією і правилами експлуатації люксметра Ю 116.

2. Провести заміри освітлення в точках характерного перерізу приміщення (Евн) на відстані 1,2,3,4 і 5 м від вікна лабораторії на висоті умовної робочої поверхні – 0,8 м (висота стоу). Одночасно провести заміри зовнішньої освітленості (Енар). Для цього фотометрист має бути всередині приміщення, другий – на відкритому місці або на даху споруди. За командою третьої особи або за звіреними годинниками фотометристи вимірюють одночасно горизонтальну освітленість зовні і всередині приміщення. Заміри мають проводитись в той момент, коли небо закрито хмарами.

Для визначення зовнішнього освітлення при виконанні лабораторної роботи дозволяється фотоелемент люксметра розмістити біля вікон у горизонтальному положенні. Отриманий показник освітленості збільшити у 2,3 раза, бо пластинку фотоелемента освітлює лише половина небосхила (друга півкуля закрита спорудою) і існують втрати світла при проходженні його через скло вікон.

За формулою (2) для кожної з п’яти точок характерного перерізу приміщення лабораторії визначити значення КПО. За отриманими даними побудувати графіки зміни КПО в точках характерного перерізу приміщення лабораторії.

Визначення нормованого значення КПО лабораторії.

1. За формулою (3) визначити нормоване значення КПО лабораторії в точці, розміщеній на відстані 1 м від стіни, найвіддаленішої від світлових отворів (вікон), на перехресті вертикальної площини характерного перерізу приміщення і умовної робочої поверхні. Місто Херсон знаходиться в IV поясі світлового клімату, південніше 50^о північної довготи.

2. Зробити висновок про можливість проведення лабораторної роботи за умовами природного освітлення.

Розрахунок площі світлових отворів лабораторії, що забезпечують нормоване значення КПО.

За формулою (4) визначити площу світлових отворів (вікон) лабораторії. Вихідні дані для розрахунку прийняти відповідно варіанта, що вказує викладач. Середньозважений коефіцієнт відбиття ρ ср стелі, стін і полу для всіх варіантів прийняти рівним 0,5.

Вихідні дані для розрахунків.

Назва параметра	Умовне позначення	Варіант
		1	2	3
1.Довжина приміщення, м 2.Глибина приміщення, м Висота відж умовної робочої поверхні до верху вікна, м 4.Відстань розрахункової точки від вікна, м	Lп В h1 L	10 6 2 5	12 8 2 7	15 10 2 9

ФОРМА ПРОТОКОЛА ЗВІТУ

Визначення КПО в точках характерного перерізу приміщення лабораторії

Відстань від вікна, м	Е нар, лк	Е вн, лк	е, %
1 2 3 4 5

е, %

L, м

Графік зміни КПО в точках характерного перерізу приміщення лабораторії

	m	C	eH	Висновок

Визначення площі світлових отворів

Назва параметра	Умовне позначення	величина
1.довжина приміщення, м 2. глибина приміщення, м 3.висота від рівня умовної робочої поверхні до верха вікна, м Відстань розрахункової точу\ки до вікна, м Нормоване значення КПО Коефіцієнт запаса Відношення Світлова характеристика вікон Коефіцієнти світлового пропускання Від виду світлопропускання Від виду переплетіння вікон Від конструкцій будівлі Від сонцезахисних пристроїв Від втрат в захисній сітці Загальний 10.середньозважений коефіцієнт відбиття стелі, стін і полу 11. коефіцієнт, що враховує підвищення КПО за рахунок відбитого світла при боковому освітленні 12. коефіцієнт, що враховує затінення будівлею, що розміщена напроти 13. площа пола, м2 14. Площа вікон, м2	Lп В h1 L ен Кз Lп / В В / h1 L / В ήо τ1 τ2 τ3 τ4 τ5 τо ρср r1 К зд Sп Sо