Измерение освещенности помещения: основные методы и приборы
Чтобы определить уровень освещенности, можно использовать один из перечисленных ниже приборов — флэшметр, экспозиметр и экспонометр, люксметр или фотометр.
Главный прибор из данной группы, способный выдать параметр реальной освещенности (естественной или искусственной) — люксметр.
Они бывают аналоговые и электронные. Аналоговые приборы уже не выпускаются, остались только раритеты.
Его можно применять для решения следующих задач:
- измерения уровня освещения при аттестации (проверке) рабочих мест;
- снятия показателей освещенности и их сравнение с расчетными параметрами при выполнении работ по монтажу элементов освещения;
- контроль соответствия уровня освещенности в тех или иных помещениях действующим нормам;
- анализ параметров освещенности на соответствие расчетным параметрам в период проведения работ по монтажу осветительных элементов.
Сам люксметра работает на простом принципе. Внутри устройства встроен фотоэлемент. Когда на него направляется световой поток, внутри полупроводникового элемента освобождается мощный поток электронов.
Результатом является появление электрического тока. Величина последнего пропорциональна силе света, который освещает фотоэлемент устройства.
Как правило, именно этот параметр и отражен на приборной шкале.
В зависимости от типа фиксации контролирующего элемента (датчика) люксметр бывает двух видов:
- жесткая фиксация датчика (выполняется в форме цельного устройства, моноблока);
- с датчиком выносного типа, который подключается при помощи гибкого кабеля.
Для проведения простых измерений достаточно самого простого устройства — люксметра в форме моноблока, без дополнительных опций.
Если же требуется уточнение большего числа параметров при проведении профессиональных исследований, то лучше применять более сложные устройства — с опцией вычисления среднего параметра и встроенной памятью.
Большой плюс — применение в люксметре специальных светофильтров. С их помощью можно более точно вычислить параметр силы света, исходящий от осветительных приборов с различными оттенками цвета.
Кроме этого, устройства с выносным датчиком показывают большую точность измерений, ведь на них меньше действуют внешние факторы.
В свою очередь, наличие ЖК-дисплея на современных моделях существенно упрощает процесс снятия показаний с устройства.
Такие приборы, как эскпозиметры и экспонометры применяются в фототехнике.
Их задача — фиксация параметров освещенности экспозиции и яркости. Зная величину этих показателей, фотограф может добиться идеального качества фото.
В свою очередь, экспонометры выпускаются двух видов. Они бывают внешними и внутренними.
Задача флэшметра — измерение уровня освещенности в процессе фотографирования. В качестве вспомогательных элементов применяются осветительные устройства импульсного типа.
В новых фотоаппаратах флэшметр уже встроен. Его задача — регулирование мощности фотовспышки в зависимости от уровня освещения.
В профессиональных студиях, как правило, используются флэшметры выносного типа. Их особенность — наличие точной системы индикации, способной фиксировать не только падающие, но и отраженные лучи света.
Мультиметр (фотометр) — прогрессивный и более современный тип флэшметра. Его плюс — способность сочетания функций упомянутого нами прибора и экспонометра.
Коэффициент пульсаций
Форма выходного напряжения ВУ в общем случае содержит постоянную (полезную) составляющую и переменную составляющую (пульсации).
Она приведена на рисунке 2. Под коэффициентом пульсаций понимается отношение амплитуды первой гармоники пульсаций к постоянной
составляющей U
0 , хотя его можно определить по любой гармонике, которая может оказаться больше первой.
Выходное напряжение
Представив выпрямленное напряжение рядом Фурье — суммой постоянной составляющей U
0 и n
гармоник с амплитудами U
mn , находят коэффициент пульсаций напряжения:
Постоянная составляющая U
0 — является полезным продуктом выпрямителя, а пульсации
U
mn — вредной составляющей. При сложной форме пульсаций наибольшую величину может иметь не
первая гармоника, а гармоника с более высоким номером, хотя обычно под k
П понимается именно первая
гармоника, которая используется во всех расчётах и приводится в технической документации на оборудование.
В современных выпрямителях, использующих импульсные методы преобразования, форма пульсаций существенно отличается от
синусоидальной формы (см. рисунок 2б). Потребителя обычно не интересует, какая из гармоник на выходе выпрямителя
имеет максимальный размах. Его интересует общий размах пульсаций или так называемый абсолютный коэффициент пульсаций
(k
абс), который может рассчитываться по разным формулам, например:
Например, если постоянное напряжение U
0 = 10 В, а напряжение пульсаций U m1 = 1В, то:
Видно, что абсолютный коэффициент пульсаций вдвое больше по величине и объективно отражает пульсации на нагрузке,
хотя во всех нормативных документах указываются именно пульсации по первой гармонике. Поэтому к коэффициенту пульсаций
надо относиться очень внимательно.
Для оценки помех, проникающих в телефонные каналы связи по цепям питания необходимо учитывать не только амплитуду, но
и частоту помехи. Это связано с неравномерной чувствительностью человеческого уха в звуковом диапазоне. Поэтому вводится
понятие псофометрического коэффициента a
к, зависимость которого от частоты приведена на
рисунке 3.
На частоте f
= 800 Гц a
к = 1. Относительное влияние гармоник с другими частотами характеризуется
величиной псофометрического коэффициента. Эффективное значение псофометрического напряжения пульсаций U
псф
на выходе выпрямителя определяется выражением:
a
U
Как измерить коэффициент пульсации ?
Эксперименты подтвердили, что свет неизбежно влияет на наше самочувствие. Слабая освещенность на рабочем месте — частая причина проблем со здоровьем, снижения концентрации, сбоев в психике, падению работоспособности.
Чрезмерно яркий свет, наоборот, является раздражающим фактором и может стать причиной стресса.
Лучшее решение — обеспечить правильное освещение, которое гарантирует оптимальную работоспособность.
Нормальные уровни освещенности четко регламентированы для каждого из видов помещений. Для этих параметров есть свои нормы и правила, о которых необходимо знать.
При этом функцию контроля берет на себя санитарно-эпидемиологическая служба.
Конструктив
Изготовление корпуса
Размечаю окно под дисплей и дырки под кнопки
Делаю отверстия и ровняю из гравером
Примеряю плату с деталями
Подгоняю, проверяю отверстия
Батарейный отсек
Изготавливаю из старой заглушки от системного блока. Размягчаю феном, подгоняю под аккумулятор и вставляю две пружинки — контакты аккумулятора
Припаиваю провода к контактам и креплю батарейный отсек в корпусе на «холодную сварку»
После высыхания этого «чудо пластилина» получаю вполне надежное крепление аккумулятора в корпусе с возможностью его быстрого извлечения для зарядки
Размещаю все компоненты на макетной плате
И распаиваю согласно схемы любимыми тефлоновыми проводами
Сенсор освещенности
Под рукой оказалась прозрачная коробочка от SD-карточки. Поместил модуль освещенности пока туда, хотя выглядит достаточно неказисто. На отрезке гибкого 4-х жильного телефонного провода обжал разъемчики в стиле Ардуино
Собираю все вместе
Верхняя крышка
Рисую в графическом пакете макет надписей на верхнюю крышку и печатаю в зеркальном виде на прозрачную пленку, а затем приклеиваю ее к крышке
И вот готовый вид прибора
Проверка работоспособности энергосберегающей лампы
Несложное тестирование позволяет своевременно выявить поломку и правильно определить основную причину неисправности, а иногда и выполнить самостоятельно наиболее простые ремонтные работы:
- Демонтаж рассеивателя и внимательный осмотр люминесцентной трубки с целью обнаружения участков выраженного почернения. Очень быстрое почернение концов колбы свидетельствует о перегорании спирали.
- Проверка нитей накала на предмет отсутствия разрывов при помощи стандартного мультиметра. При отсутствии повреждений нитей – показатели сопротивления могут варьироваться в пределах 9,5-9,2Om.
Если проверка лампы не показала сбоев в работе, то отсутствие функционирование может быть обусловлено поломкой дополнительных элементов, включая электронный балласт и контактную группу, которая достаточно часто подвергается окислению и нуждается в зачистке.
Проверка работоспособности дросселя осуществляется отключением стартера и замыканием на патрон. После этого нужно накоротко замкнуть патроны лампы и замерить дроссельное сопротивление. Если заменой стартера не удаётся получить желаемый результат, то основная неисправность, как правило, кроется в конденсаторе.
Формулы расчёта
Стандартная формула для этого показателя выглядит следующим образом:
Kn = ((Emax- Emin)/2ECP) * 100%.
Emax и Emin — соответственно максимальные и минимальные уровни освещённости за определённый временной промежуток. Ecp — средняя величина на протяжении того же времени.
Упрощенная формула
Формула будет упрощённой, если речь об источниках переменного тока. Тогда разницу между максимальным и минимальным значением делят на сумму этих показателей, на последнем этапе перемножая результат на 100%.
В качестве среднего значения берут среднеарифметические цифры. Главное — что коэффициент пульсаций не может превышать 100%, вне зависимости от других условий и факторов.
Другое дело — когда за основу берут среднеквадратичные значения. В этом случае результат может быть больше 100%. То есть в каждом случае отдельно принимают решения о том, когда и какой метод использовать.
Пульсацию с частотой до 80 Ггц невозможно заметить в визуальном плане. Но раздражение нервной системы при нахождении рядом с таким источником света будет присутствовать.
Лампа накаливания
На подсознательном уровне такие помещения хочется покинуть побыстрее, чтобы снова оказаться в комфортной зоне.
Если пульсация отличается слишком выраженным характером — вероятно получение серьёзной производственной травмы. Нарушение общего гормонального фона, общее снижение работоспособности — негативное воздействие пульсации, которая находится в пределах 80-300 Ггц, постоянно работает рядом с человеком.
При разборе самой дешёвой светодиодной лампы внутри нельзя увидеть полноценный драйвер. Вместо этого пользователь увидит самый простой блок питания. Он состоит из нескольких компонентов:
- RC-цепь;
- диодный мост;
- фильтрующий конденсатор, обладающий невысокой мощностью. Обычно она не больше 10 мкФ.
Диодный мост на лампах
Высококачественные фильтры в таких конструкциях отсутствуют, поэтому выходное напряжение отличается пульсообразной рваной формой.
Замена конденсатора на аналогичное устройство с большей ёмкостью часто становится выходом из ситуации. Но такие решения не всегда допустимы. Например — если пространство сильно ограничено.
Внутри цоколя пространство обустроено так, чтобы у всех внутренних предметов были конкретные габариты. Поэтому единственно верный и возможный вариант для снижения пульсации — полная замена примитивных блоков питания на качественные драйверы, у которых есть встроенный ШИМ-регулятор. Можно приобретать устройства, у которых качественные комплектующие смонтированы изначально.
Дополнительные советы по снижению пульсации.
Внимание! Некоторые светодиодные светильники мерцают всегда, вне зависимости от того, включены они или нет. Для такой ситуации есть три причины:
Для такой ситуации есть три причины:
слишком простая схема драйвера;
неправильная настройка выключателей с подсветкой;
неисправности в электропроводке лампочки
Для этого важно посмотреть на киловатты и киловольты, разница будет заметна сразу.. Старая проводка из алюминия оказывает негативное влияние на внутренние элементы
Тем более — если используется слишком старый материал для изоляции, либо подключение проводов изначально организовано неправильно. Замена лампы полностью, либо частично — допустимое решение для таких ситуаций
Старая проводка из алюминия оказывает негативное влияние на внутренние элементы. Тем более — если используется слишком старый материал для изоляции, либо подключение проводов изначально организовано неправильно. Замена лампы полностью, либо частично — допустимое решение для таких ситуаций.
Пульсация диодных светильников
В заключении необходимо отметить, что при покупке ламп важно выбирать изделия проверенных производителей, которые точно соблюдают все нормы и требования действующих законов. При покупке клиент может требовать сопроводительную техническую разрешающую документацию
То же касается сертификатов качества. С каждым годом поддельной и бракованной продукции становится всё меньше. Большинство лампочек продают не мерцающими.
Испытание люксметра
Для проверки показаний взят простой прибор DT-1300
Разница показаний примерно 2-4%, что вполне укладывается в точность DT-1300 5%
Там где освещение не равномерное разница увеличивается из за отличий в форме датчиков приборов
Прошелся по комнатам с различными светильниками
- Люстра с эффектом бесконечности дает освещенность 100-110 лк в центре комнаты, уменьшаясь до 75-80 лк по углам. Включение направленной подсветки — 400 лк на поверхности стола
- Встраиваемые светильники в корпусе GX-70 — 125-135 лк
- COB-матрица в ванной комнате — 120-130 лк
- Настольная лампа на COB 20 Вт — 500-1000 лк в зависимости от зоны стола и направленности светильника
Измерение светового потока
Для измерения светового луча используются 2 вида приборов: сферические фотометры и фотометрические гониометры. Основная проблема заключается в необходимости определить параметры светового луча, движущегося сразу в нескольких направлениях.
Сферический фотометр – это сфера с коэффициентом отражения 1. Лампочкаа помещается в центр, рассеянный световой луч измеряет фотоэлемент, вставленный в стену. Результат сравнивается с показателями эталонного источника.
Фотометрический гониометр оснащен люксметром, который во время светового излучения перемещается по всем позициям сферы. Данные освещенности интегрируются, получается значение в люменах.
Определяющие формулы
При желании определить световой поток самостоятельно в доме должен быть люксметр. Измерение люксов проводится в нескольких точках одного помещения, потом используется формула:
П=О*Пл, где:
П – световой луч (лм);
О – освещенность (лк);
Пл – площадь помещения.
Значение П обозначается на упаковке лампы.
Узнать примерное значение светового потока возможно без приборов и формул из таблиц, размещенных в сети интернет.
Что такое кандела
Кандела (кд) – единица измерения силы света, равная световому излучению восковой свечи или 1/683 Вт/ср при частоте 540-1012 герц (соответствует зеленому цвету). При изменении частоты меняется объем потребляемой электроэнергии.
Силой света называется показатель, позволяющий определить часть светового потока, который источник излучает в одном направлении. Если световой луч определить как объем, то силу света можно назвать его пространственной плотностью.
Уравнение 1 кд = 1 лм верное только при условии, что световой луч распространяется под углом 65о в конусе.
Производная формула:
1 лм = 1 кд *1 ср.
Люмены и люксы
Случается, что в процессе планирования системы освещения путаются два понятия: люмен и люк. Люмен – полный объем излучаемого светового потока, люкс – показатель уровня освещенности. Люкс – часть люмена, достигшая освещаемой площади и распределенная по ней. Так как до освещаемого объекта весь световой поток не доходит, прямой связи между этими двумя показателями нет. Отношение 1 лк = 1 лм/м2 можно считать верным только при распределении по одному метру квадратному всего люмена.
Если проводится расчет освещенности для конкретного помещения, используется формула:
Клк = Клм/Км2, где:
Клк – цифра, указывающая на количество лк;
Клм – цифра, указывающая на количество лм;
Км2 – площадь (цифра, указывающая количество м2).
Чтобы перевести лк и лм, используется формула:
Клм = Клк * Км²
Люмен и ватт
Совсем недавно лампы выбирались по мощности (количеству ватт). Чем больше ватт, тем выше интенсивность освещения. Сейчас даже отечественные производители на заводских упаковках обозначают люмены. Чем их больше, тем качественнее освещение.
По этой причине можно подумать, что Вт и лм свободно переводятся друг в друга. Это не совсем верно, так как Вт определяет мощность, лм – объем светового луча источника.
Пример: лампа накаливания излучает световой поток 1340 лм, если потребляет 100 Вт, а светодиод способен излучать 1000 лм, если потребляет 13 Вт.
То есть, сила света напрямую не зависит от мощности. Но эти параметры все же связаны между собой. Светоотдача, являющаяся показателем эффективности светового источника – это лм/Вт. Расчет светоотдачи требуется для определения экономичности.
Чтобы перевести люмены в ваты, необходимо учесть дополнительные параметры:
- вид лампы;
- светоотдачу (соотношение Вт/лм);
- эффективность светоотражателя светильника;
- потери из-за рассеивателя;
- объем светового потока, прошедший мимо.
Облегчить себе жизнь можно, если найти в сети интернет калькулятор и скачать на компьютер. Имеются так же стандартизированные показатели для разных видов лампочек, позволяющие определить, чем заменить, например, лампочку накаливания, не теряя в уровне освещенности.
Известны данные лампочек накаливания с различной мощностью:
- 200 Вт – 2500 лм;
- 150 Вт – 1800 лм;
- 100 Вт – 1100 лм;
- 75 Вт – 750 лм;
- 60 Вт – 550 лм;
- 40 Вт – 400 лм;
- 20 Вт – 250 лм.
При желании сэкономить лампу накаливания на 100 Вт можно заменить люминесцентным источником на 25-30 Вт или светодиодом на 12-15 Вт
Важно помнить, что энергосберегающей лампочке для создания определенного светового луча требуется в 3-4 раза меньше ватт, светодиодной – в 8-10 раз. Этого вполне достаточно, чтобы выбрать лампы в магазине при условии, что они качественные
Как уменьшить пульсацию освещения?
Выделяют несколько методов того, как можно уменьшить излишнюю пульсацию освещения:
- Применение осветительных приборов, которые работают от переменного тока частотой выше 400Гц.
- Монтаж обычных светильников на различные фазы трехфазной сети.
- Установка в светильник компенсирующих ПРА и подключение питания ламп со сдвигом (первая лампа – отстающим током, а вторая – опережающим).
- Использование светильников с ЭПРА.
Выбор способа, с помощью которого можно достигнуть необходимых показателей коэффициента пульсации освещения, зависит от технических условий в каждом конкретном случае. В некоторых помещениях все светильники подключены к одной фазе сети, ввиду этого их монтаж к разным фазам может быть затруднен.
Наиболее удобным вариантом может быть приобретение светильников с ЭПРА, которые соответствуют всем санитарным нормам. Возможен также отдельный монтаж ЭПРА в ранее установленные осветительные приборы.
Коэффициент пульсации различных источников света
Высокий коэффициент пульсации освещенности (свыше 30%) характерен для осветительных установок, в которых применяются светильники с разрядными лампами и электромагнитными ПРА, подключенные к однофазной линии питания . Вопреки сложившемуся мнению, пульсации светового потока свойственны в том числе и лампам накаливания с Кп до 15% при подключении к одной фазе). Коэффициент пульсации освещенности на объектах со светодиодными источниками света зависят от схемотехнического решения их блоков питания (драйверов): если с целью удешевления конечного продукта на выходе схемы вместо постоянного тока выдаётся выпрямленный ток промышленной частоты, коэффициент пульсации может достигать порядка 30%. В связи с этим рекомендуется запрашивать у производителей или поставщиков светодиодных светильников техническую информацию по пульсациям светового потока для каждого конкретного продукта. Также коэффициент пульсации освещенности возрастает при регулировании светового потока источников света с помощью диммеров, работающих по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на частоте до 300 Гц.
Один из способов снижения коэффициента пульсации в осветительных установках переменного тока – применение электронных ПРА с частотой питания от 400 Гц. При частоте питания свыше 5 кГц Кп составляет менее 1%. Данный способ эффективен для люминесцентных и компактных люминесцентных ламп, т.к. их применение с электронными ПРА стало практически повсеместным ввиду очевидных преимуществ и относительно невысокой стоимости решения. Частота питания современных ЭПРА для люминесцентных ламп – от 25 кГц. Ранее для снижения Кп в осветительных установках с многоламповыми люминесцентными светильниками применялись электромагнитные ПРА, работающие по схеме с расщеплённой фазой, обеспечивающей питание одной части ламп в светильнике отстающим током, другой – опережающим.
Разрядные лампы высокого давления (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ) применяются, как правило, в одноламповых светильниках, поэтому подключение по схеме с расщеплённой фазой для них является неактуальным. Применение РЛВД с электронными ПРА не приводит к существенному снижению Кп ввиду относительно низкой частоты выходного тока (порядка 135 Гц), ограниченной физическими особенностями работы горелок ламп.
Наиболее распространённый способ снижения Кп для РЛВД в осветительных установках с трёхфазными групповыми линиями – так называемая расфазировка – поочерёдное присоединение светильников к разным фазам сети. Максимальное снижение Кп достигается при установке в одной точке двух или трёх светильников, питаемых от разных фаз.
В таблице 1 приводятся значения Кп для основных типов источников света, установленных в одной точке при питании от одной, двух или трёх фаз.
Таблица 1. Значения коэффициента пульсаций для источников света, установленных в одной точке и подключенных к 1, 2 или 3 фазам
| Тип источника света | Коэффициент пульсации, % | ||
| 1 фаза | 2 фазы | 3 фазы | |
| Лампа накаливания | 10…15 | 6…8 | 1 |
| Люминесцентные лампы с ЭмПРА: ЛБ (цветность 640) ЛД (цветность 765) |
– 34 55 |
– 14,4 23,3 |
– 3 5 |
| Дуговые ртутные лампы (ДРЛ) | 58 | 28 | 2 |
| Металлогалогенные лампы (ДРИ) | 37 | 18 | 2 |
| Натриевые лампы высокого давления (ДНаТ) | 77 | 37,7 | 9 |
Данное планирование расфазировки является идеальным, но значительно чаще встречается применение одного светильника в точке с поочерёдным соединением соседних светильников в ряду к разным фазам сети, реже – поочерёдное соединение соседних рядов светильников к разным фазам.
Оценить эффективность применения расфазировки в цепях переменного тока промышленной частоты с целью снижения коэффициента пульсации в осветительных установках общего освещения со светильниками с разрядными лампами и электромагнитными ПРА можно с помощью предлагаемого метода расчёта, основанного на требованиях, предъявляемых при измерении Кп и инженерном методе расчёта Кп по таблицам . Данный метод может применяться для расчёта Кп в осветительных установках с металлогалогенными лампами (например, серии HPI Plus), дуговыми ртутными лампами (ДРЛ) и люминесцентными лампами типа ЛБ или ЛД и их зарубежных аналогов – ламп цветности 640 и 765 соответственно.
Проверка приборами
Мерцание лампы происходит, только если она подключена к источнику тока, постоянного или переменного. Светодиодные лампы вообще могут работать без пульсаций, если их подключают к аккумуляторам либо работа идёт от батареек. Простых подручных средств точно не хватит для измерения этого показателя. Они позволяют лишь убедиться в том, что мерцание присутствует. Отдельно проверяют мощность трансформаторов 1000 кВа, перевести в кВт которые не составит труда.
Многоканальный радиометр
Главный регулирующий документ в этом случае — ГОСТ Р 54945-2012. Он говорит, что для измерения применяют только специализированные приборы с преобразователями излучения. Норматив описывает и сами приборы, применяемые в таких мероприятиях:
- люксометр-яркомер-пульсметр «Эколайт-01», «Эколайт-02»;
- пульсметр-люксметр «ТКА-ПКМ»/ 08;
- пульсметр-люксметр «Аргус-07», ТКА-ПКМ/08;
- многоканальный радиометр «Аргус».
Вам это будет интересно Особенности свободной энергии
Измерительные приборы во многом напоминают стандартный пульт дистанционного управления, по размеру немного меньше его. Присутствует несколько элементов управления:
- кнопки;
- дисплей;
- фотодатчики.
Прибор допускает подключение к персональным компьютерам. Благодаря прикладным программам проще визуализировать основные вычисления, организовать дополнительные при необходимости. Они облегчают измерение мощности трансформатора 1000 кВа.
Таблица КП для разных типов ламп
Светодиодные лампы
Мерцающее освещение создают абсолютно все работающие источники света. Светодиодные варианты не стали исключением. Есть несколько способов для проверки пульсации по отношению к приборам данной категории:
- направление на приспособление камеры мобильного телефона. Мерцание лампы будет заметно сразу, если показатель достаточно высокий;
- можно сделать фотографию светильника, когда вспышка выключена. Если на снимке проявились тёмные полосы — это не очень хороший показатель;
- лампу можно направить на карандаш или линейку, а потом подвигать ею. Так создаётся имитация работы вентилятора. Пульсация света точно выше допустимых параметров, если появляется так называемый эффект фиксированных положений у вращающихся лопастей;
Пульсация светового потока
под тестируемым источником света запускают юлу. Стробоскопический эффект должен настораживать владельца, которому надо измерять показатели.
Лампы накаливания
Один из вариантов проверки показателя — бесплатная программа «ЭкоЛайт-АП». Она позволяет внимательно изучить такие характеристики, как:
- Характер пульсации.
- Форма.
- Частотные составляющие.
- Максимальное, минимальное значение.
Но нужно приобрести профессиональные приборы, имеющие такое же название «Эколайт». Допустимый вариант — люсметр-пульсметр-ярокметр «Люпин».
Люминесцентные лампы
Производители современных осветительных приборов делают всё возможное, чтобы соблюдать действующие нормы. Но есть и множество подделок, у которых пульсация явно нарушает существующие законы.
Процесс измерения
Для люминесцентных ламп характерен коэффициент пульсации, равный 100 Гц. Точные цифры зависят от мощности. Чем она выше — тем меньше указанный параметр. Это правило тоже можно использовать в дальнейших измерениях.
Сама величина коэффициента обусловлена электронным пуско-регулирующим автоматом. Если светильник оснащён качественными аксессуарами с самого начала — то при его работе не должно возникнуть проблем.
Сравнение некоторых ламп по коэффициенту пульсации (мерцанию, морганию)
Ниже приведены графики протестированных ламп по коэффициенту пульсации:
1. Лампа накаливания 60 Вт — пульсация 18%
2. Лампа светодиодная Армстронг — пульсация 41%
3. Лампа люминесцентная 9 Вт WalSun — пульсация 31%
4. Лампа люминесцентная Camelion — пульсация 4%
5. Лампа люминесцентная ЛБ40 — пульсация 25%
6. Лампа светодиодная Philips 9 Вт — пульсация 3,2%
7. Лампа светодиодная кукуруза «китайская» — пульсация 68%
По полученным данным можно легко понять, что светодиодная лампа не дает нам основания считать о низкой пульсации. Самый хороший коэффициент можно считать светодиодную лампу Philips . Это не удивительно. Чем дороже лампа, чем лучше брэнд, тем лучше коэффициенты пульсации. И наоборот, повсеместное использование известных источников света (Армстронг) не говорит о том, что Вы получите качественное освещение.
Все-таки, перед покупкой стоит у продавца спрашивать сертификаты на лампы, комплектующие (если источник света собирается «на коленях»). Только тогда Вы сможете быть уверенным, что не получите негативного влияния от пульсации.
Единица измерения
Освещенностью называют световую величину, которая равно потоку света, падающему на поверхность, к его площади. Считается прямо пропорциональной световому источнику. Отличается равномерным распределением на площади. Находится делением канделовой силы света на расстояние до светоисточника и перемноженного на косинус угла падения солнечных лучей.
Обратите внимание! Измеряется согласно международной классификационной системе в люксах, что равно десяти фотам или одному люмену на один квадратный метр. Поэтому единицей измерения освещенности является именно люкс
Стоит отметить, что его можно перевести в канделу и ватт.
Основная измерительная единица люкс
Кандела
Кандела, что в переводе с английского свеча, является единицей измерения силы светоисточника по международной единичной системе. Была сформирована в 1979 году. Равна 540⋅1012 Гц или 683 лм/Вт. Измеряется в канделах разные светоисточники, к примеру, лампа накаливания со свечой, сверхъярким светодиодом, люминесцентной лампой и солнцем. Дополнение: примерная солнечная сила в канделах равна 2,8⋅10, что в переводе на ватты 3,83⋅1026
Кандела
Люмены и люксы
Люмен является единицей измерения, которая равна потоку солнечного света, который испускает источник, равный канделе и стерадиану. В люменах измеряется весь светопоток, однако при вычислении не учитывается сила линзы с отражателям, поэтому получающийся показатель — не прямой параметр оценки яркости с КПД источника.
Люкс — измерительная подъединица люмена по СИ. В отличие от люмена, люкс дает оценку светового потока, который падает на квадратный метр. Тот же дает понимание того, какой световой поток у светоисточника.
Обратите внимание! То есть люкс это характеристика, которая позволяет узнать КПД светильника на конкретной площади. Чтобы лучше понять их основное отличие, стоит рассмотреть рисунок
Он наглядно показывает, как при увеличении высоты расширяется освещение и как убывает яркость
Чтобы лучше понять их основное отличие, стоит рассмотреть рисунок. Он наглядно показывает, как при увеличении высоты расширяется освещение и как убывает яркость.
Люмен и люкс в качестве измерительной единицы
Люмен и ватт
Как было изложено выше, люменом называют полноценное число света от светоисточника. Ватт — показатель того, какая мощность, тепловой поток, звуковая энергия и полная мощность электротока или излучения у прибора. Один ватт равен 100 люменам. Перевод самостоятельно можно осуществить по специальным формулам или с содействием калькуляторов. Нередко все необходимые показатели даны на самом приборе.
Стоит отметить, что самыми лучшими показателями обладают современные светодиоды. Они имеют высокую яркость, гармоничное спектровое распределение, долговечность, устойчивость к разного рода воздействиям. Интересно, если взять приборы с одинаковой освещенностью, то ими будет потребляться в десять раз меньше электрической энергии, чем лампами накаливания.
Обратите внимание! Учитывая реальный срок службы и сниженные эксплуатационные инвестиционные расходы, то покупка этих изделий будет экономически целесообразной. Перевод люмена в ватты
Перевод люмена в ватты
Кратные единицы
Чтобы было удобно, люменные единицы разбирают на части. Так, есть килолюмены, мегалюмены и гигалюмены. В одном килолюмене 1000 люмен, мегалюмене — 1000000, а гигалюмене — 1000000000. Также есть еще величины с приставками дека, гекто, тера,пета, экса, зетта и иотта.
Дольные единицы
К дольным величинам применяется тот же подход. Базовыми являются миллилюмены, микролюмены и нанолюмины, которые равны 10 в −3 степени, 10 в минус 6 степени и 10 в минус 9 степени. Также имеются приставки деци, санти, пико, фемто, атто, зепто и иокто. Стоит отметить, что дольные, как и кратные величины используются только в профессиональных условиях и при выполнении физических задач. В жизни не используются для расчетов меры освещенности и прочих параметров.
Таблицы норм освещенности различных помещений
Для каждого типа помещений установлены четкие нормы минимальных значений уровня освещенности и максимально допустимые показатели коэффициента пульсации освещения.
Таблица 1 – Нормы освещенности для торговых помещений
| Тип помещения | Уровень освещенности рабочего места, лк | Максимальное значение коэффициента пульсации, % |
| Торговые залы в продуктовых магазинах | 300 | 15 |
| Торговые залы в магазинах самообслуживания | 400 | 10 |
| Отделы стройматериалов, сантехники, спорттоваров | 200 | 20 |
| Отделы посуды, канцтоваров, мебели, одежды, игрушек | 200 | 20 |
| Примерочные | 300 | 20 |
| Помещения инкассации | 300 | 15 |
Освещение торгового зала
Таблица 2 – Нормы освещенности для школы
| Тип помещения | Уровень освещенности, лк | Максимальное значение коэффициента пульсации, % |
| Класс для занятий | 400 | 10 |
| Лаборатория | 400 | 10 |
| Учебная аудитория | 400 | 10 |
| Кабинет труда для мальчиков | 300 | 15 |
| Компьютерный класс | 400 | 15 |
| Коридор, лестница | 150 | — |
| Спортзал | 200 | 20 |
| Кабинет труда для девочек | 400 | 10 |
| Актовый зал | 200 | — |
| Кабинеты преподавателей | 300 | 15 |
| Кабинет черчения | 500 | 10 |
Таблица 3 – Нормы освещенности для детских садов
| Тип помещения | Уровень освещенности, лк | Максимальное значение коэффициента пульсации, % |
| Приемная, коридор | 200 | 15 |
| Раздевалка | 200 | 15 |
| Группы, зал для занятий музыкой, игровые комнаты | 400 | 10 |
| Спальные комнаты | 150 | 15 |
| Медицинский кабинет | 200 | 15 |
| Изолятор для заболевших детей | 200 | 15 |
Таблица 4 – Нормы освещенности для жилых помещений
| Тип помещения | Уровень освещенности, лк | Максимальное значение коэффициента пульсации, % |
| Жилые комнаты | 150 | 20 |
| Кухня | 150 | 25 |
| Ванная | 50 | — |
| Коридор | 50 | — |
| Туалет | 50 | — |
| Вестибюль, прихожая | 30 | — |
| Лестницы | 20 | — |
Таблица 5 – Нормы освещенности для медицинских учреждений
| Тип помещения | Уровень освещенности, лк | Максимальное значение коэффициента пульсации, % |
| Кабинеты врачей-специалистов | 500 | 10 |
| Кабинеты врачей терапевтов в поликлинике | 300 | 15 |
| Темная комната в кабинете окулиста | 20 | 10 |
| Помещение операционной | 500 | 10 |
| Родовая комната | 500 | 10 |
| Комнаты функциональной диагностики | 300 | 15 |
| Рентгенкабинет | 50 | — |
| Помещение флюорографии | 200 | 20 |
| Вспомогательные помещения | 75 | — |
| Детские палаты | 200 | 15 |
| Палаты для взрослых пациентов | 100 | 15 |
| Лаборатории | 500 | 10 |
Таблица 6 – Нормы освещенности для автомойки
| Тип помещения | Уровень освещенности, лк | Максимальное значение коэффициента пульсации, % |
| Моечный бокс | 300 | 15 |
| Технические помещения | 75 | 20 |
| Кабинет для персонала | 150 | 15 |
| Комната администратора | 300 | 10 |
| Помещение для клиентов | 200 | 15 |
Огромное значение уделяется контролю над наличием пульсации от источников освещения в офисных помещениях, подробнее об этом можно прочитать тут
Нормы освещения производственных помещений и цехов устанавливают четкие значения минимального количества люксов в зависимости от особенностей производственного процесса, все самое важное по этой теме можно прочитать тут
