Cum se măsoară nivelul de iluminare la temperaturi sub zero. Măsurarea iluminării cu un luxmetru din surse artificiale în timpul orelor de lumină. Documente care reglementează standardele de iluminare și coeficientul de pulsație

Când lucrați cu lumină, este imposibil să vă dezvoltați fără a studia zilnic tendințele și noile produse de pe piață. Una dintre ultimele noastre descoperiri a fost o aplicație care vă permite să măsurați cantitatea de lumină dintr-o cameră folosind un smartphone obișnuit. Desigur, din punct de vedere profesional, nu am putea rămâne indiferenți la o astfel de provocare. Institutul German de Inginerie Aplicată a Iluminării (DIAL GmbH), care a examinat exact întrebarea care ne-a interesat: poate un smartphone să devină un înlocuitor demn pentru un luxmetru?

Luxmetru versus smartphone: poate o aplicație specială să devină o alternativă la un dispozitiv de măsurare?

Dacă o astfel de înlocuire se justifică cu adevărat, atunci nu ar fi o revoluție, ci cel puțin o propunere foarte profitabilă. Judecă singur, un luxmetru nu este o plăcere ieftină. Dar aproape toată lumea are un smartphone. Iar aplicațiile speciale sunt fie gratuite, fie ieftine. Întrucât compania noastră lucrează profesional cu lumină, ne atinge ideea de a măsura parametrii fotometrici folosind un telefon. Dar, de dragul corectitudinii și curiozității, am decis să facem un experiment. Scopul studiului: să comparăm rezultatele aplicațiilor corespunzătoare cu indicatorii luxmetrului nostru standard.

Echipament în încercare

Experimentul nostru a implicat iPhone-uri de diferite serii, precum și telefoane Sony, Samsung și Nokia:

Software

Am selectat următoarele aplicații (majoritatea dintre ele sunt gratuite) și le-am instalat pe fiecare dintre sisteme:

Pentru trimitere

Măsurarea de control a fost efectuată folosind un luxmetru PRC Krochmann calibrat (Model 106e, model special, clasa A).

Surse de lumină utilizate

Pentru test am ales trei surse de lumină diferite:

• lampă cu halogen de joasă tensiune;
• lampă fluorescentă compactă (temperatura de culoare 2700 K);
• LED (temperatura de culoare 3000 K).

Pentru a ne simplifica cercetările, am decis să lăsăm o singură sursă de lumină - LED-ul.

Condiții de test

Testul a avut loc într-o încăpere fără surse de lumină naturală sau lumină artificială. Am așezat sursele de lumină pe o suprafață orizontală. Iluminarea a fost setată alternativ la 100 lux, 500 lux și 1000 lux. Capul fotometric al luxmetrului nostru a fost situat perpendicular pe axa lămpii. Apoi, în același mod, am plasat smartphone-uri cu aplicații instalate. Camera frontală și senzorul de luminozitate au fost amplasate în același loc în care a fost amplasat anterior fotometrul.

Acest aranjament a fost potrivit pentru toate aplicațiile, cu excepția plății „Luxmeter Pro Advanced”, deoarece folosește lumina reflectată de la suprafață pentru a măsura iluminarea. Această aplicație oferă și setări pentru tipurile de sursă de lumină, distanța până la aceasta etc.

Unele aplicații au permis calibrarea, iar dacă se poate, am efectuat-o conform instrucțiunilor producătorului și anume la 100 lux.

rezultate

În timpul testării noastre, am constatat că, deși a fost posibil să se calibreze la o anumită valoare în unele aplicații, a fost dificil să o determine cu exactitate. Astfel, fie pasul a fost mare, fie valoarea de 100 de lux nu a fost setată deloc (de exemplu, valoarea maximă care putea fi setată pe iPhone 5 cu LightMeter de către whitegoods era de 34 de lux). Adesea, abaterile de la valorile de control s-au dovedit a fi foarte mari (până la 113% pentru Samsung Galaxy S5 cu aplicația „Lux Light Meter” de la Geogreenapps). Când utilizați referința de 500 de lux, afișajul smartphone-ului arăta 1.063 de lux. Cea mai mică abatere de 3% a fost pe iPhone 5 cu „LightMeter by whitegoods”. La 500 de lux, acest smartphone arăta 484 de lux. În același timp, nu putem pretinde că această combinație specială va duce întotdeauna la cele mai mici abateri posibile. Când se folosește o valoare de 100 de lux și aceeași aplicație, abaterea a ajuns la 89%, iar dispozitivul a arătat 11 lux.

De asemenea, am observat că valorile afișate pe dispozitivele de la Sony, Samsung și Nokia au fost semnificativ mai mari decât valorile de referință, în timp ce pe iPhone au fost semnificativ mai mici. Abaterea medie în toate aplicațiile de pe smartphone-urile Android și pe telefoanele Windows a fost cu aproximativ 60% mai mare decât cele de control. Discrepanța dintre valorile măsurate de diferite iPhone-uri a fost cu 60% mai mică decât valorile de referință.

De asemenea, am observat că diverse aplicații instalate pe smartphone-uri de la Samsung și Sony au prezentat valori similare. Cel mai probabil, aceste dispozitive folosesc un senzor de luminozitate mai degrabă decât o cameră pentru a măsura lumina.

La unele modele Samsung, puteți comuta la modul meniu de inginerie folosind combinația *#0*#. Selectând elementul „Senzor de lumină”, puteți afla iluminarea așteptată fără a instala aplicația. Deci, în acest caz, este posibil să nu fie nevoie de un program special. Totuși, performanța acestor dispozitive a deviat și de la valoarea de referință în intervalul 37%-113%.

Rezultatele vor fi aceleași pe smartphone-uri similare cu aceleași aplicații?

Pentru a testa acest lucru, am folosit 4 iPhone 5 identice cu aplicațiile „Galactica Luxmeter” și „LightMeter by whitegoods” instalate pe ele. Din păcate, am fost dezamăgiți. Toate cele patru smartphone-uri au prezentat performanțe complet diferite.

Credem că motivul pentru astfel de fluctuații este diferența de componente din telefoane. Utilizatorul nu observă astfel de abateri în timpul utilizării de zi cu zi, dar în timpul testării directe sunt vizibile.

Există întotdeauna o abatere procentuală de la valoarea de referință?

Dacă folosiți întotdeauna smartphone-ul cu aceeași aplicație, puteți presupune că puteți face măsurători destul de precise cunoscând abaterea procentuală de la valoarea de referință. Dar acest procent este întotdeauna același?

Pentru a testa acest lucru, am făcut măsurători de iluminare la 10 lux, 100 lux, 1000 lux și 10.000 lux folosind un iPhone 5 plasat pe o bancă optică într-o cameră neagră. Creșterea luminozității poate fi setată foarte precis prin ajustarea distanței dintre sursa de lumină și receptor.

Sursa de lumină a fost din nou o lumină LED cu o temperatură de culoare de 3000 K. În acest test ne-am uitat la performanța a două aplicații diferite. S-a dovedit că valorile diferitelor programe diferă unele de altele, în unele cazuri până la 358% (12 lux până la 55 lux cu un standard de 100 lux). Dacă luăm în considerare procentul abaterilor de la valorile de referință, nu vom vedea niciun model.

Când utilizați aplicația Galactica Luxmeter, valorile erau cu 180% peste referință la 10 lux și cu 50% sub referință la 10.000 lux. „LightMeter by whitegoods” a fost calibrat la 10 lux. La 100 de lux de referință, abaterea a fost de 88% în jos, iar la 10.000 de lux - 59%. Valorile tuturor celorlalte aplicații au fost, de asemenea, semnificativ mai mici decât cele de control, iar procentul de abateri în sine s-a schimbat tot timpul.

În plus, am constatat că măsurătorile efectuate cu camerele din față și din spate arată valori diferite. In plus, unele aplicatii nu arata niciodata 0 lux, chiar daca nicio lumina nu ajunge in camera si aceasta este acoperita cu un “stub”.

Concluzie

Rezultatele demonstrează că măsurătorile serioase ale luminii sunt posibile numai cu echipamente profesionale. Este echipat cu un senzor calibrat pentru a se asigura că evaluarea iluminării este efectuată în conformitate cu sensibilitatea ochiului uman la lumina zilei. În plus, dispozitivele vă permit să măsurați cantitatea de lumină în funcție de unghiul de incidență al fasciculului. Smartphone-urile nu pot face niciunul dintre aceste lucruri, altfel nu își vor putea îndeplini funcțiile de telefon.

Dezvoltatorii de aplicații nu pretind că smartphone-urile pot înlocui dispozitivele profesionale. Afirmația că unele dispozitive permit calibrarea sună impresionantă, dar, din păcate, este aproape imposibil din punct de vedere tehnic să setați valoarea dorită. Chiar și atunci când utilizați aceeași aplicație pe smartphone-uri identice, rezultatele evaluării diferă.

Așa că, din păcate, aplicațiile nu prea ajută, chiar și în a face o idee generală despre iluminare. Mai mult, rezultatul poate fi complet opus și poate induce în eroare utilizatorul.

Prin urmare, dacă într-adevăr trebuie să măsurați iluminarea, utilizați un luxmetru și lăsați-vă telefonul pentru apeluri către cei dragi.

Unul dintre cei mai importanți indicatori ai creării unor condiții confortabile de viață, luate în considerare în timpul construcției oricăror obiecte, este nivelul de iluminare din incinta acestuia. Influența acestui factor asupra sănătății umane și a capacității de muncă este atât de mare încât trebuie luată în considerare în primul rând la echiparea locurilor de producție. În acest sens, este important să înțelegem în ce termeni se măsoară de obicei iluminarea unui obiect și ce unități sunt utilizate în calculul acestuia.

Unități de iluminat

Unitatea de măsură a luminii este lux (Lx), definită ca cantitatea de flux luminos pe unitatea de suprafață iluminată (de obicei un metru pătrat). În conformitate cu definiția acestui indicator, în spațiile industriale sunt introduse standarde speciale de iluminat în lux (Lx).

Formula de calcul

Indicatorul calculat care determină nivelul de iluminare dintr-o încăpere sau puterea acesteia se numește flux luminos și se măsoară în lumeni (Lm). O formulă foarte simplă este folosită pentru a calcula un lux.

Astfel, iluminarea unei anumite zone se modifică proporțional cu fluxul luminos emanat de la sursa acesteia. Cu cât un anumit obiect este mai departe de emițător, cu atât va fi mai scăzută iluminarea acestuia.

Un interes deosebit este situația în care iluminarea unei anumite zone are loc la un anumit unghi. În acest caz, indicatorul dorit își schimbă valoarea (descrește) proporțional cu unghiul de incidență al luminii.

În plus, această valoare pentru fiecare cameră specifică este determinată de scopul acesteia din urmă, precum și de caracteristicile utilizării zonei iluminate. Dacă este necesară evaluarea acestui indicator, se utilizează valoarea sa standardizată stabilită pentru un anumit obiect de standardele actuale.

Notă suplimentară. Astfel, intr-un spatiu de birouri, nivelul de iluminare poate varia de la 20 la 300 Lux (in functie de tipul de lucru efectuat in acesta).

Pentru depozite, nivelul de iluminare este standardizat la 50 Lux.

Factorul uman și natura activității

La calcularea standardului de iluminare trebuie luate în considerare și caracteristicile individuale ale vederii umane, pentru care se introduc mai multe categorii. Fiecare dintre ele ia în considerare factorul de oboseală a ochilor atunci când efectuează anumite tipuri de operațiuni de lucru. Astfel, bijuterii și lucrări similare sunt posibile numai în condiții de iluminare maximă. Și pentru a crea un fundal general luminos în spațiile industriale, valoarea medie a acestui indicator este suficientă.

Să adăugăm că la evaluarea cantității de iluminare se iau în considerare și condițiile reale în care se desfășoară activitățile de producție ale personalului aflat pe șantier. În funcție de criteriul tipului de activitate, toate spațiile sunt împărțite în următoarele categorii operaționale:

• Prezenta constanta la locul de munca;
• Caracterul periodic al operațiunilor efectuate (ținând cont de șederea permanentă în acesta);
• Activitate nepermanenta pe durata unei scurte sedere in zona de lucru;
• Prezența la locul de muncă ca observator extern.

În plus, conform evaluării experților, lumina are un impact direct asupra bunăstării și performanței unei persoane. Din acest motiv, iluminarea slabă în zona de lucru provoacă o sănătate precară, scăderea atenției și a concentrării, precum și oboseală mentală.

Pe de altă parte, lumina prea puternică duce la iritații și poate provoca stres sever. Deci, cea mai bună decizie este să alegeți un nivel de lumină care să asigure o bună performanță umană și siguranță.

Metode de măsurare

Iluminarea reală a unei încăperi este măsurată folosind instrumente speciale, care includ de obicei un expometru sau un expometru, precum și un luxmetru (fotometru). Instrumentul principal utilizat în măsurarea zilnică a iluminării (atât naturală, cât și artificială) este un luxmetru.

Astfel de dispozitive, la rândul lor, sunt împărțite în analogice și digitale, iar primele dintre ele sunt modele învechite, așa că sunt folosite pentru a măsura iluminarea destul de rar.

Dispozitivele digitale moderne și pointer sunt de obicei utilizate în următoarele situații:

• Dacă este necesar, verificarea certificării locurilor de muncă permanentă;
• Pentru a compara indicatoarele de iluminare actuale cu parametrii standardizați (la instalarea dispozitivelor de iluminat, în special);
• La verificarea nivelului actual de iluminare la standardele stabilite de GOST.

Funcționarea unui luxmetru se bazează pe cel mai simplu principiu, conform căruia este încorporat un senzor sensibil (fotocelulă). Când un flux de lumină lovește acest element, în el este generat un flux puternic de electroni, rezultatul căruia este un curent electric.

Important! Puterea acestui curent este direct proporțională cu cantitatea de lumină care intră în fotocelula.

Acest parametru (cantitatea de lumină pe unitate de suprafață) este afișat pe afișajul contorului.

Valoare de ondulare

Se știe că aproape toate dispozitivele de iluminat emit un flux luminos neuniform, caracterizat prin prezența unor pulsații mici. Acest efect este invizibil pentru ochiul normal, ceea ce nu înseamnă că nu are niciun efect asupra vederii umane. Pericolul unor astfel de pulsații constă în faptul că ele nu sunt resimțite în mod direct, ci afectează indirect psihicul uman. Acest efect se manifestă sub formă de pierdere a somnului, o senzație de slăbiciune în organism, precum și depresie și un anumit disconfort.

Pentru a înțelege care este coeficientul de pulsație, este suficient să știm că acesta caracterizează modificarea fluxului luminos pe unitatea de suprafață într-un anumit timp.

Pentru a-l calcula, se folosește o formulă foarte simplă, conform căreia trebuie să scazi valoarea minimă a acesteia din valoarea maximă de iluminare în lux (Lx) și să aduci această diferență la o unitate de timp. După aceasta, rezultatul obținut este împărțit la valoarea medie a acestui parametru și apoi înmulțit cu 100%.

Notă! Conform cerințelor reglementărilor, pentru iluminatul general la instalațiile industriale existente, această cifră nu trebuie să depășească 20%.

În cazul iluminatului special utilizat în modul de efectuare a operațiunilor vizuale pe termen lung, această cifră nu trebuie să fie mai mare de 5%. Mai mult, armonicile cu o frecvență de până la 300 Hz sunt de obicei luate în considerare în compoziția semnalelor de pulsație, deoarece o gamă mai mare nu este percepută de ochiul uman și nu îi afectează în niciun fel psihicul.

Măsurarea factorului de ondulație

Pentru a măsura magnitudinea și frecvența pulsațiilor, se folosesc dispozitive sensibile la lumină destul de simple și fiabile aparținând grupului de monitoare de puls.

Folosind astfel de contoare, puteți determina următoarele caracteristici:

• Nivelul de luminozitate al suprafețelor emitente (monitoare, de exemplu) și al altor dispozitive de lumină artificială;
• Gradul de iluminare al unui anumit obiect în limitele încăperii inspectate;
• Pulsațiile ușoare ale candelabrelor și ale altor aparate de uz casnic invizibile pentru ochi.

Principiul de funcționare al monitoarelor de puls și al luxmetrelor se bazează pe utilizarea aceleiași fotocelule, care răspunde la modificările intensității fluxului luminos la o anumită frecvență.

În concluzie, observăm că toate caracteristicile discutate anterior trebuie măsurate ținând cont de mediu. Trebuie avut în vedere faptul că amploarea parametrilor studiați este influențată semnificativ de lumina reflectată.

Video

În prezent, cu o mare varietate de dispozitive de iluminat, populația nu are o înțelegere comună a modului în care este măsurată iluminarea. Adesea există o neînțelegere cu caracteristici tehnice precum intensitatea luminoasă și luminozitatea, lumenii și candelele. Atunci când achiziționează corpuri de iluminat, oamenii sunt adesea atenți la fluxul luminos total, fără a ține cont de pierderea de lumină și căldură.

În acest articol:

Conceptul de iluminare

Fluxul luminos este măsurat în condiții speciale de laborator și nu poate fi determinat spontan. Prin urmare, SNiP ia în considerare cantitatea de iluminare pe care, spre deosebire de fluxul luminos, toată lumea o poate măsura independent. Este o măsură a raportului dintre fluxul luminos, măsurat în lumeni, și suprafața pe care cad fotonii. Unghiul de incidență ar trebui să fie de 90°. Unitatea de iluminare este lux.

Dependența stărilor psihologice și fizice ale unei persoane de lumină a fost stabilită de mult timp. Dacă în lumină slabă procesele creierului sunt deprimate, atunci în lumină puternică sunt stimulate. Dar, în orice caz, retina și resursele corpului se uzează. La proiectarea dispozitivelor de iluminat, se determină un factor de siguranță (SF), care ar trebui să țină cont de scăderea probabilă a iluminării instalației. Pentru lumina artificială, indicatorul asigură o scădere a luminozității din cauza uzurii componentelor optice ale dispozitivului și a contaminării lor naturale. Coeficientul de iluminare naturală scade din cauza modificărilor proprietăților reflectorizante ale obiectelor din jur.

Măsurătorile de iluminare sunt efectuate la locurile de muncă împreună cu determinarea nivelului de poluare, vibrații sonore, radiații electromagnetice și, în unele industrii, radiații gamma. Importanța cunoașterii acestor parametri poate fi cu greu supraestimată atunci când se creează condiții optime de lucru, iar toți respectă regulile și reglementările sanitare. De exemplu, iluminarea ar trebui să fie:

• la birou - 300 lux;
• la birou pentru lucru constant cu un computer - 500 lux;
• pentru birouri tehnice și de proiectare - 750 lux.

Dacă în cameră există lumină naturală, nivelul de fundal artificial poate fi redus.

Instrumente pentru determinarea nivelului de iluminare și metode pentru determinarea acestuia

Numele dispozitivului este similar cu numele valorii pe care o setează - lux metru. Principiul de funcționare al unui dispozitiv portabil de dimensiuni mici seamănă cu funcționarea unui fotometru. Fluxul de radiație, care cade pe elementul fotosensibil al semiconductorului, rupe electronii, care încep să se miște în mod ordonat. Astfel, circuitul electric este închis. Mai mult, valoarea curentului este direct proporțională cu intensitatea iluminării fotocelulei, care se reflectă pe scara unui luxmetru analog. Astăzi, instrumentele cu săgeți practic au dispărut, au fost înlocuite cu cele digitale. Sunt echipate cu afișaje cu cristale lichide, în care senzorul fotosensibil în sine este amplasat într-o carcasă separată și este conectat la afișaj folosind un fir flexibil.

În timpul experimentului de măsurare a iluminării, dispozitivul este instalat în poziție orizontală. În plus, în conformitate cu cerințele GOST, acestea sunt plasate în diferite puncte ale camerei, conform unei anumite scheme. În 2012, Rusia a adoptat un nou standard pentru măsurarea caracteristicilor cantității de flux luminos. În vechiul aparat conceptual, la măsurare, se utilizau termeni ai unei cantități date precum:

• minim, mediu, maxim, cilindric;
• natural;
• gradient de stoc;
• eficiența relativă a fluxului coerent al fasciculului.

În prezent, li s-au adăugat următoarele tipuri de iluminat:

• de urgență;
• lucru;
• Securitate;
• evacuare;
• backup.

Standardul descrie în detaliu toate complexitățile efectuării studiilor de măsurare.

Măsurătorile se efectuează separat pentru iluminarea naturală și artificială. În timpul experimentului, este imposibil să permiteți chiar și cea mai mică umbră să cadă pe dispozitiv și ar trebui să existe cel puțin o sursă de unde electromagnetice în apropiere. Toate interferează cu funcționarea dispozitivului.

După efectuarea măsurătorilor de iluminare necesare, se determină valoarea necesară. Se compară cu valoarea standard. Apoi rezultatele sunt rezumate cu privire la suficiența iluminării teritoriului sau încăperii. Fiecare tip de test de măsurare este documentat într-un protocol special de evaluare, care este cerut de GOST.

Măsurarea cantității de lumină pentru dispozitive LED și exemple în natură

Lămpile cu LED-uri au devenit foarte populare datorită eficienței lor energetice unice. Dar LED-urile și sursele lor de alimentare emit căldură atunci când sunt iluminate, care este disipată folosind materiale conductoare de căldură (aluminiu) și caracteristici de design (aripioare, suprafață mare a radiatorului). În ciuda lipsei aparente de legătură între pierderea de căldură și iluminare, experții țin întotdeauna cont de acest lucru atunci când creează noi dispozitive.

Dificultățile în funcționarea lămpilor LED încep atunci când funcționează în condiții în care temperatura crește peste +50°C. De ce se recomandă măsurarea iluminării LED-urilor după 2 ore de funcționare, adică după atingerea modului optim. Pentru a elimina apariția erorilor, se fac măsurători repetate în timpul schimbului de lucru. Este recomandabil să efectuați aceste studii cel puțin o dată pe an. Pentru a elimina orice erori în timpul proiectării, se stabilește un coeficient de reducere a luminii, în funcție de caracteristicile fizice ale obiectului.

În mod obișnuit, producătorii de dispozitive LED oferă o garanție a funcționării lor impecabile timp de 3 ani. Toți parametrii de funcționare ai acestor lămpi, inclusiv iluminarea, trebuie să corespundă valorilor declarate. Dacă condițiile de funcționare ale dispozitivelor apar la temperaturi exterioare de peste 45°C, atunci măsurătorile de lumină trebuie făcute mult mai des. În caz contrar, proiectarea incorectă și rezultatele obținute vor duce la o scădere rapidă a performanței luminii.

În ceea ce privește exemplele de iluminare în natură, în orbita Pământului și în ecuator la amiază, această valoare este egală cu 135 de mii de lux. Într-o zi însorită este de până la 100 de mii de lux, într-o zi înnorată este de doar 1 mie de lux, dar de pe Lună este de doar 0,2 lux. Măsurarea luminii pe stradă la latitudinea Moscovei în timpul iernii a arătat de la 4 la 5 mii de lux.Într-o noapte fără lună, iluminarea este de o mie de ori mai mică decât pe o lună plină, iar cu înnorarea de 10 puncte este de 10 mii de ori mai mică. Ce iluminare este măsurată în interior și în exterior se referă la mărimile fizice incluse în Sistemul internațional de unități.

Iluminarea slabă a spațiilor, a unui loc de muncă sau a unei camere dintr-un apartament afectează negativ sănătatea umană, reduce concentrarea, performanța, iritabilitatea și tulburările mentale. Lumina foarte puternică este, de asemenea, un iritant și nu oferă nimic pozitiv pentru o persoană.

Prin urmare, este necesar să se asigure iluminarea normală a spațiilor, care este reglementată de un anumit standard SNiP. Acest lucru necesită o instalare simplă a lămpilor de iluminat adecvate pentru fiecare cameră.

Iluminarea spațiilor în termeni nominali este fluxul de lumină care este emis pe suprafață în unghi drept pe unitatea de suprafață. Când lumina cade într-un unghi ascuțit, iluminarea scade în funcție de unghiul de înclinare.

Iluminarea se măsoară în lux, care este egal cu 1 lumen (unitate de flux luminos) pe m2.

Iluminarea spațiilor depinde direct de puterea luminii care vine de la sursă. Cu cât distanța de la sursa de lumină la suprafață este mai mare, cu atât parametrul de iluminare este mai mic.

Norme

Fiecare tip de cameră are propriile standarde de iluminare. De exemplu, pentru un magazin alimentar, cea mai mare valoare a pulsației este setată la 15%, iluminarea la 300 de lux, dar pentru un departament de articole sportive sau materiale de construcție, standardele sunt complet diferite. Regulile stabilesc, de asemenea, anumite iluminări permise pentru clinici, grădinițe, servicii auto și alte facilități.

Exemplu de calcul al iluminării

Să stabilim iluminarea necesară pentru dormitor. Suprafata dormitorului este de 25 m2. Valoarea normei conform regulilor pentru camerele de acest tip se inmulteste cu suprafata: 150 x 22 = 3300 lux. Fluxul luminos total al dispozitivelor de iluminat la acest nivel de iluminare trebuie să fie de cel puțin 3300 de lumeni.

Acum nu mai rămâne decât să alegeți lămpile de iluminat potrivite pentru dormitor. Atunci când alegeți, puteți, de exemplu, să cumpărați trei astfel de lămpi de 12 wați. Acest lucru va asigura crearea unui flux luminos de 3600 de lumeni, după cum se poate observa din valorile din tabel.

Acest calcul este aproximativ, deoarece lămpile cu LED au parametri de lumină diferiți în funcție de producător. Astfel, puteți calcula cu ușurință independent puterea necesară și tipul de lămpi pentru a crea iluminare standardizată a oricărei încăperi în conformitate cu regulile SNiP.

Instrumente pentru măsurarea iluminării

Pentru a măsura iluminarea încăperii, se folosesc diverse dispozitive, care au propriile caracteristici de proiectare și metode de măsurare. Să ne uităm la principalele dispozitive mai detaliat.

Luxmetrele sunt împărțite în electronice și analogice, care nu mai sunt produse și rămân doar mostre vechi ale unor astfel de modele.

Acest luxmetru este utilizat:

• Verificarea conformității iluminării încăperii cu datele de reglementare.
• Măsurarea parametrilor de iluminare la efectuarea lucrărilor pentru evaluarea condițiilor de lucru.
• În timpul lucrărilor de instalare electrică, pentru a compara indicatoarele de iluminare cu calculele pentru dispozitivele de iluminat.

Principiul de funcționare al luxmetrului se bazează pe funcționarea celui încorporat, către care este direcționat fluxul de lumină. În acest caz, în fotocelula apare un flux semnificativ de particule încărcate. Ca urmare, apare un flux de curent electric, a cărui putere depinde de puterea fluxului luminos îndreptat către fotocelula. De obicei, acest parametru este afișat pe scala instrumentului.

Tipuri de luxmetri

În funcție de locația senzorului care măsoară iluminarea camerei, luxmetrele sunt împărțite în tipuri:

• Monobloc (dispozitiv dintr-o bucată) . Senzorul este fixat chiar în corpul dispozitivului.

• Dispozitiv cu senzor de la distanță , conectat printr-un fir flexibil.

Pentru a efectua măsurători simple, este potrivit un luxmetru obișnuit monobloc, fără diverse funcții auxiliare. Pentru a determina mai mulți parametri de iluminare atunci când se efectuează calcule profesionale, este necesar să se utilizeze dispozitive care au un set suplimentar de funcții. Astfel de dispozitive au memorie încorporată și pot determina valori medii ale parametrilor.

Un avantaj semnificativ pentru un luxmetru este prezența filtrelor speciale care ajută la determinarea mai precisă a valorii intensității luminii care provine de la dispozitivele de iluminat cu diferite nuanțe de culori.

Prezența unui senzor de la distanță în luxmetrul face posibilă determinarea iluminării cu o mai mare precizie, deoarece influența factorilor externi este redusă. Modelele moderne au un afișaj cu cristale lichide. Face mult mai ușor să luați citiri de pe dispozitiv.

Dispozitive pentru echipamente fotografice

Echipamentele fotografice folosesc dispozitive precum expometre (expozimetre) . Ele sunt concepute pentru a determina parametrii de luminozitate și iluminare de expunere. Prin determinarea valorilor acestor indicatori, un fotograf profesionist poate obține fotografii de înaltă calitate.

Contoarele de expunere sunt împărțite în tipuri:

• Intern.
• Extern.

Contoare de blitz

Astfel de dispozitive sunt concepute pentru a măsura iluminarea atunci când fotografiați. În acest caz, dispozitivele de iluminare de tip impuls (blițuri foto) sunt folosite ca element suplimentar. La modelele moderne de camere, contorul de bliț este situat în corp. Modifică puterea blițului la diferite niveluri de lumină.

Profesioniștii folosesc contoare de bliț cu un senzor de la distanță; ei determină mai precis iluminarea.

Fotometru

Un astfel de dispozitiv se numește multimetru. Este o versiune mai modernă a blițului. Avantajul său este combinația dintre opțiunile contorului de expunere și al contorului blițului.

Pulsația luminii

Uniformitatea fluxului luminos al dispozitivelor de iluminat lasa mult de dorit. Efectul, exprimat în prezența fluctuațiilor fluxului luminos, nu este vizibil pentru ochi, dar impactul său asupra sănătății umane este de mare importanță.

Pericolul unei astfel de lumini este că este imposibil din punct de vedere vizual să se determine prezența impulsurilor de lumină. Și ca urmare a acțiunii lor, somnul poate fi perturbat, pot apărea disconfort, depresie, slăbiciune, insuficiență cardiacă și alte simptome.

Parametrul ondulației este coeficientul său, care exprimă forța de modificare a fluxului de lumină direcționat pe unitatea de suprafață într-o perioadă de timp. Formula de calcul a acestui coeficient este destul de simplă. Factorul de ondulare a iradierii este determinat de diferența dintre iluminarea cea mai mare și cea mai scăzută pentru un anumit timp, împărțită la de două ori iluminarea medie, iar rezultatul este înmulțit cu 100%.

Reglementările sanitare determină limita superioară a coeficientului de pulsație. La locul de muncă nu trebuie să depășească 20% și depinde de gradul de responsabilitate al muncii angajatului. Cu cât munca este mai responsabilă, cu atât coeficientul de pulsație a luminii ar trebui să fie mai mic.

Pentru sediile administrative și birourile cu muncă vizuală intensă, acest coeficient nu trebuie să depășească marcajul de 5%. În acest caz, se ia în considerare fluxul de lumină cu o frecvență de pulsație de până la 300 de herți, deoarece nu are rost să se țină cont de o frecvență mai mare, din cauza faptului că nu este percepută de ochiul uman și nu nu au un efect negativ.

Determinarea pulsației luminoase

Pentru a determina pulsația luminii, se folosește un dispozitiv simplu eficient care măsoară luminozitatea, pulsația și iluminarea camerelor și se numește luxmetru-pulsometru-contor de luminozitate.

Funcțiile dispozitivului

• Măsurarea pulsației undelor luminoase care apar atunci când diferite dispozitive de iluminat pâlpâie.
• Măsurarea pulsațiilor luminoase ale monitoarelor de computer și ale altor ecrane.
• Determinarea iluminării încăperii.
• Determinarea luminozității dispozitivelor de iluminat și a monitoarelor.

Principiul de funcționare al dispozitivului este verificarea nivelului de iluminare folosind un fotosenzor cu conversie suplimentară a semnalului și afișarea rezultatului pe un afișaj cu cristale lichide.

Coeficientul de pulsație a luminii poate fi determinat folosind un program de pe un computer sau puteți analiza singur măsurătorile. Pentru a analiza măsurătorile pe computer, se folosește un program special „Ecolight-AP”, care funcționează cu dispozitivul „Ecolight-02”.

Caracteristicile distinctive ale instrumentelor de măsurare care detectează pulsațiile sunt nivelurile de sensibilitate, tipul de alimentare și calitatea fotosenzorilor.

Cel mai mare coeficient de pulsație este produs de lămpile cu LED-uri, atunci când se utilizează, acest parametru ajunge uneori la 100%. și au un coeficient de pulsație scăzut. Lămpile cu incandescență au un coeficient de pulsație de cel mult 25%. În acest caz, costul și calitatea lămpilor nu joacă un rol. Chiar și lămpile scumpe pot produce niveluri semnificative de pulsație luminoasă.

Metode de reducere a pulsațiilor luminoase

• Utilizarea dispozitivelor de iluminat care funcționează pe curent alternativ cu o frecvență mai mare de 400 herți.
• Instalarea corpurilor de iluminat pentru diferite faze cu o rețea trifazată.
• Instalarea unui dispozitiv de compensare a balastului () în dispozitivul de iluminat și racordarea specială a lămpilor offset. Prima lampă funcționează pe un curent de întârziere, iar a doua pe un curent de conducere.
• Instalarea lămpilor cu balasturi electronice. Sunt echipate cu un balast electronic care netezește ondulațiile și stabilizează tensiunea.

Dacă dispozitivele de iluminat dintr-o cameră sunt conectate la o fază, atunci conectarea lor la diferite faze va fi problematică. Prin urmare, va fi mai convenabil să achiziționați lămpi cu balasturi electronice. Avantajul lor este că respectă toate reglementările.

Controlul nivelului de pulsație a luminii este necesar pentru sănătatea umană, deoarece abaterile de la norme duc la perturbarea performanței și a bunăstării angajaților.

Pentru clădirile rezidențiale, iluminatul interior este de asemenea important. Pulsația luminii nu este vizibilă, dar în timp impactul ei negativ devine evident.

Orice sursă de lumină este o sursă de flux luminos și cu cât fluxul luminos care lovește suprafața obiectului iluminat este mai mare, cu atât acest obiect este mai vizibil. O mărime fizică egală numeric cu fluxul luminos incident pe unitatea de suprafață a suprafeței iluminate se numește iluminare.

Iluminarea este notă cu simbolul E, iar valoarea sa este găsită folosind formula E = Ф/S, unde Ф este fluxul luminos și S este aria suprafeței iluminate. În sistemul SI, iluminarea este măsurată în Lux (Lx), iar un Lux este iluminarea la care fluxul luminos incident pe un metru pătrat al corpului iluminat este egal cu un Lumen. Adică 1 Lux = 1 Lumen / 1 mp.

De exemplu, iată câteva valori tipice de iluminare:

Zi însorită la latitudini medii - 100.000 de lux;

Zi înnorată la latitudini medii - 1000 Lux;

O camera luminoasa iluminata de razele soarelui - 100 Lux;

Iluminat artificial pe stradă - până la 4 lux;

Lumină noaptea cu lună plină - 0,2 Lux;

Lumina cerului înstelat într-o noapte întunecată fără lună este de 0,0003 Lux.

Imaginează-ți că stai într-o cameră întunecată cu o lanternă și încerci să citești o carte. Pentru a citi, aveți nevoie de o iluminare de cel puțin 30 Lux. Ce vei face? Mai întâi, apropii lanterna de carte, ceea ce înseamnă că iluminarea este legată de distanța de la sursa de lumină la obiectul iluminat. În al doilea rând, plasați lanterna într-un unghi drept față de text, ceea ce înseamnă că iluminarea depinde și de unghiul la care această suprafață este iluminată. În al treilea rând, puteți obține pur și simplu o lanternă mai puternică, deoarece este evident că iluminarea este mai mare, cu cât este mai mare intensitatea luminii a sursei.

Să presupunem că un flux de lumină lovește un ecran situat la o anumită distanță de sursa de lumină. Să dublăm această distanță, apoi partea iluminată a suprafeței va crește în suprafață de 4 ori. Deoarece E = Ф/S, iluminarea va scădea de până la 4 ori. Adică, iluminarea este invers proporțională cu pătratul distanței de la o sursă punctiformă de lumină la obiectul iluminat.

Când un fascicul de lumină cade în unghi drept față de suprafață, fluxul luminos este distribuit pe cea mai mică zonă, dar dacă unghiul este mărit, aria va crește și, în consecință, iluminarea va scădea.

După cum sa menționat mai sus, iluminarea este direct legată de intensitatea luminii și cu cât este mai mare intensitatea luminii, cu atât este mai mare iluminarea. Sa stabilit de mult timp experimental că iluminarea este direct proporțională cu intensitatea sursei de lumină.

Desigur, iluminarea scade dacă lumina este obstrucționată de particule de ceață, fum sau praf, dar dacă suprafața iluminată este situată în unghi drept față de sursa de lumină, iar lumina se propagă prin aer curat, transparent, atunci iluminarea este determinată direct prin formula E = I / R2, unde I este intensitatea luminoasă, iar R este distanța de la sursa de lumină la obiectul iluminat.

În America și Anglia, unitatea de iluminare folosită este Lumen pe picior pătrat sau Foot-Candela, ca unitate de iluminare dintr-o sursă cu o intensitate luminoasă de o candela și situată la o distanță de un picior de suprafața iluminată.

Cercetătorii au demonstrat că prin retina ochiului uman, lumina afectează procesele care au loc în creier. Din acest motiv, iluminarea insuficientă provoacă somnolență și inhibă capacitatea de lucru, iar iluminarea excesivă, dimpotrivă, excită, ajută la activarea resurselor suplimentare ale corpului, totuși, uzându-le dacă acest lucru se întâmplă în mod nejustificat.

În timpul funcționării zilnice a instalațiilor de iluminat, este posibilă o scădere a iluminării, prin urmare, pentru a compensa acest neajuns, se introduce un factor de siguranță special în faza de proiectare a instalațiilor de iluminat. Se ia în considerare scăderea iluminării în timpul funcționării dispozitivelor de iluminat din cauza contaminării, pierderii proprietăților reflectorizante și de transmisie ale elementelor reflectorizante, optice și alte elemente ale dispozitivelor de iluminat artificial. Contaminarea suprafeței, defectarea lămpii, toți acești factori sunt luați în considerare.

Pentru iluminatul natural se introduce un coeficient de reducere al KEO (coeficient de iluminare naturala), deoarece in timp, umpluturile translucide ale deschiderilor de lumina se pot murdari, iar suprafetele reflectorizante ale spatiului se pot murdari.

Standardul european determină standarde de iluminare pentru diferite condiții, de exemplu, dacă la birou nu este nevoie să examinăm mici detalii, atunci 300 Lux este suficient, dacă oamenii lucrează la un computer - se recomandă 500 Lux, dacă desenele sunt făcute și citite. - 750 lux.

Iluminarea se măsoară cu un dispozitiv portabil - un luxmetru. Principiul său de funcționare este similar cu un fotometru. Lumina lovește suprafața, stimulând un curent în semiconductor, iar cantitatea de curent produsă este precis proporțională cu iluminarea. Există contoare de lumină analogice și digitale.

Adesea, partea de măsurare este conectată la dispozitiv cu un fir spiralat flexibil, astfel încât măsurătorile să poată fi efectuate în locurile cele mai inaccesibile, dar importante. Aparatul este furnizat cu un set de filtre de lumină pentru a regla limitele de măsurare ținând cont de coeficienți. Potrivit GOST, eroarea instrumentului nu ar trebui să fie mai mare de 10%.

Când măsurați, respectați regula conform căreia dispozitivul trebuie poziționat orizontal. Este instalat unul câte unul în fiecare punct necesar, conform schemei GOST R 54944-2012. GOST, printre altele, ia în considerare iluminatul de securitate, iluminatul de urgență, iluminatul de evacuare și iluminatul semicilindric și, de asemenea, descrie metoda de măsurare.

Măsurătorile pentru artificial și natural sunt efectuate separat și este important ca dispozitivul să nu cadă umbră aleatoare. Pe baza rezultatelor obținute, folosind formule speciale, se face o evaluare generală și se decide dacă ceva trebuie ajustat, sau dacă iluminarea încăperii sau zonei este suficientă.

Andrei Povny