Основные светотехнические понятия и единицы

Освещение производственных помещений характеризуется количественными и качественными показателями. К основным количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность и яркость.

К основным качественным показателям зрительных условий работы можно отнести: фон, контраст между объектом и фоном, видимость.

Световой поток (Ф) — это мощность светового видимого излучения, которая оценивается глазом человека за световым ощущением. Единицей светового потока является люмен (лм) — световой поток от эталонного точечного источника в одну канделу (международную свечку), расположенного в вершине телесного угла в 1 стерадиан.

Сила света (І) — это величина, которая определяется отношением светового потока (Ф) к телесному углу (ω), в пределах которого световой поток равномерно распределяется:

I = Ф/ω

За единицу силы света принятая кандела (кд) — сила света точечного источника, который излучает световой поток в 1 лм, который равномерно распределяется внутри телесного угла в 1 стерадиан.

Яркость (В) — определяется как отношения силы света, который излучается элементом поверхности в данном направлении, к площади поверхности, которая светится:

B =I/Scos а

где I- Сила света, что излучается поверхностью в заданном направлении; S — площадь поверхности;

а — угол между нормалью к элементу поверхности S и направлением, для которого определяется яркость.

Единицей яркости есть нит (нт) — яркость поверхности, которая светится и от которой в перпендикулярном направлении излучается свет силой в 1 канделу с 1 м ².

Освещенность (E) — отношение светового потока (Ф), что падает на элемент поверхности, к площади этого элемента (s):

E=Ф/S

За единицу освещенности принято люкс (лк) — уровень освещенности поверхности площадью 1 м ², на которую падает равномерно распределяясь, световой поток в 1 люмен.

Фон - это поверхность, которая прилегает к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон характеризуется коэффициентом отражения поверхности р, что представляет собой отношение светового потока, который отражается от поверхности, к световому потоку, который падает на нее.

Фон бывает:

светлым — при коэффициенте отражения поверхности больше 0,4;

средним - то самое от 0,2 до 0,4;

темным - то самое меньше 0,2.

Контраст объекта различения с фоном К - отношение абсолютной величины разности между яркостью объекта и фона к яркости фона.

Контраст между объектом и фоном определяется по формуле:

гдеB_o и В_ф— соответственно яркости объекта и фона, нт.

Контраст объекта различения с фоном есть:

- большим - при К больше 0,5 (объект и фон резко отличаются за яркостью);

- средним - при К от 0,2 до 0,5 (объект и фон заметно отличаются за яркостью);

малым - при К меньше 0,2 (объект и фон мало отличаются за яркостью).

Видимость( ) — характеризует способность глаза воспринимать объект. Видимость зависит от освещенности, размера объекта распознавания, его яркости, контраста между объектом и фоном, продолжительности экспозиции:

где — контраст между объектом и фоном;

— пороговий контраст, то есть наименьший контраст, который различается глазом при данных условиях.

Для измерения освещенности и светотехнических величин применяют приборы - люксметры модификации Ю-16, Ю-17, Ю-116, Ю-117 и портативный цифровой люксметр 0693. Все они работают с применением эффекта фотоэлектрического явления. Световой поток, попадая на селеновый фотоэлемент, превращается в электрическую энергию, сила тока которой измеряется милиамперметром, который проградуирован в люксах. Применяют также измерители видимости - фотометры и другие комплексные измерители светотехнических величин.

Боковое естественное освещение - естественное освещение помещений сквозь световые проемы во внешних стенах.

Верхнее естественное освещение - естественное освещение помещений сквозь фонари, световые проемы в стенах, вместах перепада высот дома.

Эвакуационное освещение - освещение для эвакуации людей из помещения при аварийном отключении рабочего освещения.

Коэффициент пульсации освещенности К _п, % - критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности вследствие изменения во времени светового потока газоразрядных ламп при питании их переменным током, который выражается формулой

,

где Е_max,Е_min - соответственно максимальное и минимальное значения освещенности за период ее колебания, лк; Эсер - среднее значение освещенности за тот же период, лк.

Коэффициент светового климата т - коэффициент, который учитывает особенности светового климата

Коэффициент естественной освещенности (КПО) - отношение естественной освещенности, которая создается в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения светом неба (непосредственным или после отражения), к одновременному значению внешней горизонтальной освещенности, которая создается светом полностью открытого небосклона; выражается в процентах.

Комбинированное освещение - освещение, при котором к общему освещению добавляется местное.

Комбинированное естественное освещение - объединение верхнего и бокового естественного освещения

Местное освещение - освещение, дополнительное к общему, что создается светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах.

Объект различения - предмет, который рассматривается, отдельная его часть или дефект, которые надо различить в процессе работы.

Естественное освещение - освещение помещений светом неба (прямым или отраженным), которое проходит сквозь световые проемы во внешних конструкциях.

Совмещенное освещение - освещение, при котором недостаточное по нормами естественное освещение дополняется искусственным.