Световой поток Световой поток — это энергия света, которая распространяется с помощью точечного источника. Он проявляется в пространственных лучах, так как зависит от расстояния. На сегодняшний день имеется огромное разнообразие светотехнических приборов. Однако у людей нет единого понятия, которое касается измерения освещённости. Чаще всего возникают проблемы с техническими характеристиками такими как люмены и канделы, сила света и яркость. Приобретая осветительные приборы, люди не учитывают потерю света и тепла. В основном они направляют внимание на суммарный световой поток.

Понятие освещённости

Освещённость — это величина света. Она устанавливает свет в количестве, который попадает на любую площадь поверхности тела, и зависит от длины световой волны. Как известно, человеческий глаз по-разному воспринимает яркость различной длины световых волн. Другими словами, воспринимает разными цветами. Отдельно вычисляется освещённость для разной длины волн. Люди воспринимают как самые яркие цвета:

  1. Зелёный — длина световой волны в 550 нанометров.
  2. Жёлтый и оранжевый цвета располагаются рядом с ним в спектре.
  3. Свет, исходящий от красного, фиолетового и синего цветов, имеет длинную или короткую волну. Поэтому они и воспринимаются как более тёмные.

Как узнать о световом потокеУже давно установили зависимость физического и психологического состояния от света. При слабом освещении у человека случается притеснение мозговых процессов, а при довольно ярком освещении они возбуждаются. В любом случае ресурсы организма и сетчатка глаза изнашиваются. Коэффициент запаса (КЗ) определяют при проектировании осветительных приборов. Он учитывает вероятный спад освещённости установки. Для искусственного освещения в показателе предусматривается снижение яркости на основании естественного загрязнения и износа оптических компонентов прибора

.

Вследствие того, что происходят изменения отражающих свойств окружающих предметов коэффициент естественного освещения сильно снижается. Определив уровень загрязнённости, электромагнитного излучения, звуковых колебаний на рабочих местах можно измерить освещённость. В некоторых случаях на производствах для этого определяют гамму излучения. Для создания оптимальных условий труда очень важно знать все эти параметры. Необходимо учитывать соответствие их санитарным правилам и нормам. Например:

  1. Для непрерывной работы с компьютером в офисе — 500 лк.
  2. В кабинете — 300 лк.
  3. Для технических и конструкторских бюро — 750 лк.
Читайте также:  Самодельные станки и приспособления для домашней мастерской

Отличие от яркости

Понятие освещённости чаще всего соотносят с понятием яркости. Исходя из этого, при освещении площади одной лампой маленькая площадь будет более освещена, нежели большая площадь. Есть два определения яркости. Яркость — это характеристика светящихся тел, то есть физическая величина. А также она определяет субъективное понятие, которое зависит от нескольких факторов, например:

  1. Количество света в помещении.
  2. Особенности строения глаз человека.

Источник света кажется намного ярче, если в окружающей среде становится меньше света. Необходимо отличать яркость от освещённости:

  1. Освещённость — это свет, падающий на освещаемую поверхность.
  2. Яркость — это свет, отражающийся от поверхности светящегося предмета.

Единицы измерения

Световые приборыЛюмен — это единица измерения мощности светового потока. Она воспринимается по световому ощущению на глаз человека. Люмен можно рассматривать как единицу измерения общего количества света. Например, лампа накаливания в 40 Вт образует световой поток, соответствующий 415 лм. А вот люминесцентная лампа создаёт поток в 3200 лм. Если установить некую оптическую систему вокруг источника света, количество света (люменов) останется прежним. Полагается, что если на источнике света направленного действия не будет написано количество люменов, то неизвестно, как он будет освещать.

Поток света измеряется только в лабораторных условиях, а вот определить его самостоятельно невозможно. Поэтому СНиП учитывает величину освещённости, которую, в отличие от светового потока, каждый самостоятельно может измерить. Она определяется по формуле: показатель отношения светового потока, измеряемого в люменах, к площади поверхности, на которую падают фотоны. Угол такого падения должен равняться 90 градусам. Для вычисления уровня освещённости применяют единицу измерения люкс. Один люкс равняется одному люмену на квадратный метр.

Читайте также:  Виды самонарезающих винтов, саморезы по металлу

Единица измерения яркости (кандела на 1 кв/м) имеет своё применение в прикладных или физиологических целях. Её также применяют как единицу измерения освещённости. К фут-канделе чаще всего обращаются в области фотографии и кино. Фут-кандела обозначает освещение канделой поверхности квадратного фута, которая измеряется в интервале одного фута. Исходя из этого, в название присутствует слово фут.

Приборы и принцип их работы

Фотометр.

Фотометр — это измеритель освещённости. Сначала свет попадает на фотодетектор, далее он преобразовывается в электрический сигнал и измеряется. Также можно встретить приборы с другим принципом работы. Чаще всего устройства показывают уровень света в люксах, но встречаются и такие, для которых используются другие единицы освещённости.

Применение:

  1. Фотометр (или экспонометр) используется для работы фотографами и операторами. Он помогает в определении выдержки и диафрагмы.
  2. Для определения необходимой освещённости в музеях или растениеводстве.

Люксметр.

Что такое люксметрНазвание прибора очень похоже на наименование величины, которую он определяет — люксметр. Малогабаритное переносное устройство по принципу работы напоминает фотометр. Попадая на фоточувствительный элемент полупроводника, поток излучения открывает электроны. Они, в свою очередь, начинают упорядоченно двигаться. Величина тока прямо пропорциональна интенсивности освещения фотоэлемента и отображается на шкале аналогового прибора. И таким образом происходит замыкание электрической цепи.

На сегодняшний день используются цифровые приборы. Они практически заменили приборы со стрелками. Цифровой люксметр оснащён жидкокристаллическим дисплеем. Его фоточувствительный датчик располагается в отдельном корпусе, имея соединение при помощи гибкого провода с дисплеем.

Для того чтобы провести эксперимент по измерению освещённости помещения, прибор необходимо установить в горизонтальном положении. Имеются необходимые требования ГОСТа согласно установленной схеме по размещению в разных точках помещения. Однако в 2012 году Россия приняла новейший стандарт измерения характеристики количества потока света. По старым стандартам при измерениях использовались такие термины этой величины:

  1. Градиент запаса.
  2. Минимальная и средняя.
  3. Естественная.
  4. Максимальная и цилиндрическая.
  5. Сравнительная эффективность когерентного лучевого потока.
Читайте также:  Резец по дереву для ручной работы и его назначение

На данный момент к ним добавлены ещё несколько типов освещения:

  1. Охранное.
  2. Эвакуационное.
  3. Аварийное.
  4. Резервное.
  5. Рабочее.

Определение количества света

Единица освещенияБлагодаря своей уникальной эффективности светодиодные светильники стали для людей более востребованными. Но при освещении светодиоды и их источники питания выделяют тепло. С помощью тепла проводящих материалов и конструктивных особенностей тепло рассеивается. При создании осветительных устройств специалисты всегда учитывают связь между освещённостью и потерями тепла. Хотя, кажется, что таковая связь отсутствует.

Повышение температуры более чем +50 градусов вызывает трудности в работе светодиодных светильников. Для того чтобы исключить появление погрешности, необходимо провести неоднократные замеры в течение всей рабочей смены. Такие исследования желательно проводить хотя бы раз в год. Для того чтобы исключить все ошибки, при проектировании закладывают коэффициент снижения освещённости, который зависит от физических характеристик объектов. Как правило, производители этих устройств дают гарантию на 3 года их безупречной работы.

Световой потокВсе параметры функционирования этих LED-устройств должны соответствовать заявленным значениям. В случае когда условия работы светильников происходят при температуре свыше 45 градусов, необходимо проводить измерения освещённости гораздо чаще. Если этим пренебрегать, то полученные результаты и неправильное проектирование будут способствовать быстрому падению показателей.

Можно рассмотреть примеры иллюминации в природе. На экваторе и орбите Земли в полдень эта величина равняется 135000 люксам. Если в солнечную погоду она составляет до 100000 люксов, то в пасмурный день достигает только 1000 люксов. А вот от Луны величина достигает только лишь 0,2 люкса.