Основные светотехнические величины и единицы их измерения, их характеристика

Рациональное освещение помещений и рабочих мест - один важнейших элементов благоприятных условии труда. Неправильное и недостаточное освещение может привести к созданию опасных ситуаций.

При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость. При недостаточном освещении рабочий плохо видит окружающие предметы и плохо ориентируется в производственной обстановке. Успешное выполнение рабочих операций требует от него дополнительных усилий и большого зрительного напряжения. Неправильное и недостаточное освещение может привести к созданию опасных ситуаций.

Для гигиенической оценки условий труда используются светотехнические единицы, принятые в физике.

Видимое излучение — участок спектра электромагнитных колебаний в диапазоне длины волн от 380 до 770 нанометров (нм), воспринимаемый человеческим глазом.

Световой поток F—мощность лучистой энергии, оцениваемой по сетевому ощущению, воспринимаемому человеческим глазом. За единицу светового потока принят люмен (лм).

Световой поток, отнесенный к пространственной единице—телесному углу и, называется силой света:

la =dF/dw, (4.1)

где la.- сила света под углом w);

df— световой поток, равномерно распределяющий в пределах телесного угла dw.

За единицу силы света принята кандела (кд).

Одна кандела—сила света, испускаемого с поверхности площадью 1/600000 м2 полного излучателя (государственный световой эталон) в перпендикулярном направлении при температуре затвердевания платины (2046,65 К) при давлении 101325 Па (760 мм рт. ст.).

Яркость поверхности L, а данном направлении — отношение силы света, излучаемого поверхностью в этом направлении, к проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению. Единица яркости — кандела на квадратный метр (кд/м 2).

La =dIa /dSЧ cosa (4.2)

где dIa —сила света, излучаемого поверхностью dS в направлении a.

Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, от степени освещенности, а в большинстве случаев также от угла, под которым поверхность рассматривается.

Единицей измерения светового потока является люмен (лм).

Освещенность - это плотность светового потока падающего от источника света на поверхность. Единицей освещенности является люкс (лк).

E=dF/dS, (4.3)

где dS — площадь поверхности, на которую падает световой поток dF.

Световые свойства поверхностей характеризуются коэффициентами отражения r, пропускания t и поглощения b.

Эти коэффициенты измеряются в долях единицы (r+t+b =1) или в процентах:

r =Fr /F; (4.4)

t =Ft /F; (4.5)

b =Fb /F (4.6)

где Fr, Ft, Fb — соответственно отраженный, поглощенный и прошении через поверхность световой поток F — падающий на поверхность световой поток.

Требуемый уровень освещенности определяется степенью точности зрительных работ. Для рациональной организации освещения необходимо не только обеспечить достаточную освещенность рабочих поверхностей, но и создать соответствующие качественные показатели освещения. К качественным характеристикам освещения относятся равномерность распределения светового потока, блескость, фон, контраст объекта с фоном и т. д.

Различают прямую блескость, возникшую от ярких источников света и частей светильников, попадающих в поле зрения работающих, и отраженную блескость от поверхностей с зеркальным отражением. Блескость в поле зрения вызывает чрезмерное раздражение и снижает чувствительность и работоспособность глаза. Слепящее действие зависит также от контракта различения с фоном (К), который определяется отношением абсолютной разности между яркостью объекта и фона к яркости фона: чем он меньше, тем больше ослепленность.

Контраст объекта различения с фоном (К) считается большим—при К>0,5;

средним—при К=0,2—0,5; малым — при К<0,2.

Для повышения видимости целесообразно увеличить контраст различаемых объектов, что более эффективно и экономично в сравнении с увеличением освещенности рабочей поверхности. При повышении контраста следует учитывать цветность и коэффициенты отражения объектов и фона.

Фоном считается поверхность, прилегающая непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается, фон характеризуется способностью отражать световой поток и считается светлым при коэффициенте отражения поверхности r >0,4, средним при r =0,2—0,4 и темным при r <0,2.

Для повышения равномерности распределения яркостей в поле зрения потолки, и стены рекомендуется окрашивать в светлые тона: салатовый, светло-желтый, кремовый, светло-зеленый или бирюзовый.

Производственное оборудование рекомендуется окрашивать в светло-зеленые тона, движущиеся части в светло-желтые, а открытые механизмы в ярко-красный цвет.